Central exclusive production of J/psi and (2S) mesons in pp collisions at p s=13 TeV

Aaij, R.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Ajaltouni, Z.; Akar,; S. Albrecht J.,; Alessio, F.; Alexander, M.; Albero, A.; Alfonso, Ali; Alkhazov, S.; Cartelle, P.; Alvarez, Alves; r. A. A., J; Amato, S.; Amerio, S.; Amhis, Y.; An, L.; Anderlini, L.; Andreassi, G.; Andreotti, M.; Andrews, J. E.; Appleby, R. B.; Archilli, F.; D'Argent, P.; Romeu, J.; Arnau, Artamonov; Artuso, A.; Aslanides, M.; Atzeni, E.; Auriemma, M.; Baalouch, G.; Babuschkin, M.; Bachmann, I.; Back, S.; Badalov, J. J.; Baesso, A.; Baker, C.; Balagura, S.; Baldini, V.; Baranov, W.; Barlow, A.; Barschel, R. J.; C. Barsuk S.,; Barter, W.; Baryshnikov, F.; Batozskaya, V.; Battista, V.; Bay, A.; Beaucourt, L.; Beddow, J.; Bedeschi, F.; Bediaga, I.; Beiter, A.; Bel, L. J.; Beliy, N.; Bellee, V.; Belloli, N.; Belous, K.; Belyaev, I.; Ben-Haim, E.; Bencivenni, G.; Benson, S.; Beranek, S.; Berezhnoy,; A. Bernet R.,; Berninghoff, D.; Bertholet, E.; Bertolin,; A. Betancourt C.,; Betti, F.; Bettler,; M. -O.,; Van, Beuzekom; Bezshyiko, Ia.; Bifani, S.; Billoir, P.; Birnkraut,; A. Bizzeti A.,; Bjorn, M.; Blake, T.; Blanc, F.; Blusk,; S. Bocci V.,; Boettcher, T.; Bondar, A.; Bondar, N.; Bordyuzhin, I.; Borghi, S.; Borisyak, M.; Borsato, M.; Bossu, F.; Boubdir, M.; Bowcock, T. J. V.; Bowen, E.; Bozzi, C.; Braun, S.; Britton, T.; Brodzicka, J.; Brundu, D.; Buchanan, E.; Burr, C.; Bursche, A.; Buytaert, J.; Byczynski, W.; Cadeddu, S.; Cai, H.; Calabrese, R.; Calladine, R.; Calvi, M.; Calvo, Gomez; Camboni, M.; Campana, A.; Perez, D. H.; Campora, Capriotti; Carbone, L.; A. Carboni G.,; Cardinale, R.; Cardini, A.; Carniti, P.; Carson, L.; Carvalho, Akiba; Casse, K.; Cassina, G.; Cattaneo, L.; Cavallero, M.; Cenci, G.; Chamont, R.; Chapman, D.; Charles, M. G.; Charpentier, M.; Chatzikonstantinidis, Ph.; Chefdeville, G.; Chen, M.; Cheung, S.; Chitic, S. F.; S. -G.,; Chobanova, V.; Chrzaszcz, M.; Chubykin, A.; Ciambrone, P.; Cid, Vidal; Ciezarek, X.; Clarke, G.; Clemencic, P. E. L.; Cliff, M.; Closier, H. V.; Cogan, J.; J. Cogneras E.,; Cogoni, V.; Cojocariu, L.; Collins, P.; Colombo, T.; Comerma-Montells, A.; Contu, A.; Cook, A.; Coombs, G.; Coquereau, S.; Corti, G.; Corvo, M.; Sobral, C. M.; Costa, Couturier; Cowan, B.; Craik, G. A.; Crocombe, D. C.; Cruz, Torres; Currie, M.; D'Ambrosio, R.; Da Cunha Marinho,; Dall'Occo, F.; Dalseno, E.; Davis, J.; Francisco, O.; Aguiar, De; Bruyn, De; Capua, De; De, S.; Cian,; Miranda, De; J. M.,; Paula, De; Serio, De; Simone, De; Dean, P.; Decamp, C. T.; Del, Buono; Dembinski, L.; H. -P.,; Demmer, M.; Dendek, A.; Derkach, D.; Deschamps, O.; Dettori, F.; Dey, B.; Canto, Di; Di, A.; Nezza, Dijkstra; Dordei, H.; Dorigo, F.; Dosil, Suarez; A. Douglas L.,; Dovbnya, A.; Dreimanis, K.; Dufour, L.; Dujany, G.; Durante, P.; Dzhelyadin, R.; Dziewiecki, M.; Dziurda, A.; Dzyuba, A.; Easo, S.; Ebert, M.; Egede, U.; Egorychev, V.; Eidelman, S.; Eisenhardt, S.; Eitschberger,; U. Ekelhof