Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles

SHiP Collaboration; Shaposhnikov, M.; Bagulya, A.; D'Appollonio, G.; Khalikov, E.; Ovchynnikov, M.; Di Marco, N.; Marsh, S.; Back, J. J.; Simone, S.; Golovatiuk, A.; Rokujo, H.; Quercia, A.; Santos, F. Baaltasar Dos; Naganawa, N.; Fraser, M.; Shibuya, H.; Rakai, A.; Takahashi, S.; Montanari, A.; Dallavalle, G. M.; Buonaura, A.; Nakano, T.; Kostyukhin, V.; Rinaldesi, M.; Boyarsky, A.; Golovtsov, V.; Dubreuil, A.; Donskov, S.; Williams, O.; Datwyler, A.; Loschiavo, V. P.; Pacholek, P.; Treille, D.; Schliwinski, J. S.; Betancourt, C.; Kain, V.; Ruf, T.; Harris, I. W.; Blanco, A.; Sola, E. Lopez; Brenner, R.; Yilmaz, D.; Lanfranchi, G.; Pastore, A.; Ratnikov, F.; Gorshenkov, M.; Kovalenko, S.; Khabibullin, M.; Okateva, N.; Magnan, A. -M.; Osborne, J.; Kershaw, K.; Maleev, V.; Tastet, J. L.; Rodin, Volodymyr; Hessler, C.; Yilmazer, A. U.; Golubkov, D.; Prota, A.; Park, B. D.; Kudenko, Y.; Shevchenko, V.; Timiryasov, I.; Grenier, D.; Perillo-Marcone, A.; Hollnagel, A.; Dib, C.; Volkov, A.; Haefeli, G. J.; Malinin, A.; Rovelli, T.; Ahdida, C.; Manabe, Y.; Kolesnikov, A.; Nishio, A.; Wertelaers, P.; Ull, A. Sanz; Grenard, J. -L.; Froeschl, R.; Di Giulio, L.; Stoel, L.; Rademakers, A.; Filippov, K.; Robbe, P.; Shchedrina, T.; Suzuki, Y.; Saputi, A.; Bonivento, W. M.; Gatignon, L.; Obinyakov, B.; Paoloni, A.; Managadze, A. K.; Sokolenko, A.; Montesi, M. C.; Joković, D.; Bay, A.; Franco, C.; Bezshyiko, I.; Gorkavenko, V.; De Roeck, A.; Ogawa, S.; Guz, Yu.; Ruchayskiy, O.; Khaustov, G.; Morishima, K.; van Waasen, Stefan; Cicero, V.; Redi, F.; Solodko, E.; Vincke, Heinz; Boehm, J.; Atkin, E.; Silverstein, S. B.; Azorskiy, N.; Gall, J.; Golutvin, A.; Opitz, B.; Kim, V.; Manfredi, M.; Shakin, A.; Sato, O.; Milstead, D. A.; Kormannshaus, S.; Maalmi, J.; Rosa, G.; Uteshev, Z.; Enik, T.; Ricciardi, S.; Shirobokov, S.; Lopes, L.; Mikhaylov, Yu.; Berdnikov, A. Y.; Tsenov, R.; Shchutska, L.; Di Crescenzo, A.; Patel, M.; Bencivenni, G.; Durhan, O.; Savchenko, E. S.; Congedo, L.; Iaselli, G.; Tosi, N.; Zelenov, A.; Wanke, R.; Korol'ko, I.; Bardou, F.; Vincke, Helmut; Rawlings, T.; Hagner, C.; Charitonidis, N.; Fabbri, F.; Lee, K. Y.; Karpenkov, D.; Schmidt-Parzefall, W.; Kim, Y. G.; Alexandrov, A.; Kuznetsova, E.; De Lellis, G.; Dedenko, L.; Kamiscioglu, C.; Lyubovitskij, V.; Ninin, P.; Vilchinski, S.; Prieto, J. Prieto; Dougherty, L. A.; Grichine, V.; Casolino, M.; Bogomilov, M.; Lévy, J. -M.; Muttoni, Y.; D'Ambrosio, N.; Domenici, D.; Movchan, S.; Lantwin, O.; Chepurnov, A.; Sukhonos, D.; Ulin, S.; Nasybulin, S.; Jonker, M.; Ehlert, M.; Iuliano, A.; Ustyuzhanin, A.; Novikov, A.; Buontempo, S.; Breton, D.; Mineev, O.; Krasilnikova, I.; Vankova-Kirilova, G.; Ciambrone, P.; Wurm, M.; Elikkaya, E.; Zimmerman, J.; Baranov, A.; de Asmundis, R.; Galati, G.; Shustov, A.; Fonte, P.; Khotyantsev, A.; Venturi, V.; Vannucci, F.; Drohan, V.; Jacobsson, R.; Dergachev, P.; Simoniello, R.; Podgrudkov, D.; Korol, I.; Owtscharenko, N.; De Simone, D.; Bauche, J.; Barker, G. J.; Dmitrenko, V.; Petridis, K.; Lamont, M.; Roganova, T.; Kolev, D. I.; Xella, S.; Graverini, E.; Kodama, K.; Etenko, A.; Lauria, A.; Cornelis, K.; Marshall, A. M.; Serra, N.; Zaytsev, Yu.; Fedin, O.; Albanese, R.; Samsonov, V.; Stramaglia, M. E.; Gorbunov, S.; Hosseini, B.; Chauveau, J.; Poliakov, V.; Polukhina, N.; Boiarska, I.; Bieschke, S.; Fukuda, T.; Kurochka, V.; Kadenko, I.; Aoki, S.; Arduini, G.; Korzenev, A.; Battistin, M.; Borburgh, J.; Kono, A.; Dolmatov, A.; Skorokhvatov, M.; Golinka-Bezshyyko, L.; Fedotovs, F.; Berdnikov, Y. A.; Tommasini, D.; Owen, P. H.; Petrov, A.; Cadeddu, S.; Calviani, M.; Bick, D.; Mikado, S.; Naing, S. Than; Uvarov, L.; Guler, A. M.; Konovalova, N.; Gorbunov, D.; Akmete, A.; Voronkov, R.; Kaiser, B.; Shadura, O.; Shatalov, P.; Chau, P.; Rodin, Viktor; Sgobba, S.; Nakamura, M.; Tioukov, V.; Gruzinskii, N.; Diaz, P. Santos; Hakobyan, H.; Fresa, R.; Goddard, B.; Felici, G.; Bezshyyko, O.; Kolosov, V.; Ferrillo, M.; Grandchamp, A. L.; Mefodev, A.; Cristinziani, M.; Ferro-Luzzi, M.; Gentile, V.; Teterin, P.; Saraiva, J. De Carvalho; Mermod, P.; Lee, K. S.; Fini, R. A.; Gavrilov, G.; Bondarenko, K.; Platia, E. Koukovini; Bayliss, V.; Miano, A.; Bertani, M.; Samoylenko, V.; Dijkstra, H.; Kitagawa, N.; Büscher, V.; Grachev, V.; Starkov, N.; Komatsu, M.; van Herwijnen, E.; Gorbounov, P.; Galan, F. Sanchez; Smirnov, S.; Kurbatov, E.; Khoriauli, G.; Campanelli, M.; Visone, C.; Woo, J. -K.; Cavalcante, A. B. Rodrigues; Ko, J. -W.; Vlasik, K.; Calcaterra, A.; De Serio, M.; Torii, M.; Chernyavskiy, M.; Pereyma, D.; Crupano, A.; Hushchyn, M.; Anokhina, A.; Petkov, G. L.; Prokudin, M.; de Magistris, M.; Yoon, C. S.; Chumakov, A.; Kurbatov, P.; Ursov, E.; Lacker, H. M.; Sohn, J. Y.; Choi, K. -Y.

