Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles
Abstract Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $...
Ausführliche Beschreibung
Autor*in: |
SHiP Collaboration [verfasserIn] C. Ahdida [verfasserIn] A. Akmete [verfasserIn] R. Albanese [verfasserIn] A. Alexandrov [verfasserIn] A. Anokhina [verfasserIn] S. Aoki [verfasserIn] G. Arduini [verfasserIn] E. Atkin [verfasserIn] N. Azorskiy [verfasserIn] J. J. Back [verfasserIn] A. Bagulya [verfasserIn] F. Baaltasar Dos Santos [verfasserIn] A. Baranov [verfasserIn] F. Bardou [verfasserIn] G. J. Barker [verfasserIn] M. Battistin [verfasserIn] J. Bauche [verfasserIn] A. Bay [verfasserIn] V. Bayliss [verfasserIn] G. Bencivenni [verfasserIn] A. Y. Berdnikov [verfasserIn] Y. A. Berdnikov [verfasserIn] M. Bertani [verfasserIn] C. Betancourt [verfasserIn] I. Bezshyiko [verfasserIn] O. Bezshyyko [verfasserIn] D. Bick [verfasserIn] S. Bieschke [verfasserIn] A. Blanco [verfasserIn] J. Boehm [verfasserIn] M. Bogomilov [verfasserIn] I. Boiarska [verfasserIn] K. Bondarenko [verfasserIn] W. M. Bonivento [verfasserIn] J. Borburgh [verfasserIn] A. Boyarsky [verfasserIn] R. Brenner [verfasserIn] D. 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Format: |
E-Artikel |
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Sprache: |
Englisch |
Erschienen: |
2021 |
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Übergeordnetes Werk: |
In: European Physical Journal C: Particles and Fields - SpringerOpen, 2017, 81(2021), 5, Seite 17 |
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volume:81 ; year:2021 ; number:5 ; pages:17 |
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DOI / URN: |
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520 | |a Abstract Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . | ||
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The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . Astrophysics Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity C. Ahdida verfasserin aut A. Akmete verfasserin aut R. Albanese verfasserin aut A. Alexandrov verfasserin aut A. Anokhina verfasserin aut S. Aoki verfasserin aut G. Arduini verfasserin aut E. Atkin verfasserin aut N. Azorskiy verfasserin aut J. J. Back verfasserin aut A. Bagulya verfasserin aut F. Baaltasar Dos Santos verfasserin aut A. Baranov verfasserin aut F. Bardou verfasserin aut G. J. Barker verfasserin aut M. Battistin verfasserin aut J. Bauche verfasserin aut A. Bay verfasserin aut V. Bayliss verfasserin aut G. Bencivenni verfasserin aut A. Y. Berdnikov verfasserin aut Y. A. Berdnikov verfasserin aut M. Bertani verfasserin aut C. 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The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . Astrophysics Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity C. Ahdida verfasserin aut A. Akmete verfasserin aut R. Albanese verfasserin aut A. Alexandrov verfasserin aut A. Anokhina verfasserin aut S. Aoki verfasserin aut G. Arduini verfasserin aut E. Atkin verfasserin aut N. Azorskiy verfasserin aut J. J. Back verfasserin aut A. Bagulya verfasserin aut F. Baaltasar Dos Santos verfasserin aut A. Baranov verfasserin aut F. Bardou verfasserin aut G. J. Barker verfasserin aut M. Battistin verfasserin aut J. Bauche verfasserin aut A. Bay verfasserin aut V. Bayliss verfasserin aut G. Bencivenni verfasserin aut A. Y. Berdnikov verfasserin aut Y. A. Berdnikov verfasserin aut M. Bertani verfasserin aut C. 