ALICE luminosity determination for Pb-Pb collisions at √sNN=5.02 TeV

Acharya, S.;Adamova, D.;Adler, A.;Rinella, G. Aglieri;Agnello, M.;Agrawal, N.;Ahammed, Z.;Ahmad, S.;Ahn, S. U.;Ahuja, I;Akindinov, A.;Al-Turany, M.;Aleksandrov, D.;Alessandro, B.;Alfanda, H. M.;Molina, R. Alfaro;Ali, B.;Ali, Y.;Alici, A.;Alizadehvandchali, N.;Alkin, A.;Alme, J.;Alocco, G.;Alt, T.;Altsybeev, I.;Anaam, M. N.;Andrei, C.;Andronic, A.;Anguelov, V.;Antinori, F.;Antonioli, P.;Anuj, C.;Apadula, N.;Aphecetche, L.;Appelshauser, H.;Arcelli, S.;Arnaldi, R.;Arsene, I. C.;Arslandok, M.;Augustinus, A.;Averbeck, R.;Aziz, S.;Azmi, M. D.;Badala, A.;Baek, Y. W.;Bai, X.;Bailhache, R.;Bailung, Y.;Bala, R.;Balbino, A.;Baldisseri, A.;Balis, B.;Banerjee, D.;Banoo, Z.;Barbera, R.;Barioglio, L.;Barlou, M.;Barnafoldi, G. G.;Barnby, L. S.;Barret, V.;Barreto, L.;Bartels, C.;Barth, K.;Bartsch, E.;Baruffaldi, F.;Bastid, N.;Basu, S.;Batigne, G.;Battistini, D.;Batyunya, B.;Bauri, D.;Alba, J. L. Bazo;Bearden, I. G.;Beattie, C.;Becht, P.;Behera, D.;Belikov, I.;Hechavarria, A. D. C. Bell;Bellini, F.;Bellwied, R.;Belokurova, S.;Belyaev, V.;Bencedi, G.;Beole, S.;Bercuci, A.;Berdnikov, Y.;Berdnikova, A.;Bergmann, L.;Besoiu, M. G.;Betev, L.;Bhaduri, P. P.;Bhasin, A.;Bhat, I. R.;Bhat, M. A.;Bhattacharjee, B.;Bianchi, L.;Bianchi, N.;Bielcik, J.;Bielcikova, J.;Biernat, J.;Bilandzic, A.;Biro, G.;Biswas, S.;Blair, J. T.;Blau, D.;Blidaru, M. B.;Bluhme, N.;Blume, C.;Boca, G.;Bock, F.;Bodova, T.;Bogdanov, A.;Boi, S.;Bok, J.;Boldizsar, L.;Bolozdynya, A.;Bombara, M.;Bond, P. M.;Bonomi, G.;Borel, H.;Borissov, A.;Bossi, H.;Botta, E.;Bratrud, L.;Braun-Munzinger, P.;Bregant, M.;Broz, M.;Bruno, G. E.;Buckland, M. D.;Budnikov, D.;Buesching, H.;Bufalino, S.;Bugnon, O.;Buhler, P.;Buthelezi, Z.;Butt, J. B.;Bylinkin, A.;Bysiak, S. A.;Cai, M.;Caines, H.;Caliva, A.;Villar, E. Calvo;Camacho, J. M. M.;Camerini, P.;Canedo, F. D. M.;Carabas, M.;Carnesecchi, F.;Caron, R.;Castellanos, J. Castillo;Catalano, F.;Sanchez, C. Ceballos;Chakaberia, I.;Chakraborty, P.;Chandra, S.;Chapeland, S.;Chartier, M.;Chattopadhyay, S.;Chattopadhyay, S.;Chavez, T. G.;Cheng, T.;Cheshkov, C.;Cheynis, B.;Barroso, V. Chibante;Chinellato, D. D.;Chizzali, E. S.;Cho, J.;Cho, S.;Chochula, P.;Christakoglou, P.;Christensen, C. H.;Christiansen, P.;Chujo, T.;Ciacco, M.;Cicalo, C.;Cifarelli, L.;Cindolo, F.;Ciupek, M. R.;Clai, G.;Colamaria, F.;Colburn, J. S.;Colella, D.;Collu, A.;Colocci, M.;Concas, M.;Balbastre, G. Conesa;del