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A search is performed for the central exclusive production of pairs of charmonia produced in proton-proton collisions. Using data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb -1 collected at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) pairs are observed, which have been produced in the absence of any other activity inside the LHCb acceptance that is sensitive to charged particles in the pseudorapidity ranges (-3.5, -1.5) and (1.5, 5.0). Searches are also performed for pairs of P-wave charmonia and limits are set on their production. The cross-sections for these processes, where the dimeson system has a rapidity between 2.0 and 4.5, are measured to be σ J/ψJ/ψ = 58 ± 10(stat) ± 6(syst) pb, σ J/ψψ(2S) = 63 -18+27 (stat) ± 10(syst) pb, σ ψ(2S)ψ(2S) < 237 pb, σ χc0χc0 < 69 nb, σ χc1χc1 < 45 pb, σ χc2χc2 141 pb, where the upper limits are set at the 90% confidence level. The measured J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) cross-sections are consistent with theoretical expectations.
Observation of charmonium pairs produced exclusively in pp collisions / Aaij, R.; Adeva, B.; Adinolfi, M.; Affolder, A.; Ajaltouni, Z.; Akar, S.; Albrecht, J.; Alessio, F.; Alexander, M.; Ali, S.; Alkhazov, G.; Alvarez Cartelle, P.; Alves, A. A.; Amato, S.; Amerio, S.; Amhis, Y.; An, L.; Anderlini, L.; Anderson, J.; Andreassen, R.; Andreotti, M.; Andrews, J. E.; Appleby, R. B.; Aquines Gutierrez, O.; Archilli, F.; Artamonov, A.; Artuso, M.; Aslanides, E.; Auriemma, G.; Baalouch, M.; Bachmann, S.; Back, J. J.; Badalov, A.; Baldini, W.; Barlow, R. J.; Barschel, C.; Barsuk, S.; Barter, W.; Batozskaya, V.; Battista, V.; Bay, A.; Beaucourt, L.; Beddow, J.; Bedeschi, F.; Bediaga, I.; Belogurov, S.; Belous, K.; Belyaev, I.; Ben Haim, E.; Bencivenni, G.; Benson, S.; Benton, J.; Berezhnoy, A.; Bernet, R.; Bettler, M. O.; Van Beuzekom, M.; Bien, A.; Bifani, S.; Bird, T.; Bizzeti, A.; Bjornstad, P. 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P.; Oblakowska Mucha, A.; Obraztsov, V.; Oggero, S.; Ogilvy, S.; Okhrimenko, O.; Oldeman, R.; Onderwater, G.; Orlandea, M.; Osorio Rodrigues, B.; Otalora Goicochea, J. M.; Owen, P.; Oyanguren, A.; Pal, B. K.; Palano, A.; Palombo, F.; Palutan, M.; Panman, J.; Papanestis, A.; Pappagallo, M.; Pappalardo, L. L.; Parkes, C.; Parkinson, C. J.; Passaleva, G.; Patel, G. D.; Patel, M.; Patrignani, C.; Pazos Alvarez, A.; Pearce, A.; Pellegrino, A.; Pepe Altarelli, M.; Perazzini, S.; Perez Trigo, E.; Perret, P.; Perrin Terrin, M.; Pescatore, L.; Pesen, E.; Petridis, K.; Petrolini, A.; Picatoste Olloqui, E.; Pietrzyk, B.; Pilar, T.; Pinci, D.; Pistone, A.; Playfer, S.; Plo Casasus, M.; Polci, F.; Poluektov, A.; Polycarpo, E.; Popov, A.; Popov, D.; Popovici, B.; Potterat, C.; Price, E.; Prisciandaro, J.; Pritchard, A.; Prouve, C.; Pugatch, V.; Puig Navarro, A.; Punzi, G.; Qian, W.; Rachwal, B.; Rademacker, J. H.; Rakotomiaramanana, B.; Rama, M.; Rangel, M. S.; Raniuk, I.; Rauschmayr, N.; Raven, G.; Reichert, S.; Reid, M. M.; Dos Reis, A. C.; Ricciardi, S.; Richards, S.; Rihl, M.; Rinnert, K.; Rives Molina, V.; Roa Romero, D. A.; Robbe, P.; Rodrigues, A. B.; Rodrigues, E.; Rodriguez Perez, P.; Roiser, S.; Romanovsky, V.; Romero Vidal, A.; Rotondo, M.; Rouvinet, J.; Ruf, T.; Ruiz, H.; Ruiz Valls, P.; Saborido Silva, J. J.; Sagidova, N.; Sail, P.; Saitta, B.; Salustino Guimaraes, V.; Sanchez Mayordomo, C.; Sanmartin Sedes, B.; Santacesaria, R.; Santamarina Rios, C.; Santovetti, E.; Sarti, A.; Satriano, C.; Satta, A.; Saunders, D. M.; Savrie, M.; Savrina, D.; Schiller, M.; Schindler, H.; Schlupp, M.; Schmelling, M.; Schmidt, B.; Schneider, O.; Schopper, A.; Schune, M. 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Observation of charmonium pairs produced exclusively in pp collisions
A search is performed for the central exclusive production of pairs of charmonia produced in proton-proton collisions. Using data corresponding to an integrated luminosity of 3 fb -1 collected at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV, J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) pairs are observed, which have been produced in the absence of any other activity inside the LHCb acceptance that is sensitive to charged particles in the pseudorapidity ranges (-3.5, -1.5) and (1.5, 5.0). Searches are also performed for pairs of P-wave charmonia and limits are set on their production. The cross-sections for these processes, where the dimeson system has a rapidity between 2.0 and 4.5, are measured to be σ J/ψJ/ψ = 58 ± 10(stat) ± 6(syst) pb, σ J/ψψ(2S) = 63 -18+27 (stat) ± 10(syst) pb, σ ψ(2S)ψ(2S) < 237 pb, σ χc0χc0 < 69 nb, σ χc1χc1 < 45 pb, σ χc2χc2 141 pb, where the upper limits are set at the 90% confidence level. The measured J/ψJ/ψ and J/ψψ (2S) cross-sections are consistent with theoretical expectations.
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