Measurement of the charge ratio of atmospheric muons with the CMS detector

AMAPANE, Nicola Carlo; ARCIDIACONO, Roberta; ARGIRO', Stefano; ARNEODO, Michele; C. Biino; BOTTA, CRISTINA; N. Cartiglia; CASTELLO, Roberto; COSTA, Marco; N. Demaria; GRAZIANO, ALBERTO; C. Mariotti; MARONE, MATTEO; S. Maselli; MIGLIORE, Ernesto; MILA, Giorgia; MONACO, Vincenzo; MUSICH, MARCO; OBERTINO, Maria Margherita; N. Pastrone; PELLICCIONI, Mario; ROMERO, Alessandra; M. Ruspa; SACCHI, Roberto; SOLANO, Ada Maria; A. Staiano; TROCINO, DANIELE; VILELA PEREIRA, Antonio; V. Khachatryan; A. Sirunyan; A. Tumasyan; W. Adam; T. Bergauer; M. Dragicevic; J. Erö; C. Fabjan; M. Friedl; R. Frühwirth; V. Ghete; J. Hammer; S. Hänsel; M. Hoch; N. Hörmann; J. Hrubec; M. Jeitler; G. Kasieczka; W. Kiesenhofer; M. Krammer; D. Liko; I. Mikulec; M. Pernicka; H. Rohringer; R. Schöfbeck; J. Strauss; A. Taurok; F. Teischinger; W. Waltenberger; G. Walzel; E. Widl; C. Wulz; V. Mossolov; N. Shumeiko; J. S. Gonzalez; L. Benucci; L. Ceard; E. D. Wolf; M. Hashemi; X. Janssen; T. Maes; L. Mucibello; S. Ochesanu; B. Roland; R. Rougny; M. Selvaggi; H. V. Haevermaet; P. V. Mechelen; N. V. Remortel; V. Adler; S. Beauceron; S. Blyweert; J. D'Hondt; O. Devroede; A. Kalogeropoulos; J. Maes; M. Maes; S. Tavernier; W. V. Doninck; P. V. Mulders; I. Villella; E. Chabert; O. Charaf; B. Clerbaux; G. D. Lentdecker; V. Dero; A. Gay; G. Hammad; P. Marage; C. V. Velde; P. Vanlaer; J. Wickens; S. Costantini; M. Grunewald; B. Klein; A. Marinov; D. Ryckbosch; F. Thyssen; M. Tytgat; L. Vanelderen; P. Verwilligen; S. Walsh; N. Zaganidis; S. Basegmez; G. Bruno; J. Caudron; J. D. Favereau De Jeneret; C. Delaere; P. Demin; D. Favart; A. Giammanco; G. Grégoire; J. Hollar; V. Lemaitre; O. Militaru; S. Ovyn; D. Pagano; A. Pin; K. Piotrzkowski; L. Quertenmont; N. Schul; N. Beliy; T. Caebergs; E. Daubie; G. Alves; M. Carneiro; M. Pol; M. Souza; W. Carvalho; E. D. Costa; D. D. Jesus Damiao; C. D. Oliveira Martins; S. F. De Souza; L. Mundim; V. Oguri; A. Santoro; S. S. Do Amaral; A. Sznajder; F. T. Da Silva De Araujo; F. Dias; M. Dias; T. F. Perez Tomei; E. Gregores; F. Marinho; S. Novaes; S. S. Padula; N. Darmenov; L. Dimitrov; V. Genchev; P. Iaydjiev; S. Piperov; S. Stoykova; G. Sultanov; R. Trayanov; I. Vankov; M. Dyulendarova; R. Hadjiiska; V. Kozhuharov; L. Litov; E. Marinova; M. Mateev; B. Pavlov; P. Petkov; J. Bian; G. Chen; H. Chen; C. Jiang; D. Liang; S. Liang; J. Wang; J. Wang; X. Wang; Z. Wang; M. Yang; J. Zang; Z. Zhang; Y. Ban; S. Guo; Z. Hu; Y. Mao; S. Qian; H. Teng; B. Zhu; A. Cabrera; C. C. Montoya; B. G. Moreno; A. O. Rios; A. O. Oliveros; J. Sanabria; N. Godinovic; D. Lelas; K. Lelas; R. Plestina; D. Polic; I. Puljak; Z. Antunovic; M. Dzelalija; V. Brigljevic; S. Duric; K. Kadija; S. Morovic; A. Attikis; R. Fereos; M. Galanti; J. Mousa; C. Nicolaou; A. Papadakis; F. Ptochos; P. Razis; H. Rykaczewski; D. Tsiakkouri; Z. Zinonos; M. Mahmoud; A. Hektor; M. Kadastik; K. Kannike; M. Müntel; M. Raidal; L. Rebane; V. Azzolini; P. Eerola; S. Czellar; J. Härkönen; A. Heikkinen; V. Karimäki; R. Kinnunen; J. Klem; M. Kortelainen; T. Lampén; K. Lassila