Valle, Z. Conesa;Contin, G.;Contreras, J. G.;Coquet, M. L.;Cormier, T. M.;Cortese, P.;Cosentino, M. R.;Costa, F.;Costanza, S.;Crochet, P.;Cruz-Torres, R.;Cuautle, E.;Cui, P.;Cunqueiro, L.;Dainese, A.;Danisch, M. C.;Danu, A.;Das, P.;Das, P.;Das, S.;Dash, A. R.;Dash, S.;David, R. M. H.;De Caro, A.;de Cataldo, G.;De Cilladi, L.;de Cuveland, J.;De Falco, A.;De Gruttola, D.;De Marco, N.;De Martin, C.;De Pasquale, S.;Deb, S.;Degenhardt, H. F.;Deja, K. R.;Del Grande, R.;Dello Stritto, L.;Deng, W.;Dhankher, P.;Di Bari, D.;Di Mauro, A.;Diaz, R. A.;Dietel, T.;Ding, Y.;Divia, R.;Dixit, D. U.;Djuvsland, O.;Dmitrieva, U.;Dobrin, A.;Donigus, B.;Dubey, A. K.;Dubinski, J. M.;Dubla, A.;Dudi, S.;Dupieux, P.;Durkac, M.;Dzalaiova, N.;Eder, T. M.;Ehlers, R. J.;Eikeland, V. N.;Eisenhut, F.;Elia, D.;Erazmus, B.;Ercolessi, F.;Erhardt, F.;Ersdal, M. R.;Espagnon, B.;Eulisse, G.;Evans, D.;Evdokimov, S.;Fabbietti, L.;Faggin, M.;Faivre, J.;Fan, F.;Fan, W.;Fantoni, A.;Fasel, M.;Fecchio, P.;Feliciello, A.;Feofilov, G.;Tellez, A. Fernandez;Ferrer, M. B.;Ferrero, A.;Ferretti, A.;Feuillard, V. J. G.;Figiel, J.;Filova, V.;Finogeev, D.;Fionda, F. M.;Fiorenza, G.;Flor, F.;Flores, A. N.;Foertsch, S.;Fokin, I.;Fokin, S.;Fragiacomo, E.;Frajna, E.;Fuchs, U.;Funicello, N.;Furget, C.;Furs, A.;Gaardhoje, J. J.;Gagliardi, M.;Gago, A. M.;Gal, A.;Galvan, C. D.;Ganoti, P.;Garabatos, C.;Garcia, J. R. A.;Garcia-Solis, E.;Garg, K.;Gargiulo, C.;Garibli, A.;Garner, K.;Gauger, E. F.;Gautam, A.;Ducati, M. B. Gay;Germain, M.;Ghosh, S. K.;Giacalone, M.;Gianotti, P.;Giubellino, P.;Giubilato, P.;Glaenzer, A. M. C.;Glassel, P.;Glimos, E.;Goh, D. J. Q.;Gonzalez, V.;Gonzalez-Trueba, L. H.;Gorbunov, S.;Gorgon, M.;Gorlich, L.;Gotovac, S.;Grabski, V.;Graczykowski, L. K.;Grecka, E.;Greiner, L.;Grelli, A.;Grigoras, C.;Grigoriev, V.;Grigoryan, S.;Grosa, F.;Grosse-Oetringhaus, J. F.;Grosso, R.;Grund, D.;Guardiano, G. G.;Guernane, R.;Guilbaud, M.;Gulbrandsen, K.;Gunji, T.;Guo, W.;Gupta, A.;Gupta, R.;Guzman, S. P.;Gyulai, L.;Habib, M. K.;Hadjidakis, C.;Hamagaki, H.;Hamid, M.;Han, Y.;Hannigan, R.;Haque, M. R.;Harlenderova, A.;Harris, J. W.;Harton, A.;Hasenbichler, J. A.;Hassan, H.;Hatzifotiadou, D.;Hauer, P.;Havener, L. B.;Heckel, S. T.;Hellbar, E.;Helstrup, H.;Herman, T.;Corral, G. Herrera;Herrmann, F.;Hetland, K. F.;Heybeck, B.;Hillemanns, H.;Hills, C.;Hippolyte, B.;Hofman, B.;Hohlweger, B.;Honermann