R.,; Eklund, L.; Ely, S.; Esen, S.; Evans,; H. M. Evans T.,; Falabella, A.; Farley, N.; Farry, S.; Fazzini, D.; Federici, L.; Ferguson, D.; Fernandez, G.; Fernandez, Declara; Fernandez, Prieto; Ferrari, A.; Ferreira, Rodrigues; Ferro-Luzzi, F.; Filippov, M.; Fini, S.; Fiorini, R. A.; Firlej, M.; Fitzpatrick, M.; Fiutowski, C.; T. Fleuret F.,; Fohl, K.; Fontana, M.; Fontanelli, F.; Forshaw, D. C.; Forty, R.; Lima, V.; Franco, Frank; Frei, M.; Fu, C.; Funk, J.; Furfaro, W.; Faerber, E.; Gabriel, C.; Gallas, Torreira; Galli, A.; Gallorini, D.; Gambetta, S.; Gandelman, S.; Gandini, M.; Gao, P.; Garcia, Martin; L. M.,; Garcia, Pardinas; Tico, J.; Garra, Garrido; Garsed, L.; Gascon, P. J.; Gaspar, D.; Gavardi, C.; Gazzoni, L.; Gerick, G.; Gersabeck, D.; Gersabeck, E.; Gershon, M.; T. Ghez Ph.,; Giani, S.; Gibson, V.; Girard, O. G.; Giubega, L.; Gizdov, K.; Gligorov, V. V.; Golubkov, D.; Golutvin, A.; Gomes, A.; Gorelov, I. V.; Gotti, C.; Govorkova, E.; Grabowski, J. P.; Graciani, Diaz; Granado, Cardoso; Grauges, L. A.; Graverini, E.; Graziani, E.; Grecu, G.; Greim, A.; Griffith, R.; Grillo, P.; Gruber, L. Cazon B. R.; Gruberg, Gruenberg; Gushchin, O.; Guz, E.; u. Gys T., Y; Gobel, C.; Hadavizadeh, T.; Hadjivasiliou, C.; Haefeli, G.; Haen, C.; Haines, S. C.; Hamilton, B.; Han,; X. Hancock T. H.,; Hansmann-Menzemer, S.; Harnew, N.; Harnew, S. T.; Hasse, C.; Hatch, M.; He, J.; Hecker, M.; Heinicke, K.; Heister, A.; Hennessy, K.; Henrard, P.; Henry, L.; Van, Herwijnen; Hess, E.; Hicheur, M.; Hill, A.; Hombach, D.; Hopchev, C.; P. H., Hu; Huard, W.; Hulsbergen, Z. C.; Humair, W.; Hushchyn, T.; Hutchcroft, M.; Ibis, D.; Idzik, P.; Ilten, M.; Jacobsson, P.; Jalocha, R.; J. Jans E.,; Jawahery, A.; Jiang, F.; John, M.; Johnson,; D. Jones C. R.,; Joram, C.; Jost, B.; Jurik, N.; Kandybei, S.; Karacson, M.; Kariuki, J. M.; Karodia, S.; Kazeev,; N. Kecke M.,; Keizer, F.; Kelsey, M.; Kenzie, M.; Ketel,; T. Khairullin E.,; Khanji, B.; Khurewathanakul, C.; Kirn,; T. Klaver S.,; Klimaszewski, K.; Klimkovich, T.; Koliiev,; S. Kolpin M.,; Kopecna, R.; Koppenburg, P.; Kosmyntseva,; A. Kotriakhova S.,; Kozeiha, M.; Kravchuk, L.; Kreps, M.; Kress, F.; Krokovny, P.; Kruse, F.; Krzemien, W.; Kucewicz, W.; Kucharczyk, M.; Kudryavtsev, V.; Kuonen, A. K.; Kvaratskheliya, T.; Lacarrere, D.; Lafferty, G.; Lai, A.; Lanfranchi, G.; Langenbruch, C.; Latham, T.; Lazzeroni, C.; Gac, Le; Leflat, R.; Lefrancois, A.; Lefevre, J.; Lemaitre, R.; Lemos, Cid; Leroy, E.; Lesiak, O.; Leverington, T.; Li, B.; P. -R.,; Li, T.; Li, Y.; Li, Z.; Likhomanenko, T.; Lindner, R.; Lionetto, F.; Lisovskyi, V.; Liu, X.; Loh, D.; Loi, A.; Longstaff, I.; Lopes, J. H.; Lucchesi, D.; Lucio, Martinez; Luo, M.; Lupato, H.; Luppi, A.; Lupton, E.; Lusiani, O.; Lyu, A.; Machefert, X.; F. Maciuc F.,; Macko, V.; Mackowiak, P.; Maddrell-Mander,; S. Maev O.,; Maguire, K.; Maisuzenko, D.; Majewski, M. W.; Malde, S.; Malecki, B.; Malinin, A.; Maltsev, T.; Manca, G.; Mancinelli, G.; Marangotto, D.; Maratas, J.; Marchand, J. F.; Marconi, U.; Marin, Benito; Marinangeli, C.; Marino, M.; Marks, P.; Martellotti, J.; Martin, G.; Martinelli, M.; M. Martinez