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Title: Search for fractionally charged particles in p p collisions at s = 7 TeV

Journal Article · · Physical Review. D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
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A search is presented for free heavy long-lived fractionally charged particles produced in pp collisions at $$\sqrt{s}$$ = 7 TeV. The data sample was recorded by the CMS detector at the LHC and corresponds to an integrated luminosity of 5.0 inverse femtobarns. Candidate fractionally charged particles are identified by selecting tracks with associated low charge measurements in the silicon tracking detector. Observations are found to be consistent with expectations for background processes. The results of the search are used to set upper limits on the cross section for pair production of fractionally charged, massive spin-1/2 particles that are neutral under SU(3)$$_C$$ and SU(2)$$_L$$. We exclude at 95% confidence level such particles with electric charge $$\pm$$2e/3 with masses below 310 GeV, and those with charge $$\pm$$e/3 with masses below 140 GeV.

Research Organization:
Fermi National Accelerator Lab. (FNAL), Batavia, IL (United States); Lawrence Livermore National Lab. (LLNL), Livermore, CA (United States); Argonne National Lab. (ANL), Argonne, IL (United States)
Sponsoring Organization:
USDOE Office of Science (SC), High Energy Physics (HEP)
Contributing Organization:
CMS
DOE Contract Number:
AC02-07CH11359
OSTI ID:
1406508
Report Number(s):
FERMILAB-PUB-12-763-CMS; CMS-EXO-11-074; CERN-PH-EP-2012-282; arXiv:1210.2311; PRVDAQ; 1189819
Journal Information:
Physical Review. D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 87, Issue 9; ISSN 1550-7998
Publisher:
American Physical Society (APS)
Country of Publication:
United States
Language:
English

References (14)

Search for heavy long-lived charged particles in pp collisions at <mml:math altimg="si1.gif" overflow="scroll" xmlns:xocs="http://www.elsevier.com/xml/xocs/dtd" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:ja="http://www.elsevier.com/xml/ja/dtd" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:tb="http://www.elsevier.com/xml/common/table/dtd" xmlns:sb="http://www.elsevier.com/xml/common/struct-bib/dtd" xmlns:ce="http://www.elsevier.com/xml/common/dtd" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:cals="http://www.elsevier.com/xml/common/cals/dtd"><mml:msqrt><mml:mi>s</mml:mi></mml:msqrt><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mtext> TeV</mml:mtext></mml:math> journal July 2012
Search for heavy stable charged particles in pp collisions at $ \sqrt {s} = 7\;{\text{TeV}} $ journal March 2011
Review of Particle Physics journal July 2012
Macroscopic strings and ``quirks'' at colliders journal November 2009
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
Presentation of search results: the CL s technique journal September 2002
Requiem for a fractionally charged, massive particle journal September 2011
The CMS experiment at the CERN LHC journal August 2008
PYTHIA 6.4 physics and manual journal May 2006
Odd Tracks at Hadron Colliders journal July 2012
Searches for Fractionally Charged Particles journal November 2009
Electric and magnetic charges in superstring models journal January 1985
Confidence level computation for combining searches with small statistics journal September 1999
CMS tracking performance results from early LHC operation journal November 2010