, J.;Hong, G. H.;Horak, D.;Horzyk, A.;Hosokawa, R.;Hou, Y.;Hristov, P.;Hughes, C.;Huhn, P.;Huhta, L. M.;Hulse, C. V.;Humanic, T. J.;Hushnud, H.;Hutson, A.;Hutter, D.;Iddon, J. P.;Ilkaev, R.;Ilyas, H.;Inaba, M.;Innocenti, G. M.;Ippolitov, M.;Isakov, A.;Isidori, T.;Islam, M. S.;Ivanov, M.;Ivanov, V.;Izucheev, V.;Jablonski, M.;Jacak, B.;Jacazio, N.;Jacobs, P. M.;Jadlovska, S.;Jadlovsky, J.;Jaffe, L.;Jahnke, C.;Janik, M. A.;Janson, T.;Jercic, M.;Jevons, O.;Jimenez, A. A. P.;Jonas, F.;Jones, P. G.;Jowett, J. M.;Jung, J.;Jung, M.;Junique, A.;Jusko, A.;Kabus, M. J.;Kaewjai, J.;Kalinak, P.;Kalteyer, A. S.;Kalweit, A.;Kaplin, V.;Uysal, A. Karasu;Karatovic, D.;Karavichev, O.;Karavicheva, T.;Karczmarczyk, P.;Karpechev, E.;Kashyap, V.;Kazantsev, A.;Kebschull, U.;Keidel, R.;Dener, D. L. D. Ke.;Keil, M.;Ketzer, B.;Khan, A. M.;Khan, S.;Khanzadeev, A.;Kharlov, Y.;Khatun, A.;Khuntia, A.;Kileng, B.;Kim, B.;Kim, C.;Kim, D. J.;Kim, E. J.;Kim, J.;Kim, J. S.;Kim, J.;Kim, J.;Kim, M.;Kim, S.;Kim, T.;Kirsch, S.;Kisel, I.;Kiselev, S.;Kisiel, A.;Kitowski, J. P.;Klay, J. L.;Klein, J.;Klein, S.;Klein-Bosing, C.;Kleiner, M.;Klemenz, T.;Kluge, A.;Knospe, A. G.;Kobdaj, C.;Kollegger, T.;Kondratyev, A.;Kondratyeva, N.;Kondratyuk, E.;Konig, J.;Konigstorfer, S. A.;Konopka, P. J.;Kornakov, G.;Koryciak, S. D.;Kotliarov, A.;Kovalenko, O.;Kovalenko, V.;Kowalski, M.;Kralik, I.;Kravcakova, A.;Kreis, L.;Krivda, M.;Krizek, F.;Gajdosova, K. Krizkova;Kroesen, M.;Kruger, M.;Krupova, D. M.;Kryshen, E.;Krzewicki, M.;Kucera, V.;Kuhn, C.;Kuijer, P. G.;Kumaoka, T.;Kumar, D.;Kumar, L.;Kumar, N.;Kundu, S.;Kurashvili, P.;Kurepin, A.;Kurepin, A. B.;Kushpil, S.;Kvapil, J.;Kweon, M. J.;Kwon, J. Y.;Kwon, Y.;La Pointe, S. L.;La Rocca, P.;Lai, Y. S.;Lakrathok, A.;Lamanna, M.;Langoy, R.;Larionov, P.;Laudi, E.;Lautner, L.;Lavicka, R.;Lazareva, T.;Lea, R.;Legras, G.;Lehrbach, J.;Lemmon, R. C.;Monzon, I. Leon;Lesch, M. M.;Lesser, E. D.;Lettrich, M.;Levai, P.;Li, X.;Li, X. L.;Lien, J.;Lietava, R.;Lim, B.;Lim, S. H.;Lindenstruth, V.;Lindner, A.;Lippmann, C.;Liu, A.;Liu, D. H.;Liu, J.;Lofnes, I. M.;Loginov, V.;Loizides, C.;Loncar, P.;Lopez, J. A.;Lopez, X.;Torres, E. Lopez;Lu, P.;Luhder, J. R.;Lunardon, M.;Luparello, G.;Ma, Y. G.;Maevskaya, A.;Mager, M.;Mahmoud, T.;Maire, A.;Malaev, M.;Malik, N. M.;Malik, Q. W.;Malik, S. K.;Malinina, L.;Mal'Kevich, D.;Mallick, D.;Mallick, N.;Mandaglio, G.;Manko, V.;Manso, F.;Manzari, V.;Mao, Y.;Margagliotti