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Treille verfasserin aut R. Tsenov verfasserin aut S. Ulin verfasserin aut E. Ursov verfasserin aut A. Ustyuzhanin verfasserin aut Z. Uteshev verfasserin aut L. Uvarov verfasserin aut G. Vankova-Kirilova verfasserin aut F. Vannucci verfasserin aut V. Venturi verfasserin aut I. Vidulin verfasserin aut S. Vilchinski verfasserin aut Heinz Vincke verfasserin aut Helmut Vincke verfasserin aut C. Visone verfasserin aut K. Vlasik verfasserin aut A. Volkov verfasserin aut R. Voronkov verfasserin aut S. van Waasen verfasserin aut R. Wanke verfasserin aut P. Wertelaers verfasserin aut O. Williams verfasserin aut J.-K. Woo verfasserin aut M. Wurm verfasserin aut S. Xella verfasserin aut D. Yilmaz verfasserin aut A. U. Yilmazer verfasserin aut C. S. Yoon verfasserin aut Yu. Zaytsev verfasserin aut A. Zelenov verfasserin aut J. Zimmerman verfasserin aut In European Physical Journal C: Particles and Fields SpringerOpen, 2017 81(2021), 5, Seite 17 (DE-627)253722934 (DE-600)1459069-4 14346052 nnns volume:81 year:2021 number:5 pages:17 https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-09224-3 kostenfrei https://doaj.org/article/79caa28f24a241eb8f69ae5081669b89 kostenfrei https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-021-09224-3 kostenfrei https://doaj.org/toc/1434-6044 Journal toc kostenfrei https://doaj.org/toc/1434-6052 Journal toc kostenfrei GBV_USEFLAG_A SYSFLAG_A GBV_DOAJ GBV_ILN_11 GBV_ILN_20 GBV_ILN_22 GBV_ILN_23 GBV_ILN_24 GBV_ILN_31 GBV_ILN_39 GBV_ILN_40 GBV_ILN_60 GBV_ILN_62 GBV_ILN_63 GBV_ILN_69 GBV_ILN_70 GBV_ILN_73 GBV_ILN_95 GBV_ILN_105 GBV_ILN_110 GBV_ILN_150 GBV_ILN_151 GBV_ILN_161 GBV_ILN_170 GBV_ILN_206 GBV_ILN_213 GBV_ILN_230 GBV_ILN_267 GBV_ILN_285 GBV_ILN_293 GBV_ILN_370 GBV_ILN_602 GBV_ILN_702 GBV_ILN_2001 GBV_ILN_2003 GBV_ILN_2005 GBV_ILN_2006 GBV_ILN_2008 GBV_ILN_2009 GBV_ILN_2010 GBV_ILN_2011 GBV_ILN_2014 GBV_ILN_2015 GBV_ILN_2018 GBV_ILN_2020 GBV_ILN_2021 GBV_ILN_2025 GBV_ILN_2031 GBV_ILN_2038 GBV_ILN_2044 GBV_ILN_2048 GBV_ILN_2050 GBV_ILN_2055 GBV_ILN_2056 GBV_ILN_2057 GBV_ILN_2061 GBV_ILN_2108 GBV_ILN_2111 GBV_ILN_2113 GBV_ILN_2119 GBV_ILN_2190 GBV_ILN_4012 GBV_ILN_4037 GBV_ILN_4112 GBV_ILN_4125 GBV_ILN_4126 GBV_ILN_4246 GBV_ILN_4249 GBV_ILN_4305 GBV_ILN_4306 GBV_ILN_4307 GBV_ILN_4313 GBV_ILN_4322 GBV_ILN_4323 GBV_ILN_4324 GBV_ILN_4325 GBV_ILN_4335 GBV_ILN_4338 GBV_ILN_4367 GBV_ILN_4700 AR 81 2021 5 17 |
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The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . Astrophysics Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity C. Ahdida verfasserin aut A. Akmete verfasserin aut R. Albanese verfasserin aut A. Alexandrov verfasserin aut A. Anokhina verfasserin aut S. Aoki verfasserin aut G. Arduini verfasserin aut E. Atkin verfasserin aut N. Azorskiy verfasserin aut J. J. Back verfasserin aut A. Bagulya verfasserin aut F. Baaltasar Dos Santos verfasserin aut A. Baranov verfasserin aut F. Bardou verfasserin aut G. J. Barker verfasserin aut M. Battistin verfasserin aut J. Bauche verfasserin aut A. Bay verfasserin aut V. Bayliss verfasserin aut G. Bencivenni verfasserin aut A. Y. Berdnikov verfasserin aut Y. A. Berdnikov verfasserin aut M. Bertani verfasserin aut C. Betancourt verfasserin aut I. Bezshyiko verfasserin aut O. Bezshyyko verfasserin aut D. Bick verfasserin aut S. Bieschke verfasserin aut A. Blanco verfasserin aut J. Boehm verfasserin aut M. Bogomilov verfasserin aut I. Boiarska