doi:10.1140/epjc/s10052-021-09224-3

Journal Article

FZJ-2022-03923

Sensitivity of the SHiP experiment to dark photons decaying to a pair of charged particles

SHiP Collaboration (Corresponding author) ; Ahdida, C. ; Akmete, A. (Corresponding author) ; Albanese, R. ; Alexandrov, A. ; Anokhina, A. ; Aoki, S. ; Arduini, G. ; Atkin, E. ; Azorskiy, N. ; Back, J. J. ; Bagulya, A. ; Santos, F. B. D. ; Baranov, A. ; Bardou, F. ; Barker, G. J. ; Battistin, M. ; Bauche, J. ; Bay, A. ; Bayliss, V. ; Bencivenni, G. ; Berdnikov, A. Y. ; Berdnikov, Y. A. ; Bertani, M. ; Betancourt, C. ; Bezshyiko, I. ; Bezshyyko, O. ; Bick, D. ; Bieschke, S. ; Blanco, A. ; Boehm, J. ; Bogomilov, M. ; Boiarska, I. ; Bondarenko, K. ; Bonivento, W. M. ; Borburgh, J. ; Boyarsky, A. ; Brenner, R. ; Breton, D. ; Büscher, V. ; Buonaura, A. ; Buontempo, S. ; Cadeddu, S. ; Calcaterra, A. ; Calviani, M. ; Campanelli, M. ; Casolino, M. ; Charitonidis, N. ; Chau, P. ; Chauveau, J. ; Chepurnov, A. ; Chernyavskiy, M. ; Choi, K. -. ; Chumakov, A. ; Ciambrone, P. ; Cicero, V. ; Congedo, L. ; Cornelis, K. ; Cristinziani, M. ; Crupano, A. ; Dallavalle, G. M. ; Datwyler, A. ; D'Ambrosio, N. ; D'Appollonio, G. ; de Asmundis, R. ; Saraiva, J. D. C. ; De Lellis, G. ; de Magistris, M. ; De Roeck, A. ; De Serio, M. ; De Simone, D. ; Dedenko, L. ; Dergachev, P. ; Di Crescenzo, A. ; Di Giulio, L. ; Di Marco, N. ; Dib, C. ; Dijkstra, H. ; Dmitrenko, V. ; Dougherty, L. A. ; Dolmatov, A. ; Domenici, D. ; Donskov, S. ; Drohan, V. ; Dubreuil, A. ; Durhan, O. ; Ehlert, M. ; Elikkaya, E. ; Enik, T. ; Etenko, A. ; Fabbri, F. ; Fedin, O. ; Fedotovs, F. ; Felici, G. ; Ferrillo, M. ; Ferro-Luzzi, M. ; Filippov, K. ; Fini, R. A. ; Fonte, P. ; Franco, C. ; Fraser, M. ; Fresa, R. ; Froeschl, R. ; Fukuda, T. ; Galati, G. ; Gall, J. ; Gatignon, L. ; Gavrilov, G. ; Gentile, V. ; Goddard, B. ; Golinka-Bezshyyko, L. ; Golovatiuk, A. ; Golovtsov, V. ; Golubkov, D. ; Golutvin, A. ; Gorbounov, P. ; Gorbunov, D. ; Gorbunov, S. ; Gorkavenko, V. ; Gorshenkov, M. ; Grachev, V. ; Grandchamp, A. L. ; Graverini, E. ; Grenard, J. -. ; Grenier, D. ; Grichine, V. ; Gruzinskii, N. ; Guler, A. M. ; Guz, Y. ; Haefeli, G. J. ; Hagner, C. ; Hakobyan, H. ; Harris, I. W. ; van