, G. V.;Margotti, A.;Marin, A.;Markert, C.;Marquard, M.;Martin, N. A.;Martinengo, P.;Martinez, J. L.;Martinez, M. I.;Garcia, G. Martinez;Masciocchi, S.;Masera, M.;Masoni, A.;Massacrier, L.;Mastroserio, A.;Mathis, A. M.;Matonoha, O.;Matuoka, P. F. T.;Matyja, A.;Mayer, C.;Mazuecos, A. L.;Mazzaschi, F.;Mazzilli, M.;Mdhluli, J. E.;Mechler, A. F.;Melikyan, Y.;Menchaca-Rocha, A.;Meninno, E.;Menon, A. S.;Meres, M.;Mhlanga, S.;Miake, Y.;Micheletti, L.;Migliorin, L. C.;Mihaylov, D. L.;Mikhaylov, K.;Mishra, A. N.;Miskowiec, D.;Modak, A.;Mohanty, A. P.;Mohanty, B.;Khan, M. Mohisin;Molander, M. A.;Moravcova, Z.;Mordasini, C.;De Godoy, D. A. Moreira;Morozov, I.;Morsch, A.;Mrnjavac, T.;Muccifora, V.;Mudnic, E.;Muhuri, S.;Mulligan, J. D.;Mulliri, A.;Munhoz, M. G.;Munzer, R. H.;Murakami, H.;Murray, S.;Musa, L.;Musinsky, J.;Myrcha, J. W.;Naik, B.;Nair, R.;Nandi, B. K.;Nania, R.;Nappi, E.;Nassirpour, A. F.;Nath, A.;Nattrass, C.;Neagu, A.;Negru, A.;Nellen, L.;Nesbo, S. V.;Neskovic, G.;Nesterov, D.;Nielsen, B. S.;Nielsen, E. G.;Nikolaev, S.;Nikulin, S.;Nikulin, V.;Noferini, F.;Noh, S.;Nomokonov, P.;Norman, J.;Novitzky, N.;Nowakowski, P.;Nyanin, A.;Nystrand, J.;Ogino, M.;Ohlson, A.;Okorokov, V. A.;Oleniacz, J.;Da Silva, A. C. Oliveira;Oliver, M. H.;Onnerstad, A.;Oppedisano, C.;Velasquez, A. Ortiz;Oskarsson, A.;Otwinowski, J.;Oya, M.;Oyama, K.;Pachmayer, Y.;Padhan, S.;Pagano, D.;Paic, G.;Palasciano, A.;Panebianco, S.;Park, J.;Parkkila, J. E.;Pathak, S. P.;Patra, R. N.;Paul, B.;Pei, H.;Peitzmann, T.;Peng, X.;Pereira, L. G.;Da Costa, H. Pereira;Peresunko, D.;Perez, G. M.;Perrin, S.;Pestov, Y.;Petracek, V.;Petrov, V.;Petrovici, M.;Pezzi, R. P.;Piano, S.;Pikna, M.;Pillot, P.;Pinazza, O.;Pinsky, L.;Pinto, C.;Pisano, S.;Ploskon, M.;Planinic, M.;Pliquett, F.;Poghosyan, M. G.;Politano, S.;Poljak, N.;Pop, A.;Porteboeuf-Houssais, S.;Porter, J.;Pozdniakov, V.;Prasad, S. K.;Prasad, S.;Preghenella, R.;Prino, F.;Pruneau, C. A.;Pshenichnov, I.;Puccio, M.;Pugelova, Z.;Qiu, S.;Quaglia, L.;Quishpe, R. E.;Ragoni, S.;Rakotozafindrabe, A.;Ramello, L.;Rami, F.;Ramirez, S. A. R.;Rancien, T. A.;Raniwala, R.;Raniwala, S.;Rasanen, S. S.;Rath, R.;Ravasenga, I.;Read, K. F.;Redelbach, A. R.;Redlich, K.;Rehman, A.;Reichelt, P.;Reidt, F.;Reme-Ness, H. A.;Rescakova, Z.;Reygers, K.;Riabov, A.;Riabov, V.;Ricci, R.;Richert, T.;Richter, M.;Riegler, W.;Riggi, F.;Ristea, C.;Cahuantzi, M. Rodriguez;Roed, K.;Rogalev, R.;Rogochaya, E.;Rogoschinski, T. S.;Rohr, D.;Rohrich, D.;Rojas, P. F.;Torres, S. Rojas;Rokita, P. S.;Ronchetti, F.;Rosano, A.;Rosas, E. D.;Rossi, A.;Roy, A.;Roy, P.;Roy, S.;Rubini, N.;Ruggiano, D.;Rui, R.;Rumyantsev, B.;Russek, P. G.;Russo, R.;Rustamov, A.;Ryabinkin, E.;Ryabov, Y.;Rybicki, A.;Rytkonen, H.;Rzesa, W.;Saarimaki, O. A. M.;Sadek, R.;Sadovsky, S.;Saetre, J.;Safarik, K.;Saha, S. K.;Saha, S.;Sahoo, B.;Sahoo, P.;Sahoo, R.;Sahoo, S.;Sahu, D.;Sahu, P. K.;Saini, J.;Sajdakova, K.;Sakai, S.;Salvan, M. P.;Sambyal, S.;Saramela, T. B.;Sarkar, D.;Sarkar, N.;Sarma, P.;Sarritzu, V.;Sarti, V. M.;Sas, M. H. P.;Schambach, J.;Scheid, H. S.;Schiaua, C.;Schicker, R.;Schmah, A.;Schmidt, C.;Schmidt, H. R.;Schmidt, M. O.;Schmidt, M.;Schmidt, N. V.;Schmier, A. R.;Schotter, R.;Schukraft, J.;Schwarz, K.;Schweda, K.;Scioli, G.;Scomparin, E.;Seger, J. E.;Sekiguchi, Y.;Sekihata, D.;Selyuzhenkov, I.;Senyukov, S.;Seo, J. J.;Serebryakov, D.;Serksnyte, L.;Sevcenco, A.;Shaba, T. J.;Shabanov, A.;Shabetai, A.;Shahoyan, R.;Shaikh, W.;Shangaraev, A.;Sharma, A.;Sharma, D.;Sharma, H.;Sharma, M.;Sharma, N.;Sharma, S.;Sharma, U.;Shatat, A.;Sheibani, O.;Shigaki, K.;Shimomura, M.;Shirinkin, S.;Shou, Q.;Sibiriak, Y.;Siddhanta, S.;Siemiarczuk, T.;Silva, T. F.;Silvermyr, D.;Simantathammakul, T.;Simeonov, R.;Simonetti, G.;Singh, B.;Singh, B.;Singh, R.;Singh, R.;Singh, R.;Singh, V. K.;Singhal, V.;Sinha, T.;Sitar, B.;Sitta, M.;Skaali, T. B.;Skorodumovs, G.;Slupecki, M.;Smirnov, N.;Snellings, R. J. M.;Solheim, E. H.;Soncco, C.;Song, J.;Songmoolnak, A.;Soramel, F.;Sorensen, S. P.;Camacho, R. Soto;Kers, R. Sp.;Sputowska, I.;Staa, J.;Stachel, J.;Stan, I.;Steffanic, P. J.;Stiefelmaier, S. F.;Stocco, D.;Storehaug, I.;Storetvedt, M. M.;Stratmann, P.;Strazzi, S.;Stylianidis, C. P.;Suaide, A. A. P.;Suire, C.;Sukhanov, M.;Suljic, M.;Sumberia, V.;Sumowidagdo, S.;Swain, S.;Szabo, A.;Szarka, I.;Tabassam, U.;Taghavi, S. F.;Taillepied, G.;Takahashi, J.;Tambave, G. J.;Tang, S.;Tang, Z.;Takaki, J. D. Tapia;Tapus, N.;Tarasovicova, L. A.;Tarzila, M. G.;Tassielli, G. F.;Tauro, A.;Telesca, A.;Terlizzi, L.;Terrevoli, C.;Tersimonov, G.;Thakur, S.;Thomas, D.;Tieulent, R.;Tikhonov, A.;Timmins, A. R.;Tkacik, M.;Tkacik, T.;Toia, A.;Topilskaya, N.;Toppi, M.;Torales-Acosta, F.;Tork, T.;Ramos, A. G. Torres;Trifiro, A.;Triolo, A. S.;Tripathy, S.;Tripathy, T.;Trogolo, S.;Trubnikov, V.;Trzaska, W. H.;Trzcinski, T. P.;Turrisi, R.;Tveter, T. S.;Ullaland, K.;Ulukutlu, B.;Uras, A.;Urioni, M.;Usai, G. L.;Vala, M.;Valle, N.;Vallero, S.;van