verfasserin aut K. Bondarenko verfasserin aut W. M. Bonivento verfasserin aut J. Borburgh verfasserin aut A. Boyarsky verfasserin aut R. Brenner verfasserin aut D. Breton verfasserin aut V. Büscher verfasserin aut A. Buonaura verfasserin aut S. Buontempo verfasserin aut S. Cadeddu verfasserin aut A. Calcaterra verfasserin aut M. Calviani verfasserin aut M. Campanelli verfasserin aut M. Casolino verfasserin aut N. Charitonidis verfasserin aut P. Chau verfasserin aut J. Chauveau verfasserin aut A. Chepurnov verfasserin aut M. Chernyavskiy verfasserin aut K.-Y. Choi verfasserin aut A. Chumakov verfasserin aut P. Ciambrone verfasserin aut V. Cicero verfasserin aut L. Congedo verfasserin aut K. Cornelis verfasserin aut M. Cristinziani verfasserin aut A. 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Ferrillo verfasserin aut M. Ferro-Luzzi verfasserin aut K. Filippov verfasserin aut R. A. Fini verfasserin aut P. Fonte verfasserin aut C. Franco verfasserin aut M. Fraser verfasserin aut R. Fresa verfasserin aut R. Froeschl verfasserin aut T. Fukuda verfasserin aut G. Galati verfasserin aut J. Gall verfasserin aut L. Gatignon verfasserin aut G. Gavrilov verfasserin aut V. Gentile verfasserin aut B. Goddard verfasserin aut L. Golinka-Bezshyyko verfasserin aut A. Golovatiuk verfasserin aut V. Golovtsov verfasserin aut D. Golubkov verfasserin aut A. Golutvin verfasserin aut P. Gorbounov verfasserin aut D. Gorbunov verfasserin aut S. Gorbunov verfasserin aut V. Gorkavenko verfasserin aut M. Gorshenkov verfasserin aut V. Grachev verfasserin aut A. L. Grandchamp verfasserin aut E. Graverini verfasserin aut J.-L. Grenard verfasserin aut D. Grenier verfasserin aut V. Grichine verfasserin aut N. Gruzinskii verfasserin aut A. M. Guler verfasserin aut Yu. Guz verfasserin aut G. J. Haefeli verfasserin aut C. Hagner verfasserin aut H. Hakobyan verfasserin aut I. W. Harris verfasserin aut E. van Herwijnen verfasserin aut C. Hessler verfasserin aut A. Hollnagel verfasserin aut B. Hosseini verfasserin aut M. Hushchyn verfasserin aut G. Iaselli verfasserin aut A. Iuliano verfasserin aut R. Jacobsson verfasserin aut D. Joković verfasserin aut M. Jonker verfasserin aut I. Kadenko verfasserin aut V. Kain verfasserin aut B. Kaiser verfasserin aut C. Kamiscioglu verfasserin aut D. Karpenkov verfasserin aut K. Kershaw verfasserin aut M. Khabibullin verfasserin aut E. Khalikov verfasserin aut G. Khaustov verfasserin aut G. Khoriauli verfasserin aut A. Khotyantsev verfasserin aut Y. G. Kim verfasserin aut V. Kim verfasserin aut N. Kitagawa verfasserin aut J.-W. Ko verfasserin aut K. Kodama verfasserin aut A. Kolesnikov verfasserin aut D. I. Kolev verfasserin aut V. Kolosov verfasserin aut M. Komatsu verfasserin aut A. Kono verfasserin aut N. Konovalova verfasserin aut S. Kormannshaus verfasserin aut I. Korol verfasserin aut I. Korol’ko verfasserin aut A. Korzenev verfasserin aut V. Kostyukhin verfasserin aut E. Koukovini Platia verfasserin aut S. Kovalenko verfasserin aut I. Krasilnikova verfasserin aut Y. Kudenko verfasserin aut E. Kurbatov verfasserin aut P. Kurbatov verfasserin aut V. Kurochka verfasserin aut E. Kuznetsova verfasserin aut H. M. Lacker verfasserin aut M. Lamont verfasserin aut G. Lanfranchi verfasserin aut O. Lantwin verfasserin aut A. Lauria verfasserin aut K. S. Lee verfasserin aut K. Y. Lee verfasserin aut N. Leonardo verfasserin aut J.