LHCf plan for proton-oxygen collisions at LHC - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

LHCf plan for proton-oxygen collisions at LHC

Oscar Adriani
  • Fonction : Auteur
Eugenio Berti
  • Fonction : Auteur
Lorenzo Bonechi
  • Fonction : Auteur
Massimo Bongi
  • Fonction : Auteur
Raffaello d'Alessandro
  • Fonction : Auteur
Guido Castellini
  • Fonction : Auteur
Yoshitaka Itow
  • Fonction : Auteur
Katsuaki Kasahara
  • Fonction : Auteur
Moe Kondo
  • Fonction : Auteur
Yutaka Matsubara
  • Fonction : Auteur
Hiroaki Menjo
  • Fonction : Auteur
Yasushi Muraki
  • Fonction : Auteur
Ken Ohashi
  • Fonction : Auteur
Paolo Papini
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Sergio Ricciarini
  • Fonction : Auteur
Takashi Sako
  • Fonction : Auteur
Nobuyuki Sakurai
  • Fonction : Auteur
Kenta Sato
  • Fonction : Auteur
Yuki Shimizu
  • Fonction : Auteur
Tadahisa Tamura
  • Fonction : Auteur
Alessio Tiberio
  • Fonction : Auteur
Shoji Torii
  • Fonction : Auteur
Alessia Tricomi
  • Fonction : Auteur
William C Turner
  • Fonction : Auteur
Mana Ueno
  • Fonction : Auteur
Kenji Yoshida
  • Fonction : Auteur

Résumé

The LHCf experiment is designed to provide precise measurements of very forward neutral particle production from high energy proton-proton, proton-ion and ion-ion collisions. This information is necessary to test and tune hadronic interaction models used by ground-based cosmic rays experiments to extract the average composition of Ultra High Energy Cosmic Rays. In order to reach this goal, LHCf makes use of two small sampling calorimeters installed in the LHC tunnel at $\pm 140$ m from Interaction Point 1, both able to detect neutral particles having pseudo-rapidity $\eta > 8.4$. In LHC Run I and II, the LHCf experiment acquired data relative to p-p collisions at $\sqrt{s} = $ 0.9, 2.76, 7 and 13 TeV, and p-Pb collisions at $\sqrt{s_{NN}} = $ 5.02 and 8.16 TeV. Forward production from p-p and p-Pb collisions are not directly applicable to the tuning of the model used to simulate extensive air showers, since the first interaction between a cosmic ray and an atmospheric nucleus generally involves a light nucleus, like N or O. In LHC Run III, we will have the unique opportunity to directly measure forward production from high energy p-O collisions, without the need to obtain this information by interpolating the measurements from p-p and p-Pb collisions. In this contribution, we discuss the importance of such a measurement, focusing on all the benefits in terms of a more direct and complete input for model tuning, and on the operation plans, including the importance to take data both from high energy p-O and O-O collisions.

Dates et versions

hal-04095165 , version 1 (11-05-2023)

Identifiants

Citer

Oscar Adriani, Eugenio Berti, Lorenzo Bonechi, Massimo Bongi, Raffaello d'Alessandro, et al.. LHCf plan for proton-oxygen collisions at LHC. 37th International Cosmic Ray Conference, Jul 2021, Berlin, Germany. pp.348, ⟨10.22323/1.395.0348⟩. ⟨hal-04095165⟩
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