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Title: Measurement of quarkonium production in proton–lead and proton–proton collisions at $$5.02~\mathrm {TeV}$$ with the ATLAS detector

The modification of the production of J/ψ, ψ(2S), and Υ(nS) (n=1,2,3) in p+Pb collisions with respect to their production in pp collisions has been studied. The p+Pb and pp datasets used in this paper correspond to integrated luminosities of 28 nb –1 and 25 pb –1 respectively, collected in 2013 and 2015 by the ATLAS detector at the LHC, both at a centre-of-mass energy per nucleon pair of 5.02 TeV. The quarkonium states are reconstructed in the dimuon decay channel. The yields of J/ψ and ψ(2S) are separated into prompt and non-prompt sources. The measured quarkonium differential cross sections are presented as a function of rapidity and transverse momentum, as is the nuclear modification factor, R pPb for J/ψ and Υ(nS). No significant modification of the J/ψ production is observed while Υ(nS) production is found to be suppressed at low transverse momentum in p+Pb collisions relative to pp collisions. In conclusion, the production of excited charmonium and bottomonium states is found to be suppressed relative to that of the ground states in central p+Pb collisions.
Authors:
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Publication Date:
Grant/Contract Number:
AC02-76SF00515
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
European Physical Journal. C, Particles and Fields
Additional Journal Information:
Journal Volume: 78; Journal Issue: 3; Journal ID: ISSN 1434-6044
Publisher:
Springer
Research Org:
SLAC National Accelerator Lab., Menlo Park, CA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE
Contributing Orgs:
ATLAS Collaboration
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
72 PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS
OSTI Identifier:
1437552