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Title: Study of hard double-parton scattering in four-jet events in pp collisions at s = 7 $$ \sqrt{s}=7 $$ TeV with the ATLAS experiment

Inclusive four-jet events produced in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of s=7 TeV are analysed for the presence of hard double-parton scattering using data corresponding to an integrated luminosity of 37.3 pb -1 , collected with the ATLAS detector at the LHC. The contribution of hard double-parton scattering to the production of four-jet events is extracted using an artificial neural network, assuming that hard double-parton scattering can be approximated by an uncorrelated overlaying of dijet events. For events containing at least four jets with transverse momentum p T ≥ 20 GeV and pseudorapidity |η| ≤ 4.4, and at least one having p T ≥ 42.5 GeV, the contribution of hard double-parton scattering is estimated to be f DPS = 0.092 - 0.011 + 0.005 (stat.) - 0.037 + 0.033 (syst.). After combining this measurement with those of the inclusive dijet and four-jet cross-sections in the appropriate phase space regions, the effective cross-section, σ eff , was determined to be σ eff = 14. 9 - 1.0 + 1.2 (stat.) - 3.8 + 5.1 (syst.) mb. This result is consistent within the quoted uncertainties with previous measurements of σ eff , performed at centre-of-mass energies between 63 GeV and 8more » TeV using various final states, and it corresponds to 21 - 6 + 7 % of the total inelastic cross-section measured at s=7 TeV. The distributions of the observables sensitive to the contribution of hard double-parton scattering, corrected for detector effects, are also provided.« less
Authors:
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Publication Date:
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231; AC02-76SF00515
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Journal of High Energy Physics (Online)
Additional Journal Information:
Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online); Journal Volume: 2016; Journal Issue: 11; Journal ID: ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer Berlin
Research Org:
Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL), Berkeley, CA (United States); SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP) (SC-25)
Contributing Orgs:
The ATLAS collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS; Hadron-Hadron scattering (experiments)
OSTI Identifier:
1389801
Alternate Identifier(s):
OSTI ID: 1377565