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Office of Scientific and Technical Information

Title: Search for disappearing tracks in proton-proton collisions at $$\sqrt{s}$$=13TeV

Journal Article · · Physics Letters. B
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A search is presented for long-lived charged particles that decay within the volume of the silicon tracker of the CMS experiment. Such particles can produce events with an isolated track that is missing hits in the outermost layers of the silicon tracker, and is also associated with little energy deposited in the calorimeters and no hits in the muon detectors. The search for events with this “disappearing track” signature is performed in a sample of proton-proton collisions recorded by the CMS experiment at the LHC with a center-of-mass energy of 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 101fb-1 recorded in 2017 and 2018. The observation of 48 events is consistent with the estimated background of 47.8-2.3+2.7(stat)±8.1(syst) events. Upper limits are set on chargino production in the context of an anomaly-mediated supersymmetry breaking model for purely wino and higgsino neutralino scenarios. At 95% confidence level, the first constraint is placed on chargino masses in the higgsino case, excluding below 750 (175) GeV for a lifetime of 3 (0.05) ns. In the wino case, the results of this search are combined with a previous CMS search to produce a result representing the complete LHC data set recorded in 2015–2018, the most stringent constraints to date. At 95% confidence level, chargino masses in the wino case are excluded below 884 (474) GeV for a lifetime of 3 (0.2) ns.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Laboratory (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, CA (United States); Univ. of Colorado, Boulder, CO (United States); The Ohio State Univ., Columbus, OH (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP); Kavli Foundation; Nvidia Corporation; SuperMi-cro Corporation; Welch Foundation; Weston Havens Foundation
Contributing Organization:
CMS Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-07CH11359; C-1845; SC0010005; SC0011726
OSTI ID:
1648373
Alternate ID(s):
OSTI ID: 1637643; OSTI ID: 1721712; OSTI ID: 1782845
Report Number(s):
arXiv:2004.05153; FERMILAB-PUB-20-192-CMS; CMS-EXO-19-010; CERN-EP-2020-043; oai:inspirehep.net:1790827; TRN: US2201651
Journal Information:
Physics Letters. B, Vol. 806; ISSN 0370-2693
Publisher:
ElsevierCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (23)

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Right-handed neutrino dark matter with radiative neutrino mass in gauged B − L model journal January 2020
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Mass splitting between charged and neutral winos at two-loop level journal April 2013
Minimal spin-one isotriplet dark matter journal June 2019
PDF4LHC recommendations for LHC Run II journal January 2016
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Figures / Tables (7)