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Title: Measurement of prompt D+ and $${D}_s^{+}$$ production in pPb collisions at $$\sqrt{s_{NN}}$$ = 5.02 TeV

Journal Article · · Journal of High Energy Physics (Online)
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The production of prompt D+ and $$D^+_s$$ mesons is studied in proton-lead collisions at a centre-of-mass energy of $$\sqrt{^{S}NN}$$ = 5.02 TeV. The data sample corresponding to an integrated luminosity of (1.58 ± 0.02)nb–1 is collected by the LHCb experiment at the LHC. The differential production cross-sections are measured using D+ and $$D^+_s$$ candidates with transverse momentum in the range of 0 < pT < 14 GeV/c and rapidities in the ranges of 1.5 < y* < 4.0 and –5.0 < y* < –2.5 in the nucleon-nucleon centre-of-mass system. For both particles, the nuclear modification factor and the forward-backward production ratio are determined. These results are compared with theoretical models that include initial-state nuclear effects. In addition, measurements of the cross-section ratios between D+, $$D^+_s$$ and D0 mesons are presented, providing a baseline for studying the charm hadronization in lead-lead collisions at LHC energies.

Research Organization:
Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, CA (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
The LHCb Collaboration
Grant/Contract Number:
AC02-05CH11231
OSTI ID:
2406431
Journal Information:
Journal of High Energy Physics (Online), Journal Name: Journal of High Energy Physics (Online) Journal Issue: 1 Vol. 2024; ISSN 1029-8479
Publisher:
Springer NatureCopyright Statement
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (39)

A QCD analysis of LHCb D-meson data in p+Pb collisions journal May 2020
Quantum chromodynamics and the theory of superdense matter journal May 1980
Kernel estimation in high-energy physics journal May 2001
The EvtGen particle decay simulation package journal April 2001
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
A brief introduction to PYTHIA 8.1 journal June 2008
HELAC-Onia: An automatic matrix element generator for heavy quarkonium physics journal November 2013
HELAC-Onia 2.0: An upgraded matrix-element and event generator for heavy quarkonium physics journal January 2016
Signatures of the color glass condensate in production off nuclear targets journal May 2006
Quark pair production in high energy pA collisions: General features journal December 2006
Elastic, inelastic, and path length fluctuations in jet tomography journal March 2007
CGC predictions for p+Pb collisions at the LHC journal January 2013
Heavy quark pair production in high energy pA collisions: Open heavy flavors journal December 2013
Forward J / ψ and D meson nuclear suppression at the LHC journal August 2017
Quark coalescence based on a transport equation journal November 2007
QCD saturation at the LHC: Comparisons of models to p+p and A+A data and predictions for p+Pb collisions journal March 2012
Open heavy flavor in Pb + Pb collisions at s=2.76TeV within a transport model journal October 2012
CGC predictions for p+A collisions at the LHC and signature of QCD saturation journal January 2013
Heavy flavor at the large hadron collider in a strong coupling approach journal July 2014
Testing pQCD and AdS/CFT energy loss at RHIC and LHC conference January 2012
Nuclear shadowing journal September 2006
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
The LHCb Simulation Application, Gauss: Design, Evolution and Experience journal December 2011
Handling of the generation of primary events in Gauss, the LHCb simulation framework journal December 2011
Measurement of the track reconstruction efficiency at LHCb journal February 2015
Partonic coalescence in relativistic heavy ion collisions journal September 2003
EPOS LHC: Test of collective hadronization with data measured at the CERN Large Hadron Collider journal September 2015
Reweighted nuclear PDFs using heavy-flavor production data at the LHC journal July 2021
Forward J / ψ production in proton-nucleus collisions at high energy journal June 2015
Effects of color reconnection on hadron flavor observables journal November 2015
Gluon Shadowing in Heavy-Flavor Production at the LHC journal August 2018
Parton Coalescence and the Antiproton/Pion Anomaly at RHIC journal May 2003
Hadronization in Heavy-Ion Collisions: Recombination and Fragmentation of Partons journal May 2003
Geant4 developments and applications journal February 2006
Towards an automated tool to evaluate the impact of the nuclear modification of the gluon density on quarkonium, D and B meson production in proton–nucleus collisions journal December 2016
nNNPDF3.0: evidence for a modified partonic structure in heavy nuclei journal June 2022
PHOTOS Monte Carlo: a precision tool for QED correctionsin Z and W decays journal January 2006
LHCb detector performance journal March 2015
Charm-quark fragmentation fractions and production cross section at midrapidity in pp collisions at the LHC collection January 2022