-M. Lévy verfasserin aut V. P. Loschiavo verfasserin aut L. Lopes verfasserin aut E. Lopez Sola verfasserin aut V. Lyubovitskij verfasserin aut J. Maalmi verfasserin aut A.-M. Magnan verfasserin aut V. Maleev verfasserin aut A. Malinin verfasserin aut Y. Manabe verfasserin aut A. K. Managadze verfasserin aut M. Manfredi verfasserin aut S. Marsh verfasserin aut A. M. Marshall verfasserin aut A. 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The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . Astrophysics Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity C. Ahdida verfasserin aut A. Akmete verfasserin aut R. Albanese verfasserin aut A. Alexandrov verfasserin aut A. Anokhina verfasserin aut S. Aoki verfasserin aut G. Arduini verfasserin aut E. Atkin verfasserin aut N. Azorskiy verfasserin aut J. J. Back verfasserin aut A. Bagulya verfasserin aut F. Baaltasar Dos Santos verfasserin aut A. Baranov verfasserin aut F. Bardou verfasserin aut G. J. Barker verfasserin aut M. Battistin verfasserin aut J. Bauche verfasserin aut A. Bay verfasserin aut V. Bayliss verfasserin aut G. Bencivenni verfasserin aut A. Y. Berdnikov verfasserin aut Y. A. Berdnikov verfasserin aut M. Bertani verfasserin aut C. 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10.1140/epjc/s10052-021-09224-3 doi (DE-627)DOAJ077940342 (DE-599)DOAJ79caa28f24a241eb8f69ae5081669b89 DE-627 ger DE-627 rakwb eng QB460-466 QC770-798 SHiP Collaboration verfasserin aut Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles 2021 Text txt rdacontent Computermedien c rdamedia Online-Ressource cr rdacarrier Abstract Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . Astrophysics Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity C. Ahdida verfasserin aut A. Akmete verfasserin aut R. Albanese verfasserin aut A. Alexandrov verfasserin aut A. Anokhina verfasserin aut S. Aoki verfasserin aut G. Arduini verfasserin aut E. Atkin verfasserin aut N. Azorskiy verfasserin aut J. J. Back verfasserin aut A. Bagulya verfasserin aut F. Baaltasar Dos Santos verfasserin aut A. Baranov verfasserin aut F. Bardou verfasserin aut G. J. Barker verfasserin aut M. Battistin verfasserin aut J. Bauche verfasserin aut A. Bay verfasserin aut V. Bayliss verfasserin aut G. Bencivenni verfasserin aut A. Y. Berdnikov verfasserin aut Y. A. Berdnikov verfasserin aut M. Bertani verfasserin aut C. 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The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 .</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2="0"><subfield code="a">Astrophysics</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2="0"><subfield code="a">Nuclear and particle physics. 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SHiP Collaboration C. Ahdida A. Akmete R. Albanese A. Alexandrov A. Anokhina S. Aoki G. Arduini E. Atkin N. Azorskiy J. J. Back A. Bagulya F. Baaltasar Dos Santos A. Baranov F. Bardou G. J. Barker M. Battistin J. Bauche A. Bay V. Bayliss G. Bencivenni A. Y. Berdnikov Y. A. Berdnikov M. Bertani C. Betancourt I. Bezshyiko O. Bezshyyko D. Bick S. Bieschke A. Blanco J. Boehm M. Bogomilov I. Boiarska K. Bondarenko W. M. Bonivento J. Borburgh A. Boyarsky R. Brenner D. Breton V. Büscher A. Buonaura S. Buontempo S. Cadeddu A. Calcaterra M. Calviani M. Campanelli M. Casolino N. Charitonidis P. Chau J. Chauveau A. Chepurnov M. Chernyavskiy K.