Perini; S. Lehti; T. Lindén; P. Luukka; T. Mäenpää; E. Tuominen; J. Tuominiemi; E. Tuovinen; D. Ungaro; L. Wendland; K. Banzuzi; A. Korpela; T. Tuuva; D. Sillou; M. Besancon; M. Dejardin; D. Denegri; J. Descamps; B. Fabbro; J. Faure; F. Ferri; S. Ganjour; F. Gentit; A. Givernaud; P. Gras; G. H. de Monchenault; P. Jarry; E. Locci; J. Malcles; M. Marionneau; L. Millischer; J. Rander; A. Rosowsky; D. Rousseau; M. Titov; P. Verrecchia; S. Baffioni; L. Bianchini; M. Bluj; C. Broutin; P. Busson; C. Charlot; L. Dobrzynski; S. Elgammal; R. G. de Cassagnac; M. Haguenauer; A. Kalinowski; P. Miné; P. Paganini; D. Sabes; Y. Sirois; C. Thiebaux; A. Zabi; J. Agram; A. Besson; D. Bloch; D. Bodin; J. Brom; M. Cardaci; E. Conte; F. Drouhin; C. Ferro; J. Fontaine; D. Gelé; U. Goerlach; S. Greder; P. Juillot; M. Karim; A. L. Bihan; Y. Mikami; J. Speck; P. V. Hove; F. Fassi; D. Mercier; C. Baty; N. Beaupere; M. Bedjidian; O. Bondu; G. Boudoul; D. Boumediene; H. Brun; N. Chanon; R. Chierici; D. Contardo; P. Depasse; H. E. Mamouni; J. Fay; S. Gascon; B. Ille; T. Kurca; T. L. Grand; M. Lethuillier; L. Mirabito; S. Perries; V. Sordini; S. Tosi; Y. Tschudi; P. Verdier; H. Xiao; V. Roinishvili; G. Anagnostou; M. Edelhoff; L. Feld; N. Heracleous; O. Hindrichs; R. Jussen; K. Klein; J. Merz; N. Mohr; A. Ostapchuk; A. Perieanu; F. Raupach; J. Sammet; S. Schael; D. Sprenger; H. Weber; M. Weber; B. Wittmer; O. Actis; M. Ata; W. Bender; P. Biallass; M. Erdmann; J. Frangenheim; T. Hebbeker; A. Hinzmann; K. Hoepfner; C. Hof; M. Kirsch; T. Klimkovich; P. Kreuzer; D. Lanske; C. Magass; M. Merschmeyer; A. Meyer; P. Papacz; H. Pieta; H. Reithler; S. Schmitz; L. Sonnenschein; M. Sowa; J. Steggemann; D. Teyssier; C. Zeidler; M. Bontenackels; M. Davids; M. Duda; G. Flügge; H. Geenen; M. Giffels; W. H. Ahmad; D. Heydhausen; T. Kress; Y. Kuessel; A. Linn; A. Nowack; L. Perchalla; O. Pooth; P. Sauerland; A. Stahl; M. Thomas; D. Tornier; M. Zoeller; M. A. Martin; W. Behrenhoff; U. Behrens; M. Bergholz; K. Borras; A. Campbell; E. Castro; D. Dammann; G. Eckerlin; A. Flossdorf; G. Flucke; A. Geiser; J. Hauk; H. Jung; M. Kasemann; I. Katkov; C. Kleinwort; H. Kluge; A. Knutsson; E. Kuznetsova; W. Lange; W. Lohmann; R. Mankel; M. Marienfeld; I. Melzer Pellmann; A. Meyer; J. Mnich; A. Mussgiller; J. Olzem; A. Parenti; A. Raspereza; R. Schmidt; T. Schoerner