Herwijnen, E. ; Hessler, C. ; Hollnagel, A. ; Hosseini, B. ; Hushchyn, M. ; Iaselli, G. ; Iuliano, A. ; Jacobsson, R. ; Joković, D. ; Jonker, M. ; Kadenko, I. ; Kain, V. ; Kaiser, B. ; Kamiscioglu, C. ; Karpenkov, D. ; Kershaw, K. ; Khabibullin, M. ; Khalikov, E. ; Khaustov, G. ; Khoriauli, G. ; Khotyantsev, A. ; Kim, Y. G. ; Kim, V. ; Kitagawa, N. ; Ko, J. -. ; Kodama, K. ; Kolesnikov, A. ; Kolev, D. I. ; Kolosov, V. ; Komatsu, M. ; Kono, A. ; Konovalova, N. ; Kormannshaus, S. ; Korol, I. ; Korol'ko, I. ; Korzenev, A. ; Kostyukhin, V. ; Platia, E. K. ; Kovalenko, S. ; Krasilnikova, I. ; Kudenko, Y. ; Kurbatov, E. ; Kurbatov, P. ; Kurochka, V. ; Kuznetsova, E. ; Lacker, H. M. ; Lamont, M. ; Lanfranchi, G. ; Lantwin, O. ; Lauria, A. ; Lee, K. S. ; Lee, K. Y. ; Lévy, J. -. ; Loschiavo, V. P. ; Lopes, L. ; Sola, E. L. ; Lyubovitskij, V. ; Maalmi, J. ; Magnan, A. -. (Corresponding author) ; Maleev, V. ; Malinin, A. ; Manabe, Y. ; Managadze, A. K. ; Manfredi, M. ; Marsh, S. ; Marshall, A. M. ; Mefodev, A. ; Mermod, P. ; Miano, A. ; Mikado, S. ; Mikhaylov, Y. ; Milstead, D. A. ; Mineev, O. ; Montanari, A. ; Montesi, M. C. ; Morishima, K. ; Movchan, S. ; Muttoni, Y. ; Naganawa, N. ; Nakamura, M. ; Nakano, T. ; Nasybulin, S. ; Ninin, P. ; Nishio, A. ; Novikov, A. ; Obinyakov, B. ; Ogawa, S. ; Okateva, N. ; Opitz, B. ; Osborne, J. ; Ovchynnikov, M. ; Owtscharenko, N. ; Owen, P. H. ; Pacholek, P. ; Paoloni, A. ; Park, B. D. ; Pastore, A. ; Patel, M. ; Pereyma, D. ; Perillo-Marcone, A. ; Petkov, G. L. ; Petridis, K. ; Petrov, A. ; Podgrudkov, D. ; Poliakov, V. ; Polukhina, N. ; Prieto, J. P. ; Prokudin, M. ; Prota, A. ; Quercia, A. ; Rademakers, A. ; Rakai, A. ; Ratnikov, F. ; Rawlings, T. ; Redi, F. ; Ricciardi, S. ; Rinaldesi, M. ; Rodin, V. ; Rodin, V. ; Robbe, P. ; Cavalcante, A. B. R. ; Roganova, T. ; Rokujo, H. ; Rosa, G. ; Rovelli, T. ; Ruchayskiy, O. ; Ruf, T. ; Samoylenko, V. ; Samsonov, V. ; Galan, F. S. ; Diaz, P. S. ; Ull, A. S. ; Saputi, A. ; Sato, O. ; Savchenko, E. S. ; Schliwinski, J. S. ; Schmidt-Parzefall, W. ; Serra, N. ; Sgobba, S. ; Shadura, O. ; Shakin, A. ; Shaposhnikov, M. ; Shatalov, P. ; Shchedrina, T. ; Shchutska, L. ; Shevchenko, V. ; Shibuya, H. ; Shirobokov, S. ; Shustov, A. ; Silverstein, S. B. ; Simone, S. ; Simoniello, R. ; Skorokhvatov, M. ; Smirnov, S. ; Sohn, J. Y. ; Sokolenko, A. ; Solodko, E. ; Starkov, N. ; Stoel, L. ; Stramaglia, M. E. ; Sukhonos, D. ; Suzuki, Y. ; Takahashi, S. ; Tastet, J. L. ; Teterin, P. ; Naing, S. T. ; Timiryasov, I. ; Tioukov, V. ; Tommasini, D. ; Torii, M. ; Tosi, N. ; Treille, D. ; Tsenov, R. ; Ulin, S. ; Ursov, E. ; Ustyuzhanin, A. ; Uteshev, Z. ; Uvarov, L. ; Vankova-Kirilova, G. ; Vannucci, F. ; Venturi, V. ; Vilchinski, S. ; Vincke, H. ; Vincke, H. ; Visone, C. ; Vlasik, K. ; Volkov, A. ; Voronkov, R. ; van Waasen, S.FZJ* ; Wanke, R. ; Wertelaers, P. ; Williams, O. ; Woo, J. -. ; Wurm, M. ; Xella, S. ; Yilmaz, D. ; Yilmazer, A. U. ; Yoon, C. S. ; Zaytsev, Y. ; Zelenov, A. ; Zimmerman, J.