-Y. Choi A. Chumakov P. Ciambrone V. Cicero L. Congedo K. Cornelis M. Cristinziani A. Crupano G. M. Dallavalle A. Datwyler N. D’Ambrosio G. D’Appollonio R. de Asmundis J. De Carvalho Saraiva G. De Lellis M. de Magistris A. De Roeck M. De Serio D. De Simone L. Dedenko P. Dergachev A. Di Crescenzo L. Di Giulio N. Di Marco C. Dib H. Dijkstra V. Dmitrenko L. A. Dougherty A. Dolmatov D. Domenici S. Donskov V. Drohan A. Dubreuil O. Durhan M. Ehlert E. Elikkaya T. Enik A. Etenko F. Fabbri O. Fedin F. Fedotovs G. Felici M. Ferrillo M. Ferro-Luzzi K. Filippov R. A. Fini P. Fonte C. Franco M. Fraser R. Fresa R. Froeschl T. Fukuda G. Galati J. Gall L. Gatignon G. Gavrilov V. Gentile B. Goddard L. Golinka-Bezshyyko A. Golovatiuk V. Golovtsov D. Golubkov A. Golutvin P. Gorbounov D. Gorbunov S. Gorbunov V. Gorkavenko M. Gorshenkov V. Grachev A. L. Grandchamp E. Graverini J.-L. Grenard D. Grenier V. Grichine N. Gruzinskii A. M. Guler Yu. Guz G. J. Haefeli C. Hagner H. Hakobyan I. W. Harris E. van Herwijnen C. Hessler A. Hollnagel B. Hosseini M. Hushchyn G. Iaselli A. Iuliano R. Jacobsson D. Joković M. Jonker I. Kadenko V. Kain B. Kaiser C. Kamiscioglu D. Karpenkov K. Kershaw M. Khabibullin E. Khalikov G. Khaustov G. Khoriauli A. Khotyantsev Y. G. Kim V. Kim N. Kitagawa J.-W. Ko K. Kodama A. Kolesnikov D. I. Kolev V. Kolosov M. Komatsu A. Kono N. Konovalova S. Kormannshaus I. Korol I. Korol’ko A. Korzenev V. Kostyukhin E. Koukovini Platia S. Kovalenko I. Krasilnikova Y. Kudenko E. Kurbatov P. Kurbatov V. Kurochka E. Kuznetsova H. M. Lacker M. Lamont G. Lanfranchi O. Lantwin A. Lauria K. S. Lee K. Y. Lee N. Leonardo J.-M. Lévy V. P. Loschiavo L. Lopes E. Lopez Sola V. Lyubovitskij J. Maalmi A.-M. Magnan V. Maleev A. Malinin Y. Manabe A. K. Managadze M. Manfredi S. Marsh A. M. Marshall A. Mefodev P. Mermod A. Miano S. Mikado Yu. Mikhaylov D. A. Milstead O. Mineev A. Montanari M. C. Montesi K. Morishima S. Movchan Y. Muttoni N. Naganawa M. Nakamura T. Nakano S. Nasybulin P. Ninin A. Nishio B. Obinyakov S. Ogawa N. Okateva B. Opitz J. Osborne M. Ovchynnikov N. Owtscharenko P. H. Owen P. Pacholek A. Paoloni B. D. Park A. Pastore M. Patel D. Pereyma A. Perillo-Marcone G. L. Petkov K. Petridis A. Petrov D. Podgrudkov V. Poliakov N. Polukhina J. Prieto Prieto M. Prokudin A. Prota A. Quercia A. Rademakers A. Rakai F. Ratnikov T. Rawlings F. Redi S. Ricciardi M. Rinaldesi Volodymyr Rodin Viktor Rodin P. Robbe A. B. Rodrigues Cavalcante T. Roganova H. Rokujo G. Rosa T. Rovelli O. Ruchayskiy T. Ruf V. Samoylenko V. Samsonov F. Sanchez Galan P. Santos Diaz A. Sanz Ull A. Saputi O. Sato E. S. Savchenko J. S. Schliwinski W. Schmidt-Parzefall N. Serra S. Sgobba O. Shadura A. Shakin M. Shaposhnikov P. Shatalov T. Shchedrina L. Shchutska V. Shevchenko H. Shibuya S. Shirobokov A. Shustov S. B. Silverstein S. Simone R. Simoniello M. Skorokhvatov S. Smirnov G. Soares J. Y. Sohn A. Sokolenko E. Solodko N. Starkov L. Stoel M. E. Stramaglia D. Sukhonos Y. Suzuki S. Takahashi J. L. Tastet P. Teterin S. Than Naing I. Timiryasov V. Tioukov D. Tommasini M. Torii N. Tosi D. Treille R. Tsenov S. Ulin E. Ursov A. Ustyuzhanin Z. Uteshev L. Uvarov G. Vankova-Kirilova F. Vannucci V. Venturi I. Vidulin S. Vilchinski Heinz Vincke Helmut Vincke C. Visone K. Vlasik A. Volkov R. Voronkov S. van Waasen R. Wanke P. Wertelaers O. Williams J.-K. Woo M. Wurm S. Xella D. Yilmaz A. U. Yilmazer C. S. Yoon Yu. Zaytsev A. Zelenov J. Zimmerman |
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Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles |
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Abstract Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . |
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Abstract Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . |
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Abstract Dark photons are hypothetical massive vector particles that could mix with ordinary photons. The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 . |
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C. Ahdida A. Akmete R. Albanese A. Alexandrov A. Anokhina S. Aoki G. Arduini E. Atkin N. Azorskiy J. J. Back A. Bagulya F. Baaltasar Dos Santos A. Baranov F. Bardou G. J. Barker M. Battistin J. Bauche A. Bay V. Bayliss G. Bencivenni A. Y. Berdnikov Y. A. Berdnikov M. Bertani C. Betancourt I. Bezshyiko O. Bezshyyko D. Bick S. Bieschke A. Blanco J. Boehm M. Bogomilov I. Boiarska K. Bondarenko W. M. Bonivento J. Borburgh A. Boyarsky R. Brenner D. Breton V. Büscher A. Buonaura S. Buontempo S. Cadeddu A. Calcaterra M. Calviani M. Campanelli M. Casolino N. Charitonidis P. Chau J. Chauveau A. Chepurnov M. Chernyavskiy K.-Y. Choi A. Chumakov P. Ciambrone V. Cicero L. Congedo K. Cornelis M. Cristinziani A. Crupano G. M. Dallavalle A. Datwyler N. D’Ambrosio G. D’Appollonio R. de Asmundis J. De Carvalho Saraiva G. De Lellis M. de Magistris A. De Roeck M. De Serio D. De Simone L. Dedenko P. Dergachev A. Di Crescenzo L. Di Giulio N. Di Marco C. Dib H. Dijkstra V. Dmitrenko L. A. Dougherty A. Dolmatov D. Domenici S. Donskov V. Drohan A. Dubreuil O. Durhan M. Ehlert E. Elikkaya T. Enik A. Etenko F. Fabbri O. Fedin F. Fedotovs G. Felici M. Ferrillo M. Ferro-Luzzi K. Filippov R. A. Fini P. Fonte C. Franco M. Fraser R. Fresa R. Froeschl T. Fukuda G. Galati J. Gall L. Gatignon G. Gavrilov V. Gentile B. Goddard L. Golinka-Bezshyyko A. Golovatiuk V. Golovtsov D. Golubkov A. Golutvin P. Gorbounov D. Gorbunov S. Gorbunov V. Gorkavenko M. Gorshenkov V. Grachev A. L. Grandchamp E. Graverini J.-L. Grenard D. Grenier V. Grichine N. Gruzinskii A. M. Guler Yu. Guz G. J. Haefeli C. Hagner H. Hakobyan I. W. Harris E. van Herwijnen C. Hessler A. Hollnagel B. Hosseini M. Hushchyn G. Iaselli A. Iuliano R. Jacobsson D. Joković M. Jonker I. Kadenko V. Kain B. Kaiser C. Kamiscioglu D. Karpenkov K. Kershaw M. Khabibullin E. Khalikov G. Khaustov G. Khoriauli A. Khotyantsev Y. G. Kim V. Kim N. Kitagawa J.-W. Ko K. Kodama A. Kolesnikov D. I. Kolev V. Kolosov M. Komatsu A. Kono N. Konovalova S. Kormannshaus I. Korol I. Korol’ko A. Korzenev V. Kostyukhin E. Koukovini Platia S. Kovalenko I. Krasilnikova Y. Kudenko E. Kurbatov P. Kurbatov V. Kurochka E. Kuznetsova H. M. Lacker M. Lamont G. Lanfranchi O. Lantwin A. Lauria K. S. Lee K. Y. Lee N. Leonardo J.-M. Lévy V. P. Loschiavo L. Lopes E. Lopez Sola V. Lyubovitskij J. Maalmi A.-M. Magnan V. Maleev A. Malinin Y. Manabe A. K. Managadze M. Manfredi S. Marsh A. M. Marshall A. Mefodev P. Mermod A. Miano S. Mikado Yu. Mikhaylov D. A. Milstead O. Mineev A. Montanari M. C. Montesi K. Morishima S. Movchan Y. Muttoni N. Naganawa M. Nakamura T. Nakano S. Nasybulin P. Ninin A. Nishio B. Obinyakov S. Ogawa N. Okateva B. Opitz J. Osborne M. Ovchynnikov N. Owtscharenko P. H. Owen P. Pacholek A. Paoloni B. D. Park A. Pastore M. Patel D. Pereyma A. Perillo-Marcone G. L. Petkov K. Petridis A. Petrov D. Podgrudkov V. Poliakov N. Polukhina J. Prieto Prieto M. Prokudin A. Prota A. Quercia A. Rademakers A. Rakai F. Ratnikov T. Rawlings F. Redi S. Ricciardi M. Rinaldesi Volodymyr Rodin Viktor Rodin P. Robbe