Santos D.,; Martinez, Vidal; Massacrier, F.; Massafferri, L. M.; Matev, A.; Mathad, R.; Mathe, A.; Matteuzzi, Z.; Mauri, C.; Maurice, A.; Maurin, E.; Mazurov, B.; Mccann, A.; Mcnab, M.; Mcnulty, A.; Mead, R.; Meadows, J. V.; Meaux, B.; Meier, C.; Meinert, F.; Melnychuk, N.; Merk, D.; Merli, M.; Michielin, A.; Milanes, E.; Millard, D. A.; Minard, E.; M. -N.,; Minzoni, L.; Mitzel, D. S.; Mogini, A.; Molina, Rodriguez; Mombaecher, J.; Monroy, T.; I. A. Monteil S.,; Morandin, M.; Morello, M. J.; Morgunova,; O. Moron J.,; Morris, A. B.; Mountain, R.; Muheim, F.; Mulder, M.; Mueller, D.; Mueller, J.; Mueller, K.; Mueller, V.; Naik, P.; Nakada, T.; Nandakumar, R.; Nandi, A.; Nasteva, I.; Needham, M.; Neri, N.; Neubert, S.; Neufeld,; N. Neuner M.,; Nguyen, T. D.; Nguyen-Mau, C.; Nieswand, S.; Niet, R.; Nikitin, N.; Nikodem, T.; Nogay, A.; O'Hanlon, D. P.; Oblakowska-Mucha, A.; Obraztsov, V.; Ogilvy, S.; Oldeman, R.; Onderwater, C. J. G.; Ossowska, A.; Otalora, Goicochea; Owen, J. M.; Oyanguren, P.; Pais, A.; Palano, P. R.; Palutan, A.; Papanestis, M.; Pappagallo, A.; Pappalardo, M.; Parker, L. L.; Parkes, W.; Passaleva, C.; Pastore, G.; Patel, A.; Patrignani, M.; Pearce, C.; Pellegrino, A.; Penso, A.; Altarelli, M.; Pepe, Perazzini; S. Perret P.,; Pescatore, L.; Petridis, K.; Petrolini, A.; Petrov, A.; Petruzzo, M.; Picatoste, Olloqui; Pietrzyk, E.; B. Pikies M.,; Pinci, D.; Pisani, F.; Pistone, A.; Piucci, A.; Placinta, V.; Playfer, S.; Casasus, M.; Plo,; Polci, F. Lener M.; Poli, Poluektov; Polyakov, A.; Polycarpo, I.; E. Pomery G. J.,; Ponce, S.; Popov, A.; Popov, D.; Poslavskii, S.; Potterat, C.; Price, E.; Prisciandaro, J.; Prouve, C.; Pugatch, V.; Navarro, A.; Puig, Pullen; Punzi, H.; Qian, G.; Quagliani, W.; Quintana, R.; Rachwal, B.; Rademacker, B.; Rama, J. H.; Ramos, Pernas; Rangel, M.; Raniuk, M. S.; Ratnikov, I.; Raven, F.; Salzgeber, M.; Ravonel, Reboud; Redi, M.; Reichert, F.; Dos, Reis; A. C. Remon Alepuz C.,; Renaudin, V.; Ricciardi, S.; Richards,; S. Rihl M.,; Rinnert, K.; Rives, Molina; Robbe, V.; Robert, P.; Rodrigues, A.; Rodrigues, A. B.; Rodriguez, E.; Lopez, J.; Rogozhnikov, A.; Roiser, A.; Rollings, S.; Romanovskiy, A.; Romero, Vidal; Ronayne, A.; Rotondo, J. W.; M. Rudolph M. S.,; Ruf, T.; Ruiz, Valls; Ruiz, Vidal; Saborido, Silva; Sadykhov, J. J.; Sagidova, E.; Saitta, B.; Salustino, Guimaraes; Sanchez, Mayordomo; Sanmartin, Sedes; Santacesaria, B.; Santamarina, Rios; Santimaria, C.; Santovetti, M.; Sarpis, E.; Sarti, G.; Satriano, A.; Satta, C.; Saunders, A.; Savrina, D. M.; Schael, D.; Schellenberg, S.; Schiller, M.; Schindler, M.; Schmelling, H.; M. Schmelzer T.,; Schmidt, B.; Schneider, O.; Schopper, A.; Schreiner, H. F.; Schubiger, M.; Schune,; M. -H.,; Schwemmer,; R. Sciascia B.,; Sciubba, A.; Semennikov, A.; Sepulveda,; E. S. Sergi A.,; Serra, N.; Serrano, J.; Sestini, L.; Seyfert, P.; Shapkin, M.; Shapoval, I.; Shcheglov, Y.; Shears, T.; Shekhtman, L.; Shevchenko, V.; Siddi, B. G.; Coutinho,; R. Silva