Doremalen, L. V. R.;van Leeuwen, M.;van Veen, C. A.;van Weelden, R. J. G.;Vande Vyvre, P.;Varga, D.;Varga, Z.;Varga-Kofarago, M.;Vasileiou, M.;Vasiliev, A.;Doce, O. Vazquez;Rueda, O. Vazquez;Vechernin, V.;Vercellin, E.;Limon, S. Vergara;Vermunt, L.;Vertesi, R.;Verweij, M.;Vickovic, L.;Vilakazi, Z.;Baillie, O. Villalobos;Vino, G.;Vinogradov, A.;Virgili, T.;Vislavicius, V.;Vodopyanov, A.;Volkel, B.;Volkl, M. A.;Voloshin, K.;Voloshin, S. A.;Volpe, G.;von Haller, B.;Vorobyev, I.;Vozniuk, N.;Vrlakova, J.;Wagner, B.;Wang, C.;Wang, D.;Weber, M.;Wegrzynek, A.;Weiglhofer, F. T.;Wenzel, S. C.;Wessels, J. P.;Weyhmiller, S. L.;Wiechula, J.;Wikne, J.;Wilk, G.;Wilkinson, J.;Willems, G. A.;Windelband, B.;Winn, M.;Wright, J. R.;Wu, W.;Wu, Y.;Xu, R.;Yadav, A. K.;Yalcin, S.;Yamaguchi, Y.;Yamakawa, K.;Yang, S.;Yano, S.;Yin, Z.;Yoo, I. -K.;Yoon, J. H.;Yuan, S.;Yuncu, A.;Zaccolo, V.;Zampolli, C.;Zanoli, H. J. C.;Zanone, F.;Zardoshti, N.;Zarochentsev, A.;Zavada, P.;Zaviyalov, N.;Zhalov, M.;Zhang, B.;Zhang, S.;Zhang, X.;Zhang, Y.;Zhao, M.;Zherebchevskii, V.;Zhi, Y.;Zhigareva, N.;Zhou, D.;Zhou, Y.;Zhu, J.;Zhu, Y.;Zinovjev, G.;Zurlo, N.

2024-01-01

---

Abstract

Luminosity determination within the ALICE experiment is based on the measurement, in van der Meer scans, of the cross sections for visible processes involving one or more detectors (visible cross sections). In 2015 and 2018, the Large Hadron Collider provided Pb-Pb collisions at a centre-of-mass energy per nucleon pair of √s NN= 5.02 TeV. Two visible cross sections, associated with particle detection in the Zero Degree Calorimeter (ZDC) and in the V0 detector, were measured in a van der Meer scan. This article describes the experimental set-up and the analysis procedure, and presents the measurement results. The analysis involves a comprehensive study of beam-related effects and an improved fitting procedure, compared to previous ALICE studies, for the extraction of the visible cross section. The resulting uncertainty of both the ZDC-based and the V0-based luminosity measurement for the full sample is 2.5%. The inelastic cross section for hadronic interactions in Pb-Pb collisions at √s NN= 5.02 TeV, obtained by efficiency correction of the V0-based visible cross section, was measured to be 7.67 ± 0.25 b, in agreement with predictions using the Glauber model.