A. B. Rodrigues Cavalcante T. Roganova H. Rokujo G. Rosa T. Rovelli O. Ruchayskiy T. Ruf V. Samoylenko V. Samsonov F. Sanchez Galan P. Santos Diaz A. Sanz Ull A. Saputi O. Sato E. S. Savchenko J. S. Schliwinski W. Schmidt-Parzefall N. Serra S. Sgobba O. Shadura A. Shakin M. Shaposhnikov P. Shatalov T. Shchedrina L. Shchutska V. Shevchenko H. Shibuya S. Shirobokov A. Shustov S. B. Silverstein S. Simone R. Simoniello M. Skorokhvatov S. Smirnov G. Soares J. Y. Sohn A. Sokolenko E. Solodko N. Starkov L. Stoel M. E. Stramaglia D. Sukhonos Y. Suzuki S. Takahashi J. L. Tastet P. Teterin S. Than Naing I. Timiryasov V. Tioukov D. Tommasini M. Torii N. Tosi D. Treille R. Tsenov S. Ulin E. Ursov A. Ustyuzhanin Z. Uteshev L. Uvarov G. Vankova-Kirilova F. Vannucci V. Venturi I. Vidulin S. Vilchinski Heinz Vincke Helmut Vincke C. Visone K. Vlasik A. Volkov R. Voronkov S. van Waasen R. Wanke P. Wertelaers O. Williams J.-K. Woo M. Wurm S. Xella D. Yilmaz A. U. Yilmazer C. S. Yoon Yu. Zaytsev A. Zelenov J. Zimmerman |
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C. Ahdida A. Akmete R. Albanese A. Alexandrov A. Anokhina S. Aoki G. Arduini E. Atkin N. Azorskiy J. J. Back A. Bagulya F. Baaltasar Dos Santos A. Baranov F. Bardou G. J. Barker M. Battistin J. Bauche A. Bay V. Bayliss G. Bencivenni A. Y. Berdnikov Y. A. Berdnikov M. Bertani C. Betancourt I. Bezshyiko O. Bezshyyko D. Bick S. Bieschke A. Blanco J. Boehm M. Bogomilov I. Boiarska K. Bondarenko W. M. Bonivento J. Borburgh A. Boyarsky R. Brenner D. Breton V. Büscher A. Buonaura S. Buontempo S. Cadeddu A. Calcaterra M. Calviani M. Campanelli M. Casolino N. Charitonidis P. Chau J. Chauveau A. Chepurnov M. Chernyavskiy K.-Y. Choi A. Chumakov P. Ciambrone V. Cicero L. Congedo K. Cornelis M. Cristinziani A. Crupano G. M. Dallavalle A. Datwyler N. D’Ambrosio G. D’Appollonio R. de Asmundis J. De Carvalho Saraiva G. De Lellis M. de Magistris A. De Roeck M. De Serio D. De Simone L. Dedenko P. Dergachev A. Di Crescenzo L. Di Giulio N. Di Marco C. Dib H. Dijkstra V. Dmitrenko L. A. Dougherty A. Dolmatov D. Domenici S. Donskov V. Drohan A. Dubreuil O. Durhan M. Ehlert E. Elikkaya T. Enik A. Etenko F. Fabbri O. Fedin F. Fedotovs G. Felici M. Ferrillo M. Ferro-Luzzi K. Filippov R. A. Fini P. Fonte C. Franco M. Fraser R. Fresa R. Froeschl T. Fukuda G. Galati J. Gall L. Gatignon G. Gavrilov V. Gentile B. Goddard L. Golinka-Bezshyyko A. Golovatiuk V. Golovtsov D. Golubkov A. Golutvin P. Gorbounov D. Gorbunov S. Gorbunov V. Gorkavenko M. Gorshenkov V. Grachev A. L. Grandchamp E. Graverini J.-L. Grenard D. Grenier V. Grichine N. Gruzinskii A. M. Guler Yu. Guz G. J. Haefeli C. Hagner H. Hakobyan I. W. Harris E. van Herwijnen C. Hessler A. Hollnagel B. Hosseini M. Hushchyn G. Iaselli A. Iuliano R. Jacobsson D. Joković M. Jonker I. Kadenko V. Kain B. Kaiser C. Kamiscioglu D. Karpenkov K. Kershaw M. Khabibullin E. Khalikov G. Khaustov G. Khoriauli A. Khotyantsev Y. G. Kim V. Kim N. Kitagawa J.-W. Ko K. Kodama A. Kolesnikov D. I. Kolev V. Kolosov M. Komatsu A. Kono N. Konovalova S. Kormannshaus I. Korol I. Korol’ko A. Korzenev V. Kostyukhin E. Koukovini Platia S. Kovalenko I. Krasilnikova Y. Kudenko E. Kurbatov P. Kurbatov V. Kurochka E. Kuznetsova H. M. Lacker M. Lamont G. Lanfranchi O. Lantwin A. Lauria K. S. Lee K. Y. Lee N. Leonardo J.-M. Lévy V. P. Loschiavo L. Lopes E. Lopez Sola V. Lyubovitskij J. Maalmi A.