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Inclusive J / psi productions at e+ e- colliders

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Hagiwara, Kaoru Kou, E. [UCL] Lin, Z.H. Qiao, C.F. Zhu, G.H.

(eng) Inclusive $J/\psi$ productions in $e^+ e^-$ annihilation is studied in the framework of NRQCD. We first review the leading-order calculations of the cross sections for $e^+ e^- \to J/\psi c \bar{c}$ and $e^+ e^- \to J/\psi g g$ and find that their ratio is about 1:1.5 at $\sqrt{s}\simeq 10$\gev. This result is in conflict with the current measurements by the Belle Collaboration, which finds that the process $e^+e^- \to J/\psi c\bar{c}$ accounts for about 2/3 of all the prompt $J/\psi$'s. We show that the discrepancy in the total rate as well as in the $J/\psi$ momentum distributions can be resolved by considering a large renormalization $K$ factor ($K\simeq 4$) for the $J/\psi c \bar {c}$ cross section and by taking into account collinear suppression in the end-point energy region of $J/\psi g g$ production. Detailed studies of the model predictions in terms of the density matrix are performed and various momentum and angular distributions are presented as functions of the $K$ factors. These distributions can be used to determine the normalizations of each subprocess provided that the production and decay angular distributions do not alter much by higher order corrections. Comment: 25 pages with 8 figures

Document type Article de périodique (Journal article)
Publication date 2004
Journal information "Physical Review D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology" - Vol. D70, p. 034013 (2004)
Publisher American Physical Society (Maryland)
issn 1550-7998
e-issn 1550-2368
Affiliation UCL
Keywords High Energy Physics - Phenomenology
Links
  1. Bodwin Geoffrey T., Braaten Eric, Lepage G. Peter, Rigorous QCD analysis of inclusive annihilation and production of heavy quarkonium, 10.1103/physrevd.51.1125
  2. Bodwin Geoffrey T., Braaten Eric, Lepage G. Peter, Erratum: Rigorous QCD analysis of inclusive annihilation and production of heavy quarkonium [Phys. Rev. D51, 1125 (1995)], 10.1103/physrevd.55.5853
  3. Abe F., Akimoto H., Akopian A., Albrow M. G., Amendolia S. R., Amidei D., Antos J., Aota S., Apollinari G., Asakawa T., Ashmanskas W., Atac M., Azfar F., Azzi-Bacchetta P., Bacchetta N., Badgett W., Bagdasarov S., Bailey M. W., Bao J., de Barbaro P., Barbaro-Galtieri A., Barnes V. E., Barnett B. A., Barone M., Barzi E., Bauer G., Baumann T., Bedeschi F., Behrends S., Belforte S., Bellettini G., Bellinger J., Benjamin D., Benlloch J., Bensinger J., Benton D., Beretvas A., Berge J. P., Berryhill J., Bertolucci S., Bevensee B., Bhatti A., Biery K., Binkley M., Bisello D., Blair R. E., Blocker C., Bodek A., Bokhari W., Bolognesi V., Bolla G., Bortoletto D., Boudreau J., Breccia L., Bromberg C., Bruner N., Buckley-Geer E., Budd H. S., Burkett K., Busetto G., Byon-Wagner A., Byrum K. L., Cammerata J., Campagnari C., Campbell M., Caner A., Carithers W., Carlsmith D., Castro A., Cauz D., Cen Y., Cervelli F., Chang P. S., Chang P. T., Chao H. Y., Chapman J., Cheng M.