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Title: Measurement of the charged-particle multiplicity inside jets from $$$$\sqrt{s}=8$$$$ $$$${\mathrm{TeV}}$$$$ pp collisions with the ATLAS detector

Journal Article · · European Physical Journal. C, Particles and Fields
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© 2016, CERN for the benefit of the ATLAS collaboration. The number of charged particles inside jets is a widely used discriminant for identifying the quark or gluon nature of the initiating parton and is sensitive to both the perturbative and non-perturbative components of fragmentation. This paper presents a measurement of the average number of charged particles with > 500 pT > 500 {\mathrm{MeV}} MeV  inside high-momentum jets in dijet events using 20.3 fb -1 of data recorded with the ATLAS detector in pp collisions at √s = 8 TeV  collisions at the LHC. The jets considered have transverse momenta from 50 GeV  up to and beyond 1.5 TeV. The reconstructed charged-particle track multiplicity distribution is unfolded to remove distortions from detector effects and the resulting charged-particle multiplicity is compared to several models. Furthermore, quark and gluon jet fractions are used to extract the average charged-particle multiplicity for quark and gluon jets separately.

Research Organization:
SLAC National Accelerator Laboratory (SLAC), Menlo Park, CA (United States); Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
Atlas Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515; AC02-05CH11231
OSTI ID:
1260830
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1379376
Journal Information:
European Physical Journal. C, Particles and Fields, Vol. 76, Issue 6; ISSN 1434-6044
Publisher:
SpringerCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English
Citation Metrics:
Cited by: 42 works
Citation information provided by
Web of Science

References (44)

The anti- k t jet clustering algorithm journal April 2008
Measurement of the jet fragmentation function and transverse profile in proton–proton collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV with the ATLAS detector journal November 2011
LHAPDF6: parton density access in the LHC precision era journal March 2015
Properties of jets measured from tracks in proton-proton collisions at center-of-mass energy s = 7 TeV with the ATLAS detector journal September 2011
Analysis of the fragmentation properties of quark and gluon jets at the CERN SPS pp̄ collider journal October 1986
FastJet user manual: (for version 3.0.2) journal March 2012
Infrared-safe definition of jet flavour journal May 2006
A multidimensional unfolding method based on Bayes' theorem journal August 1995
The ATLAS Simulation Infrastructure journal September 2010
Tuning Monte Carlo generators: The Perugia tunes journal October 2010
Sudakov safety in perturbative QCD journal June 2015
Tuning PYTHIA 8.1: the Monash 2013 tune journal August 2014
Herwig++ physics and manual journal November 2008
Comparison of charged particle multiplicities in quark and gluon jets produced in e+e− annihilation at 29 GeV journal December 1985
A direct observation of quark-gluon jet differences at LEP journal August 1991
Measurement of the charged multiplicities in b, c and light quark events from Z0 decays journal October 1996
CT10 next-to-next-to-leading order global analysis of QCD journal February 2014
Measurement of electroweak production of two jets in association with a Z boson in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=8\,\text {TeV}$$ s = 8 TeV journal February 2015
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
Experimental evidence for differences in 〈p⊥〉 between quark jets and gluon jets journal April 1983
Parton distributions for the LHC journal July 2009
Measurement of jet fragmentation properties at the CERN Collider journal August 1984
Jet energy measurement and its systematic uncertainty in proton–proton collisions at $$\sqrt{s}=7$$ s = 7  TeV with the ATLAS detector journal January 2015
Parton distributions with LHC data journal February 2013
Geant4—a simulation toolkit
  • Agostinelli, S.; Allison, J.; Amako, K.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 506, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(03)01368-8
journal July 2003
Light-quark and gluon jet discrimination in $$pp$$ p p collisions at $$\sqrt{s}=7\mathrm {\ TeV}$$ s = 7 TeV with the ATLAS detector journal August 2014
Colour reconnections in Herwig++ journal November 2012
Energy dependence of the differences between the quark and gluon jet fragmentation journal March 1996
Multiplicity distributions of gluon and quark jets and tests of QCD analytic predictions journal February 1998
Experimental properties of gluon and quark jets from a point source journal January 1999
Hadronic calibration of the ATLAS liquid argon end-cap calorimeter in the pseudorapidity region 1.6<|η|<1.81.6<|η|<1.8 in beam tests
  • Cojocaru, C.; Pinfold, J.; Soukup, J.
  • Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 531, Issue 3 https://doi.org/10.1016/S0168-9002(04)01288-4
journal October 2004
Inclusive jet production, parton distributions, and the search for new physics journal October 2003
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Parton distributions for the LHC text January 2007
Charged-Particle Multiplicity pp-bar Collisions at sqrt(s) = 1.8 TeV text January 2001
LHAPDF6: parton density access in the LHC precision era text January 2015
The anti-k_t jet clustering algorithm text January 2008
Herwig++ Physics and Manual text January 2008
Parton distributions for the LHC text January 2009
Parton distributions with LHC data text January 2012
Sudakov Safety in Perturbative QCD text January 2015
Evolution of average multiplicities of quark and gluon jets text January 1999
Energy dependence of mean multiplicities in gluon and quark jets at the next-to-next-to-next-to-leading order journal July 1999
An iterative, dynamically stabilized method of data unfolding preprint January 2009

Cited By (22)

Quark-gluon discrimination in the search for gluino pair production at the LHC journal January 2017
Investigating the topology dependence of quark and gluon jets journal March 2019
Weakly supervised classification in high energy physics journal May 2017
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