-M. Magnan V. Maleev A. Malinin Y. Manabe A. K. Managadze M. Manfredi S. Marsh A. M. Marshall A. Mefodev P. Mermod A. Miano S. Mikado Yu. Mikhaylov D. A. Milstead O. Mineev A. Montanari M. C. Montesi K. Morishima S. Movchan Y. Muttoni N. Naganawa M. Nakamura T. Nakano S. Nasybulin P. Ninin A. Nishio B. Obinyakov S. Ogawa N. Okateva B. Opitz J. Osborne M. Ovchynnikov N. Owtscharenko P. H. Owen P. Pacholek A. Paoloni B. D. Park A. Pastore M. Patel D. Pereyma A. Perillo-Marcone G. L. Petkov K. Petridis A. Petrov D. Podgrudkov V. Poliakov N. Polukhina J. Prieto Prieto M. Prokudin A. Prota A. Quercia A. Rademakers A. Rakai F. Ratnikov T. Rawlings F. Redi S. Ricciardi M. Rinaldesi Volodymyr Rodin Viktor Rodin P. Robbe A. B. Rodrigues Cavalcante T. Roganova H. Rokujo G. Rosa T. Rovelli O. Ruchayskiy T. Ruf V. Samoylenko V. Samsonov F. Sanchez Galan P. Santos Diaz A. Sanz Ull A. Saputi O. Sato E. S. Savchenko J. S. Schliwinski W. Schmidt-Parzefall N. Serra S. Sgobba O. Shadura A. Shakin M. Shaposhnikov P. Shatalov T. Shchedrina L. Shchutska V. Shevchenko H. Shibuya S. Shirobokov A. Shustov S. B. Silverstein S. Simone R. Simoniello M. Skorokhvatov S. Smirnov G. Soares J. Y. Sohn A. Sokolenko E. Solodko N. Starkov L. Stoel M. E. Stramaglia D. Sukhonos Y. Suzuki S. Takahashi J. L. Tastet P. Teterin S. Than Naing I. Timiryasov V. Tioukov D. Tommasini M. Torii N. Tosi D. Treille R. Tsenov S. Ulin E. Ursov A. Ustyuzhanin Z. Uteshev L. Uvarov G. Vankova-Kirilova F. Vannucci V. Venturi I. Vidulin S. Vilchinski Heinz Vincke Helmut Vincke C. Visone K. Vlasik A. Volkov R. Voronkov S. van Waasen R. Wanke P. Wertelaers O. Williams J.-K. Woo M. Wurm S. Xella D. Yilmaz A. U. Yilmazer C. S. Yoon Yu. Zaytsev A. Zelenov J. Zimmerman |
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The simplest theoretical model is fully characterised by only two parameters: the mass of the dark photon m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D and its mixing parameter with the photon, $$\varepsilon $$ ε . The sensitivity of the SHiP detector is reviewed for dark photons in the mass range between 0.002 and 10 GeV. Different production mechanisms are simulated, with the dark photons decaying to pairs of visible fermions, including both leptons and quarks. Exclusion contours are presented and compared with those of past experiments. The SHiP detector is expected to have a unique sensitivity for m $$_{\gamma ^{\mathrm {D}}}$$ γ D ranging between 0.8 and 3.3 $$^{+0.2}_{-0.5}$$ - 0.5 + 0.2 GeV, and $$\varepsilon ^2$$ ε 2 ranging between $$10^{-11}$$ 10 - 11 and $$10^{-17}$$ 10 - 17 .</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2="0"><subfield code="a">Astrophysics</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2="0"><subfield code="a">Nuclear and particle physics. Atomic energy. Radioactivity</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">C. Ahdida</subfield><subfield code="e">verfasserin</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">A. Akmete</subfield><subfield code="e">verfasserin</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">R. Albanese</subfield><subfield code="e">verfasserin</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">A. Alexandrov</subfield><subfield code="e">verfasserin</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">A. Anokhina</subfield><subfield code="e">verfasserin</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="700" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">S. 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