-T., Chiarelli G., Chikamatsu T., Chiou C. N., Christofek L., Cihangir S., Clark A. G., Cobal M., Cocca E., Contreras M., Conway J., Cooper J., Cordelli M., Couyoumtzelis C., Crane D., Cronin-Hennessy D., Culbertson R., Daniels T., DeJongh F., Delchamps S., Dell'Agnello S., Dell'Orso M., Demina R., Demortier L., Deninno M., Derwent P. F., Devlin T., Dittmann J. R., Donati S., Done J., Dorigo T., Dunn A., Eddy N., Einsweiler K., Elias J. E., Ely R., Engels, Jr. E., Errede D., Errede S., Fan Q., Feild G., Ferretti C., Fiori I., Flaugher B., Foster G. W., Franklin M., Frautschi M., Freeman J., Friedman J., Fukui Y., Funaki S., Galeotti S., Gallinaro M., Ganel O., Garcia-Sciveres M., Garfinkel A. F., Gay C., Geer S., Gerdes D. W., Giannetti P., Giokaris N., Giromini P., Giusti G., Gladney L., Glenzinski D., Gold M., Gonzalez J., Gordon A., Goshaw A. T., Gotra Y., Goulianos K., Grassmann H., Groer L., Grosso-Pilcher C., Guillian G., Guo R. S., Haber C., Hafen E., Hahn S. R., Hamilton R., Handler R., Hans R. M., Happacher F., Hara K., Hardman A. D., Harral B., Harris R. M., Hauger S. A., Hauser J., Hawk C., Hayashi E., Heinrich J., Hinrichsen B., Hoffman K. D., Hohlmann M., Holck C., Hollebeek R., Holloway L., Hölscher A., Hong S., Houk G., Hu P., Huffman B. T., Hughes R., Huston J., Huth J., Hylen J., Ikeda H., Incagli M., Incandela J., Introzzi G., Iwai J., Iwata Y., Jensen H., Joshi U., Kadel R. W., Kajfasz E., Kambara H., Kamon T., Kaneko T., Karr K., Kasha H., Kato Y., Keaffaber T. A., Keeble L., Kelley K., Kennedy R. D., Kephart R., Kesten P., Kestenbaum D., Keup R. M., Keutelian H., Keyvan F., Kharadia B., Kim B. J., Kim D. H., Kim H. S., Kim S. B., Kim S. H., Kim Y. K., Kirsch L., Koehn P., Kondo K., Konigsberg J., Kopp S., Kordas K., Korytov A., Koska W., Kovacs E., Kowald W., Krasberg M., Kroll J., Kruse M., Kuwabara T., Kuhlmann S. E., Kuns E., Laasanen A. T., Lami S., Lammel S., Lamoureux J. I., LeCompte T., Leone S., Lewis J. D., Limon P., Lindgren M., Liss T. M., Liu Y. C., Lockyer N., Long O., Loomis C., Loreti M., Lu J., Lucchesi D., Lukens P., Lusin S., Lys J., Maeshima K., Maghakian A., Maksimovic P., Mangano M., Mansour J., Mariotti M., Marriner J. P., Martin A., Matthews J. A. J., Mattingly R., McIntyre P., Melese P., Menzione A., Meschi E., Metzler S., Miao C., Miao T., Michail G., Miller R., Minato H., Miscetti S., Mishina M., Mitsushio H., Miyamoto T., Miyashita S., Moggi N., Morita Y., Mueller J., Mukherjee A., Muller T., Murat P., Nakada H., Nakano I., Nelson C., Neuberger D., Newman-Holmes C., Ngan C.-Y. P., Ninomiya M., Nodulman L., Oh S. H., Ohl K. E., Ohmoto T., Ohsugi T., Oishi R., Okabe M., Okusawa T., Oliveira R., Olsen J., Pagliarone C., Paoletti R., Papadimitriou V., Pappas S. P., Parashar N., Park S., Parri A., Patrick J., Pauletta G., Paulini M., Perazzo A., Pescara L., Peters M. D., Phillips T. J., Piacentino G., Pillai M., Pitts K. T., Plunkett R., Pondrom L., Proudfoot J., Ptohos F., Punzi G., Ragan K., Reher D., Ribon A., Rimondi F., Ristori L., Robertson W. J., Rodrigo T., Rolli S., Romano J., Rosenson L., Roser R., Saab T., Sakumoto W. K., Saltzberg D., Sansoni A., Santi L., Sato H., Schlabach P., Schmidt E. E., Schmidt M. P., Scribano A., Segler S., Seidel S., Seiya Y., Sganos G., Shapiro M. D., Shaw N. M., Shen Q., Shepard P. F., Shimojima M., Shochet M., Siegrist J., Sill A., Sinervo P., Singh P., Skarha J., Sliwa K., Snider F. D., Song T., Spalding J., Speer T., Sphicas P., Spinella F., Spiropulu M., Spiegel L., Stanco L., Steele J., Stefanini A., Strahl K., Strait J., Ströhmer R., Stuart D., Sullivan G., Sumorok K., Suzuki J., Takada T., Takahashi T., Takano T., Takikawa K., Tamura N., Tannenbaum B., Tartarelli F., Taylor W., Teng P. K., Teramoto Y., Tether S., Theriot D., Thomas T. L., Thun R., Timko M., Tipton P., Titov A., Tkaczyk S., Toback D., Tollefson K., Tollestrup A., Trischuk W., de Troconiz