Silva de Oliveira L.,; Simi, G.; Simone, S.; Sirendi,; M. Skidmore N.,; Skwarnicki, T.; Smith, E.; Smith, I. T.; Smith, J.; Smith, M.; Soares, Lavra; Sokoloff, L.; Soler, M. D.; F. J. P.,; Souza De Paula,; Spaan, B.; Spradlin, B.; P. Sridharan S.,; Stagni, F.; Stahl, M.; Stahl, S.; Stefko, P.; Stefkova, S.; Steinkamp, O.; Stemmle, S.; Stenyakin,; O. Stepanova M.,; Stevens, H.; Stone, S.; Storaci, B.; Stracka, S.; Stramaglia, M. E.; Straticiuc, M.; Straumann,; U. Sun J.,; Sun, L.; Sutcliffe, W.; Swientek, K.; Syropoulos, V.; Szumlak, T.; Szymanski, M.; T'Jampens, S.; Tayduganov, A.; Tekampe, T.; Tellarini, G.; Teubert, F.; Thomas, E.; Van, Tilburg; Tilley, J.; Tisserand, M. J.; Tobin, V.; Tolk, M.; Tomassetti, S.; Tonelli, L.; Toriello, D.; Tourinho Jadallah Aoude,; Tournefier, R.; Traill, E.; Tran, M.; Tresch, M. T.; Trisovic, M.; Tsaregorodtsev, A.; Tsopelas, A.; Tully, P.; Tuning, A.; Ukleja, N.; Usachov, A.; A. Ustyuzhanin A.,; Uwer, U.; Vacca, C.; Vagner, A.; Vagnoni, V.; Valassi, A.; Valat, S.; Valenti, G.; Gomez, R.; Vazquez,; Vazquez, Regueiro; Vecchi, P.; Van, Veghel; Velthuis, M.; Veltri, J. J.; Veneziano, M.; Venkateswaran, G.; A. Verlage T. A.,; Vernet, M.; Vesterinen, M.; Barbosa, J. V.; Viana, Viaud; Vieira, B.; Vieites, Diaz; Viemann, M.; H. Vilasis-Cardona X.,; Vitti, M.; Volkov, V.; Vollhardt,; A. Voneki B.,; Vorobyev, A.; Vorobyev, V.; Voss, C.; Vries, De; J. A.,; Vazquez, Sierra; Waldi, C.; Wallace, R.; Wallace, C.; Walsh, R.; Wang, J.; Ward, J.; Wark, D. R.; H. M. Watson N. K.,; Websdale, D.; Weiden, A.; Weisser, C.; Whitehead, M.; Wicht, J.; Wilkinson, G.; Wilkinson, M.; Williams, M.; Williams, M. P.; Williams, M.; Williams, T.; Wilson, F. F.; Wimberley, J.; Winn, M.; Wishahi, J.; Wislicki, W.; Witek, M.; Wormser, G.; Wotton, S. A.; Wraight, K.; Wyllie, K.; Xie, Y.; Xu, M.; Xu, Z.; Yang, Z.; Yang, Z.; Yao, Y.; Yin, H.; Yu, J.; Yuan, X.; Yushchenko, O.; Zarebski, K. A.; Zavertyaev, M.; Zhang, L.; Zhang, Y.; Zhelezov, A.; Zheng, Y.; Zhu, X.; Zhukov, V.; Zonneveld, J. B.; Zucchelli, S.

doi:10.1007/JHEP10(2018)167

Measurements are reported of the central exclusive production of J= and ( 2 S) mesons in pp collisions at a centre- of- mass energy of 13TeV. Backgrounds are signi fi cantly reduced compared to previous measurements made at lower energies through the use of new forward shower counters. The products of the cross- sections and the branching fractions for the decays to dimuons, where both muons are within the pseudorapidity range 2 : 0 < < 4 : 5, are measured to be The fi rst uncertainties are statistical, the second are systematic, and the third are due to the luminosity determination. The cross- sections are also measured di ff erentially for meson rapidities between 2.0 and 4.5. Good agreement is observed with theoretical predictions. Photoproduction cross- sections are derived and compared to previous experiments, and a deviation from a pure power- law extrapolation of lower energy data is observed.