The ZEUS Leading Proton Spectrometer and its use in the measurement of elastic rho(0) photoproduction at HERA

Derrick, M.; Krakauer, D.; Magill, S.; Mikunas, D.; Musgrave, B.; Jr, O.; Repond, J.; Stanek, R.; Talaga, R. L.; Zhang, H.; M. C. K.,; Anselmo, F.; Antonioli, P.; Bari, G.; Basile, M.; Bellagamba, L.; Boscherini, D.; Bruni, A.; Bruni, G.; Bruni, P.; Romeo, G. C.; Castellini, G.; Chiarini, M.; Cifarelli, L.; Cindolo, F.; Contin, A.; Corradi, M.; G. I.,; Giusti, P.; Iacobucci, G.; Laurenti, G.; Levi, G.; Margotti, A.; Massam, T.; Nania, R.; Nemoz, C.; Palmonari, F.; Pesci, A.; Polini, A.; Sartorelli, G.; Garcia, Y. Z.; Zichichi, A.; Amelung, C.; Bornheim, A.; Crittenden, J.; Deffner, R.; Eckert, M.; Feld, L.; Frey, A.; Geerts, M.; Grothe, M.; Hartmann, H.; Heinloth, K.; Heinz, L.; Hilger, E.; Jakob, H. P.; Katz, U. F.; Mengel, S.; Paul, E.; Pfeiffer, M.; Rembser, C.; Schramm, D.; Stamm, J.; Wedemeyer, R.; Campbellrobson, S.; Cassidy, A.; Cottingham, W. N.; Dyce, N.; Foster, B.; George, S.; Hayes, M. E.; Heath, G. P.; Heath, H. F.; Piccioni, D.; Roff, D. G.; Tapper, R. J.; Yoshida, R.; Arneodo, M.; Ayad, R.; Capua, M.; Garfagnini, A.; Iannotti, L.; Schioppa, M.; Susinno, G.; Caldwell, A.; Cartiglia, N.; Jing, Z.; Liu, W.; Parsons, J. A.; Ritz, S.; Sciulli, F.; Straub, P. B.; Wai, L.; Yang, S.; Zhu, Q.; Borzemski, P.; Chwastowski, J.; Eskreys, A.; Jakubowski, Z.; Przybycien, M. B.; Zachara, M.; Zawiejski, L.; Adamczyk, L.; Bednarek, B.; Jelen, K.; Kisielewska, D.; Kowalski, T.; Przybycien, M.; Rulikowskazarebska, E.; Suszycki, L.; Zajac, J.; Dulinski, Z.; Kotanski, A.; Abbiendi, G.; L. A. T.,; Behrens, U.; Beier, H.; Bienlein, J. K.; Cases, G.; Deppe, O.; Desler, K.; Drews, G.; Flasinski, M.; Gilkinson, D. J.; Glasman, C.; Gottlicher, P.; Grosseknetter, J.; Haas, T.; Hain, W.; Hasell, D.; Hessling, H.; Iga, Y.; Johnson, K. F.; Joos, P.; Kasemann, M.; Klanner, R.; Koch, W.; Kotz, U.; Kowalski, H.; Labs, J.; Ladage, A.; Lohr, B.; Lowe, M.; Luke, D.; Mainusch, J.; Manczak, O.; Milewski, J.; Monteiro, T.; J. S. T.,; Notz, D.; Ohrenberg, K.; Piotrzkowski, K.; Roco, M.; Rohde, M.; Roldan, J.; Schneekloth, U.; Schulz, W.; Selonke, F.; Surrow, B.; Tassi, E.; Voss, T.; Westphal, D.; Wolf, G.; Wollmer, U.; Youngman, C.; Zeuner, W.; Grabosch, H. J.; Mari, S. M.; Meyer, A.; Schlenstedt, S.; Barbagli, G.; Gallo, E.; Pelfer, P.; Anzivino, G.; Maccarrone, G.; Depasquale, S.; Votano, L.; Bamberger, A.; Eisenhardt, S.; Trefzger, T.; Wolfle, S.; Bromley, J. T.; Brook, N. H.; Bussey, P. J.; Doyle, A. T.; Saxon, D. H.; Sinclair, L. E.; Strickland, E.; Utley, M. L.; Waugh, R.; Wilson, A. S.; Dannemann, A.; Holm, U.; Horstmann, D.; Sinkus, R.; Wick, K.; Burow, B. D.; Hagge, L.; Lohrmann, E.; Poelz, G.; Schott, W.; Zetsche, F.; Bacon, T. C.; Brummer, N.; B. I.,; Harris, V. L.; Howell, G.; B. H. Y.,; Lamberti, Luciano; Long, K. R.; Miller, D. B.; Pavel, N.; Prinias, A.; Sedgbeer, J. K.; Sideris, D.; Whitfield, A. F.; Mallik, U.; Wang, M. Z.; Wang, S. M.; J. T., Wu; Cloth, P.; Filges, D.; S. H., An; Cho, G. H.; B. J., Ko; Lee, S. B.; Nam, S. W.; Park, H. S.; Park, S. K.; Kim, H. J.; Mcneil, R. R.; Metcalf, W.; Nadendla, V. K.; Barreiro, F.; Fernandez, J. P.; Graciani, R.; Hernandez, J. M.; Hervas, L.; Labarga, L.; Martinez, M.; Delpeso, J.; Puga, J.; Terron, J.; Detroconiz, J. F.; Corriveau, F.; Hanna, D. S.; Hartmann, J.; Hung, L. W.; Lim, J. N.; Matthews, C. G.; Murray, W. N.; Ochs, A.; Patel, P. M.; Riveline, M.; Stairs, D. G.; Stlaurent, M.; Ullmann, R.; Zacek, G.; Tsurugai, T.; B. V.,; Dolgoshein, B. A.; Stifutkin, A.; Bashindzhagyan, G. L.; Ermolov, P. F.; Gladilin, L. K.; Golubkov, Y. A.; Kobrin, V. D.; Korzhavina, I. A.; Kuzmin, V. A.; Lukina, O. Y.; Proskuryakov, A. S.; Savin, A. A.; Shcheglova, L. M.; Solomin, A. N.; Zotov, N. P.; Botje, M.; Chlebana, F.; Engelen, J.; Dekamps, M.; Kooijman, P.; Kruse, A.; Vansighem, A.; Tiecke, H.; Verkerke, W.; Vossebeld, J.; Vreeswijk, M.; Wiggers, L.; Dewolf, E.; Vanwoudenberg, R.; Acosta, D.; Bylsma, B.; Durkin, L. S.; Gilmore, J.; Ginsburg, C. M.; Kim, C. L.; Li, C.; Ling, T. Y.; Nylander, P.; Park, I. H.; Romanowski, T. A.; Cashmore, R. J.; Coopersarkar, A. M.; R. C. E.,; Harnew, N.; Lancaster, M.; Lindemann, L.; Mcfall, J. D.; Nath, C.; Noyes, V. A.; Quadt, A.; Jr, T.; Uijterwaal, H.; Walczak, R.; Waters, D. S.; Wilson, F. F.; Yip, T.; Bertolin, A.; Brugnera, R.; Carlin, R.; Dalcorso, F.; Degiorgi, M.; Dosselli, U.; Limentani, S.; Morandin, M.; Posocco, M.; Stanco, L.; Stroili, R.; Voci, C.; Zuin, F.; Bulmahn, J.; Feild, R. G.; B. Y., Oh; Whitmore, J. J.; Dagostini, G.; Marini, G.; Nigro, A.; Hart, J. C.; Mccubbin, N. A.; Shah, T. P.; Barberis, E.; Dubbs, T.; Heusch, C.; Vanhook, M.; Lockman, W.; Rahn, J. T.; H. F. W.,; Seiden, A.; Williams, D. C.; Biltzinger, J.; Seifert, R. J.; Schwarzer, O.; Walenta, A. H.; Abramowicz, H.; Briskin, G.; Dagan, S.; Doeker, T.; Levy, A.; Fleck, J. I.; Inuzuka, M.; Ishii, T.; Kuze, M.; Mine, S.; Nakao, M.; S. I.,; Tokushuku, K.; Umemori, K.; Yamada, S.; Yamazaki, Y.; Chiba, M.; Hamatsu, R.; Hirose, T.; Homma, K.; Kitamura, S.; Matsushita, T.; Yamauchi, K.; Cirio, Roberto; Costa, Marco; Ferrero, M. I.; Maselli, S.; Peroni, Cristiana; Sacchi, Roberto; Solano, Ada Maria; Staiano, A.; Dardo, M.; Bailey, D. C.; Benard, F.; Brkic, M.; Fagerstroem, C. P.; Hartner, G. F.; Joo, K. K.; Levman, G. M.; Martin, J. F.; Orr, R. S.; Polenz, S.; Sampson, C. R.; Simmons, D.; Teuscher, R. J.; Butterworth, J. M.; Catterall, C. D.; Jones, T. W.; Kaziewicz, P. B.; Lane, J. B.; Saunders, R. L.; Shulman, J.; Sutton, M. R.; Lu, B.; L. W., Mo; Bogusz, W.; Ciborowski, J.; Gajewski, J.; Grzelak, G.; Kasprzak, M.; Krzyzanowski, M.; Muchorowski, K.; Nowak, R. J.; Pawlak, J. M.; Tymieniecka, T.; Wroblewski, A. K.; Zakrzewski, J. A.; Zarnecki, A. F.; Adamus, M.; Coldewey, C.; Eisenberg, Y.; Hochman, D.; Karshon, U.; Revel, D.; Zerzion, D.; Badgett, W. F.; Breitweg, J.; Chapin, D.; Cross, R.; Dasu, S.; Foudas, C.; Loveless, R. J.; Mattingly, S.; Reeder, D. D.; Silverstein, S.; Smith, W. H.; Vaiciulis, A.; Wodarczyk, M.; Bhadra, S.; Cardy, M. L.; Frisken, W. R.; Khakzad, M.; Schmidke, W. B.

doi:10.1007/s002880050314

The differential cross section d sigma/dt for elastic rho(0) photoproduction, gamma p --> rho(0)p (rho(0) --> pi(+)pi(-)), has been measured in ep interactions at HERA. The squared four-momentum exchanged at the proton vertex, t, has been determined directly by measuring the momentum of the scattered proton using the ZEUS Leading Proton Spectrometer (LPS), a large scale system of silicon micro-strip detectors operating close to the HERA proton beam. The LPS allows the measurement of the momentum of high energy protons scattered at small angles with accuracies of 0.4% for the longitudinal momentum and 5 MeV for the transverse momentum. Photoproduction of rho(0) mesons has been investigated in the interval 0.073 < \t\ < 0.40 GeV2, for photon virtualities Q(2) < 1 GeV2 and photon-proton centre-of-mass energies W between 50 and 100 GeV. In the measured range, the t distribution exhibits an exponential shape with a slope parameter b = 9.8 +/- 0.8 (stat.) +/- 1.1 (syst.) GeV-2. The use of the LPS eliminates the contamination from events with diffractive dissociation of the proton into low mass states.