J. F., Truitt S., Tseng J., Turini N., Uchida T., Uemura N., Ukegawa F., Unal G., Valls J., van den Brink S. C., Vejcik III S., Velev G., Vidal R., Vilar R., Vondracek M., Vucinic D., Wagner R. G., Wagner R. L., Wahl J., Wallace N. B., Walsh A. M., Wang C., Wang C. H., Wang J., Wang M. J., Wang Q. F., Warburton A., Watts T., Webb R., Wei C., Wendt C., Wenzel H., Wester III W. C., Wicklund A. B., Wicklund E., Wilkinson R., Williams H. H., Wilson P., Winer B. L., Winn D., Wolinski D., Wolinski J., Worm S., Wu X., Wyss J., Yagil A., Yao W., Yasuoka K., Ye Y., Yeh G. P., Yeh P., Yin M., Yoh J., Yosef C., Yoshida T., Yovanovitch D., Yu I., Yu L., Yun J. C., Zanetti A., Zetti F., Zhang L., Zhang W., Zucchelli S., J/ψandψ(2S)Production inpp¯Collisions at√s=1.8TeV, 10.1103/physrevlett.79.572
  4. Abe F., Akimoto H., Akopian A., Albrow M. G., Amendolia S. R., Amidei D., Antos J., Aota S., Apollinari G., Asakawa T., Ashmanskas W., Atac M., Azfar F., Azzi-Bacchetta P., Bacchetta N., Badgett W., Bagdasarov S., Bailey M. W., Bao J., de Barbaro P., Barbaro-Galtieri A., Barnes V. E., Barnett B. A., Barone M., Barzi E., Bauer G., Baumann T., Bedeschi F., Behrends S., Belforte S., Bellettini G., Bellinger J., Benjamin D., Benlloch J., Bensinger J., Benton D., Beretvas A., Berge J. P., Berryhill J., Bertolucci S., Bevensee B., Bhatti A., Biery K., Binkley M., Bisello D., Blair R. E., Blocker C., Bodek A., Bokhari W., Bolognesi V., Bolla G., Bortoletto D., Boudreau J., Breccia L., Bromberg C., Bruner N., Buckley-Geer E., Budd H. S., Burkett K., Busetto G., Byon-Wagner A., Byrum K. L., Cammerata J., Campagnari C., Campbell M., Caner A., Carithers W., Carlsmith D., Castro A., Cauz D., Cen Y., Cervelli F., Chang P. S., Chang P. T., Chao H. Y., Chapman J., Cheng M.-T., Chiarelli G., Chikamatsu T., Chiou C. N., Christofek L., Cihangir S., Clark A. G., Cobal M., Cocca E., Contreras M., Conway J., Cooper J., Cordelli M., Couyoumtzelis C., Crane D., Cronin-Hennessy D., Culbertson R., Daniels T., DeJongh F., Delchamps S., Dell'Agnello S., Dell'Orso M., Demina R., Demortier L., Deninno M., Derwent P. F., Devlin T., Dittmann J. R., Donati S., Done J., Dorigo T., Dunn A., Eddy N., Einsweiler K., Elias J. E., Ely R., Engels, Jr. E., Errede D., Errede S., Fan Q., Feild G., Ferretti C., Fiori I., Flaugher B., Foster G. W., Franklin M., Frautschi M., Freeman J., Friedman J., Frisch H., Fukui Y., Funaki S., Galeotti S., Gallinaro M., Ganel O., Garcia-Sciveres M., Garfinkel A. F., Gay C., Geer S., Gerdes D. W., Giannetti P., Giokaris N., Giromini P., Giusti G., Gladney L., Glenzinski D., Gold M., Gonzalez J., Gordon A., Goshaw A. T., Gotra Y., Goulianos K., Grassmann H., Groer L., Grosso-Pilcher C., Guillian G., Guo R. S., Haber C., Hafen E., Hahn S. R., Hamilton R., Handler R., Hans R. M., Happacher F., Hara K., Hardman A. D., Harral B., Harris R. M., Hauger S. A., Hauser J., Hawk C., Hayashi E., Heinrich J., Hinrichsen B., Hoffman K. D., Hohlmann M., Holck C., Hollebeek R., Holloway L., Hölscher A., Hong S., Houk G., Hu P., Huffman B. T., Hughes R., Huston J., Huth J., Hylen J., Ikeda H., Incagli M., Incandela J., Introzzi G., Iwai J., Iwata Y., Jensen H., Joshi U., Kadel R. W., Kajfasz E., Kambara H., Kamon T., Kaneko T., Karr K., Kasha H., Kato Y., Keaffaber T. A., Keeble L., Kelley K., Kennedy R. D., Kephart R., Kesten P., Kestenbaum D., Keup R. M., Keutelian H., Keyvan F., Kharadia B., Kim B. J., Kim D. H., Kim H. S., Kim S. B., Kim S. H., Kim Y. K., Kirsch L., Koehn P., Kondo K., Konigsberg