Measurement of charm fragmentation ratios and fractions in photoproduction at HERA

Chekanov, S.; Derrick, T.; Magill, S.; Miglioranzi, S.; Musgrave, B.; Repond, J.; Yoshida, R.; M. C. K.,; Pavel, N.; A. G. Y.,; Antonioli, P.; Bari, C.; Basile, M.; Bellagamba, L.; Boscherini, D.; Bruni, A.; Bruni, G.; Romeo, G. C.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Contin, A.; Corradi, M.; Pasquale, S. D.; Giusti, P.; Iacobucci, G.; Margotti, A.; Montanari, A.; Nania, R.; Palmonari, F.; Pesci, A.; Polini, A.; Rinaldi, L.; Sartorelli, C.; Zichichi, A.; Aghuzumtsyan, G.; Bartsch, D.; Brock, I.; Goers, S.; Hartmann, H.; Hilger, E.; Irrgang, P.; Jakob, H. P.; Kind, O. M.; Meyer, U.; Paul, E.; Rautenberg, J.; Renner, R.; Wang, M.; Wlasenko, M.; Bailey, D. S.; Brook, N. H.; Cole, J. E.; Heath, G. P.; Namsoo, T.; Robins, S.; Capua, M.; Fazio, S.; Mastroberardino, A.; Schioppa, M.; Susinno, G.; Tassi, E.; Kim, J. Y.; K. J., Ma; Helbich, M.; Ning, Y.; Ren, Z.; Schmidke, W. B.; Sciulli, F.; Chwastowski, J.; Eskreys, A.; Figiel, J.; Galas, A.; Gil, M.; Olkiewicz, K.; Stopa, P.; Szuba, D.; Zawiejski, L.; Adamczyk, L.; Bold, T.; Grabowska Bold, I.; Kisielewska, D.; Lukasik, J.; Przybycien, M.; Suszycki, L.; Szuba, J.; Kotanski, A.; Slominski, W.; Adler, V.; Behrens, U.; Bloch, I.; Borras, K.; Drews, G.; Fourletova, J.; Geiser, A.; Gladkov, D.; Gottlicher, P.; Gutsche, O.; Haas, T.; Hain, W.; Horn, C.; Kahle, B.; Kotz, U.; Kowalski, H.; Kramberger, G.; Lim, H.; Lohr, B.; Mankel, R.; Melzer Pellmann, I. A.; Nguyen, C. N.; Notz, D.; Nuncio Quiroz, A. E.; Raval, A.; Santamarta, R.; Schneekloth, U.; Stadie, H.; Stosslein, U.; Wolf, G.; Youngman, C.; Zeuner, W.; Schlenstedt, S.; Barbagli, G.; Gallo, E.; Genta, C.; Pelfer, P. G.; Bamberger, A.; Benen, A.; Karstens, F.; Dobur, D.; Vlasov, N. N.; Bussey, P. J.; Doyle, A. T.; Dunne, W.; Ferrando, J.; Mckenzie, J. H.; Saxon, D. H.; Skillicorn, I. O.; Gialas, I.; Carli, T.; Gosau, T.; Holm, U.; Krumnack, N.; Lohrmann, E.; Milite, M.; Salehi, H.; Schleper, P.; Schorner Sadenius, T.; Stonjek, S.; Wichmann, K.; Wick, K.; Ziegler, A.; Ziegler, A.; Collins Tooth, C.; Foudas, C.; Fry, C.; Goncalo, R.; Long, K. R.; Tapper, A. D.; Kataoka, M.; Nagano, K.; Tokushuku, K.; Yamada, S.; Yamazaki, Y.; Barakbaev, A. N.; Boos, E. G.; Pokrovskiy, N. S.; Zhautykov, B. O.; Son, D.; Favereau, J. d.; Piotrzkowski, K.; Barreiro, F.; Glasman, C.; Jimenez, M.; Labarga, L.; Peso, J. d.; Terron, J.; Zambrana, M.; Corriveau, F.; Liu, C.; Plamondon, M.; Robichaud Veronneau, A.; Walsh, R.; Zhou, C.; Tsurugai, T.; Antonov, A.; Dolgoshein, B. A.; Rubinsky, I.; Sosnovtsev, V.; Stifutkin, A.; Suchkov, S.; Dementiev, R. K.; Ermolov, P. F.; Gladilin, L. K.; Katkov, I. I.; Khein, L. A.; Korzhavina, I. A.; Kuzmin, V. A.; Levchenko, B. B.; Lukina, O. Y.; Proskuryakov, A. S.; Shcheglova, L. M.; Zotkin, D. S.; Zotkin, S. A.; Abt, I.; Buttner, C.; Caldwell, A.; Liu, X.; Sutiak, J.; Coppola, N.; Grigorescu, G.; Keramidas, A.; Koffeman, E.; Kooijman, P.; Maddox, E.; Tiecke, H.; Vazquez, M.; Wiggers, L.; Brummer, N.; Bylsma, B.; Durkin, L. S.; Lee, A.; Ling, T. Y.; Allfrey, P. D.; Bell, M. A.; Cooper Sarkar, A. M.; Cottrell, A.; R. C. E.,; Foster, B.; Gwenlan, C.; Kohno, T.; Korcsak Gorzo, K.; Patel, S.; Roberfroid, V.; Straub, P. B.; Walczak, R.; Bellan, P.; Bertolin, A.; Brugnera, Riccardo; Carlin, Roberto; Ciesielski, R.; Corso, F. D.; Dusini, S.; Garfagnini, Alberto; Limentani, S.; Longhin, A.; Stanco, L.; Turcato, M.; Heaphy, E. A.; Metlica, F.; B. Y., Oh; Whitmore, J. J.; Iga, Y.; D'Agostini, G.; Marini, G.; Nigro, A.; Hart, J. C.; Abramowicz, H.; Gabareen, A.; Kananov, S.; Kreisel, A.; Levy, A.; Kuze, N.; Kagawa, S.; Tawara, T.; Hamatsu, R.; Kaji, H.; Kitamura, S.; Matsuzawa, K.; Ota, O.; Y. D., Ri; Costa, A.; Ferrero, M. I.; Monaco, V.; Sacchi, R.; Solano, A.; Arneodo, M.; Ruspa, A.; Fourletov, S.; Martin, J. F.; Butterworth, J. A.; Hall Wilton, R.; Jones, T. W.; Loizides, J. H.; Sutton, M. R.; Targett Adams, C.; Wing, M.; Ciborowski, J.; Grzelak, G.; Kulinski, P.; Luzniak, P.; Malka, J.; Nowak, R. J.; Pawlak, J. M.; Sztuk, J.; Tymieniecka, T.; Ukleja, A.; Ukleja, J.; Zarnecki, A. F.; Adamus, M.; Plucinski, P.; Eisenberg, Y.; Hochman, D.; Karshon, U.; Lightwood, M. S.; Brownson, E.; Danielson, T.; Everett, A.; Kcira, D.; Lammers, S.; Li, L.; Reeder, D. D.; Rosin, M.; Ryan, P.; Savin, A. A.; Smith, W. H.; Dhawan, S.; Bhadra, S.; Catterall, C. D.; Cui, Y.; Hartner, G.; Menary, S.; Noor, U.; Soares, M.; Standage, J.; Whyte, J.