2021
Springer Heidelberg

The European physical journal / C 81, 451 (2021) [10.1140/epjc/s10052-021-09224-3]

This record in other databases:

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/32310 doi:10.1140/epjc/s10052-021-09224-3

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$_{\gamma^{\mathrm{D}}}$ and its mixing parameter with the photon, $\varepsilon$. 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$_{\gamma^{\mathrm{D}}}$ ranging between 0.8 and 3.3$^{+0.2}_{-0.5}$ GeV, and $\varepsilon^2$ ranging between $10^{-11}$ and $10^{-17}$.

Keyword(s): Basic research (1st) ; Nuclei and Particles (1st) ; Particle Physics (2nd)

Classification:

ddc:530

Contributing Institute(s):

Zentralinstitut für Elektronik (ZEA-2)

Research Program(s):

622 - Detector Technologies and Systems (POF4-622) (POF4-622)

Experiment(s):

LHC: Other

Appears in the scientific report 2022

Database coverage:
Medline

;

;

;

;

; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Physical, Chemical and Earth Sciences ; DOAJ Seal ; Ebsco Academic Search ; Essential Science Indicators ; IF < 5 ; JCR ; Nationallizenz

; SCOAP3 sponsored Journal ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

Click to display QR Code for this record

The record appears in these collections:
Document types > Articles > Journal Article
Institute Collections > ZEA > ZEA-2
Institute Collections > PGI > PGI-4
Workflow collections > Public records
Publications database
Open Access

Record created 2022-10-27, last modified 2025-01-29

Similar records

OpenAccess:

PDF
External links:

Fulltext by arXiv.org

Fulltext by OpenAccess repository

Rate this document:

(Not yet reviewed)

Add to personal basket
Export as Author List with IDs BibTeX (UTF-8), EndNote XML, EndNote Text, RIS, MARC, Print MARC, MARCXML, DC,
Request correction
Submit fulltext

guest :: login JuSER
		Search		Submit		Personalize Your alerts Your baskets Your searches		Help