J., Kopp S., Kordas K., Korytov A., Koska W., Kovacs E., Kowald W., Krasberg M., Kroll J., Kruse M., Kuwabara T., Kuhlmann S. E., Kuns E., Laasanen A. T., Lami S., Lammel S., Lamoureux J. I., LeCompte T., Leone S., Lewis J. D., Limon P., Lindgren M., Liss T. M., Liu Y. C., Lockyer N., Long O., Loomis C., Loreti M., Lu J., Lucchesi D., Lukens P., Lusin S., Lys J., Maeshima K., Maghakian A., Maksimovic P., Mangano M., Mansour J., Mariotti M., Marriner J. P., Martin A., Matthews J. A. J., Mattingly R., McIntyre P., Melese P., Menzione A., Meschi E., Metzler S., Miao C., Miao T., Michail G., Miller R., Minato H., Miscetti S., Mishina M., Mitsushio H., Miyamoto T., Miyashita S., Moggi N., Morita Y., Mueller J., Mukherjee A., Muller T., Murat P., Nakada H., Nakano I., Nelson C., Neuberger D., Newman-Holmes C., Ngan C-Y. P., Ninomiya M., Nodulman L., Oh S. H., Ohl K. E., Ohmoto T., Ohsugi T., Oishi R., Okabe M., Okusawa T., Oliveira R., Olsen J., Pagliarone C., Paoletti R., Papadimitriou V., Pappas S. P., Parashar N., Park S., Parri A., Patrick J., Pauletta G., Paulini M., Perazzo A., Pescara L., Peters M. D., Phillips T. J., Piacentino G., Pillai M., Pitts K. T., Plunkett R., Pondrom L., Proudfoot J., Ptohos F., Punzi G., Ragan K., Reher D., Ribon A., Rimondi F., Ristori L., Robertson W. J., Rodrigo T., Rolli S., Romano J., Rosenson L., Roser R., Saab T., Sakumoto W. K., Saltzberg D., Sansoni A., Santi L., Sato H., Schlabach P., Schmidt E. E., Schmidt M. P., Scribano A., Segler S., Seidel S., Seiya Y., Sganos G., Shapiro M. D., Shaw N. M., Shen Q., Shepard P. F., Shimojima M., Shochet M., Siegrist J., Sill A., Sinervo P., Singh P., Skarha J., Sliwa K., Snider F. D., Song T., Spalding J., Speer T., Sphicas P., Spinella F., Spiropulu M., Spiegel L., Stanco L., Steele J., Stefanini A., Strahl K., Strait J., Ströhmer R., Stuart D., Sullivan G., Sumorok K., Suzuki J., Takada T., Takahashi T., Takano T., Takikawa K., Tamura N., Tannenbaum B., Tartarelli F., Taylor W., Teng P. K., Teramoto Y., Tether S., Theriot D., Thomas T. L., Thun R., Timko M., Tipton P., Titov A., Tkaczyk S., Toback D., Tollefson K., Tollestrup A., Toyoda H., Trischuk W., de Troconiz J. F., Truitt S., Tseng J., Turini N., Uchida T., Uemura N., Ukegawa F., Unal G., Valls J., van den Brink S. C., Vejcik III S., Velev G., Vidal R., Vilar R., Vondracek M., Vucinic D., Wagner R. G., Wagner R. L., Wahl J., Wallace N. B., Walsh A. M., Wang C., Wang C. H., Wang J., Wang M. J., Wang Q. F., Warburton A., Watts T., Webb R., Wei C., Wendt C., Wenzel H., Wester III W. C., Wicklund A. B., Wicklund E., Wilkinson R., Williams H. H., Wilson P., Winer B. L., Winn D., Wolinski D., Wolinski J., Worm S., Wu X., Wyss J., Yagil A., Yao W., Yasuoka K., Ye Y., Yeh G. P., Yeh P., Yin M., Yoh J., Yosef C., Yoshida T., Yovanovitch D., Yu I., Yu L., Yun J. C., Zanetti A., Zetti F., Zhang L., Zhang W., Zucchelli S., Production ofJ/ψMesons fromχcMeson Decays inpp¯Collisions at√s=1.8TeV, 10.1103/physrevlett.79.578
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  11. Liu Kui-Yong, He Zhi-Guo, Chao Kuang-Ta, Problems of double-charm production in e+e− annihilation at s=10.6 GeV, 10.1016/s0370-2693(03)00176-x
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Bibliographic reference Hagiwara, Kaoru ; Kou, E. ; Lin, Z.H. ; Qiao, C.F. ; Zhu, G.H.. Inclusive J / psi productions at e+ e- colliders. In: Physical Review D, Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. D70, p. 034013 (2004)
Permanent URL http://hdl.handle.net/2078/30908