doi:10.1140/epjc/s2005-02397-3

The production of D(*+), D(0), D(+), D(s)(+) and Lambda(+)(c) charm hadrons and their antiparticles in ep scattering at HERA was measured with the ZEUS detector using an integrated luminosity of 79 pb(-1). The measurement has been performed in the photoproduction regime with the exchanged-photon virtuality Q(2) < 1 GeV(2) and for photon-proton centre-of-mass energies in the range 130 < W < 300 GeV. The charm hadrons were reconstructed in the range of transverse momentum PT (D, A,) > 3.8 GeV and pseudorapidity vertical bar eta(D, Lambda(c))vertical bar < 1.6. The production cross sections were used to determine the ratio of neutral and charged D-meson production rates, R(u/d), the strangeness-suppression factor, gamma(s), and the fraction of charged D mesons produced in a vector state, P(v)(d). The measured R(u/d) and gamma(s), values agree with those obtained in deep inelastic scattering and in e(+)e(-) annihilations. The measured P(v)(d) value is smaller than, but consistent with, the previous measurements. The fractions of c quarks hadronising as a particular charm hadron, f(c -> D, Lambda(c)), were derived in the given kinematic range. The measured open-charm fragmentation fractions are consistent with previous results, although the measured f(c -> D(*+)) is smaller and f (c -> Lambda(+)(c)) is larger than those obtained in e(+)e(-) annihilations. These results generally support the hypothesis that fragmentation proceeds independently of the hard sub-process.