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Title: Measurement of the Inelastic Proton-Proton Cross Section at s = 13 TeV with the ATLAS Detector at the LHC

Journal Article · · Physical Review Letters
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This Letter presents a measurement of the inelastic proton-proton cross section using 60 μ b -1 of p p collisions at a center-of-mass energy √ s of 13 TeV with the ATLAS detector at the LHC. Inelastic interactions are selected using rings of plastic scintillators in the forward region ( 2.07 < | η | < 3.86 ) of the detector. A cross section of 68.1 ± 1.4 mb is measured in the fiducial region ξ = M $$2\atop{X}$$ / s > 10 - 6 , where M X is the larger invariant mass of the two hadronic systems separated by the largest rapidity gap in the event. In this ξ range the scintillators are highly efficient. For diffractive events this corresponds to cases where at least one proton dissociates to a system with M X > 13 GeV . The measured cross section is compared with a range of theoretical predictions. When extrapolated to the full phase space, a cross section of 78.1 ± 2.9 mb is measured, consistent with the inelastic cross section increasing with center-of-mass energy.

Research Organization:
Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Oak Ridge, TN (United States). Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF); Brookhaven National Laboratory (BNL), Upton, NY (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
ATLAS Collaboration
DOE Contract Number:
SC0012704
OSTI ID:
1341719
Report Number(s):
BNL-113505-2017-JA; KA1101021
Journal Information:
Physical Review Letters, Vol. 117, Issue 18; ISSN 0031-9007
Publisher:
American Physical Society (APS)
Country of Publication:
United States
Language:
English

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