Sadenius; N. Sen; M. Stein; J. Tomaszewska; D. Volyanskyy; C. Wissing; C. Autermann; J. Draeger; D. Eckstein; H. Enderle; U. Gebbert; K. Kaschube; G. Kaussen; R. Klanner; B. Mura; S. Naumann Emme; F. Nowak; C. Sander; H. Schettler; P. Schleper; M. Schröder; T. Schum; J. Schwandt; A. Srivastava; H. Stadie; G. Steinbrück; J. Thomsen; R. Wolf; J. Bauer; V. Buege; A. Cakir; T. Chwalek; D. Daeuwel; W. D. Boer; A. Dierlamm; G. Dirkes; M. Feindt; J. Gruschke; C. Hackstein; F. Hartmann; M. Heinrich; H. Held; K. Hoffmann; S. Honc; T. Kuhr; D. Martschei; S. Mueller; T. Müller; M. Niegel; O. Oberst; A. Oehler; J. Ott; T. Peiffer; D. Piparo; G. Quast; K. Rabbertz; F. Ratnikov; M. Renz; A. Sabellek; C. Saout; A. Scheurer; P. Schieferdecker; F. Schilling; G. Schott; H. Simonis; F. Stober; D. Troendle; J. Wagner Kuhr; M. Zeise; V. Zhukov; E. Ziebarth; G. Daskalakis; T. Geralis; A. Kyriakis; D. Loukas; I. Manolakos; A. Markou; C. Markou; C. Mavrommatis; E. Petrakou; L. Gouskos; P. Katsas; A. Panagiotou; I. Evangelou; P. Kokkas; N. Manthos; I. Papadopoulos; V. Patras; F. Triantis; A. Aranyi; G. Bencze; L. Boldizsar; G. Debreczeni; C. Hajdu; D. Horvath; A. Kapusi; K. Krajczar; A. Laszlo; F. Sikler; G. Vesztergombi; N. Beni; J. Molnar; J. Palinkas; Z. Szillasi; V. Veszpremi; P. Raics; Z. Trocsanyi; B. Ujvari; S. Bansal; S. Beri; V. Bhatnagar; M. Jindal; M. Kaur; J. Kohli; M. Mehta; N. Nishu; L. Saini; A. Sharma; R. Sharma; A. Singh; J. Singh; S. Singh; S. Ahuja; S. Bhattacharya; S. Chauhan; B. Choudhary; P. Gupta; S. Jain; S. Jain; A. Kumar; K. Ranjan; R. Shivpuri; R. Choudhury; D. Dutta; S. Kailas; S. Kataria; A. Mohanty; L. Pant; P. Shukla; P. Suggisetti; T. Aziz; M. Guchait; A. Gurtu; M. Maity; D. Majumder; G. Majumder; K. Mazumdar; G. Mohanty; A. Saha; K. Sudhakar; N. Wickramage; S. Banerjee; S. Dugad; N. Mondal; H. Arfaei; H. Bakhshiansohi; A. Fahim; A. Jafari; M. M. Najafabadi; S. P. Mehdiabadi; B. Safarzadeh; M. Zeinali; M. Abbrescia; L. Barbone; A. Colaleo; D. Creanza; N. D. Filippis; M. D. Palma; A. Dimitrov; F. Fedele; L. Fiore; G. Iaselli; L. Lusito; G. Maggi; M. Maggi; N. Manna; B. Marangelli; S. My; S. Nuzzo; G. Pierro; A. Pompili; G. Pugliese; F. Romano; G. Roselli; G. Selvaggi; L. Silvestris; R. Trentadue; S. Tupputi; G. Zito; G. Abbiendi; A. Benvenuti; D. Bonacorsi; S. Braibant Giacomelli; P. Capiluppi; A. Castro; F. Cavallo; G. Codispoti; M. Cuffiani; G. Dallavalle; F. Fabbri; A. Fanfani; D. Fasanella; M. Giunta; C. Grandi; S. Marcellini; G. Masetti; A. Montanari; F. Odorici; A. Perrotta; A. Rossi; T. Rovelli; G. Siroli; R. Travaglini; S. Albergo; G. Cappello; M. Chiorboli; S. Costa; A. Tricomi; C. Tuve; G. Barbagli; G. Broccolo; V. Ciulli; C. Civinini; R. D'Alessandro; E. Focardi; S. Frosali; E. Gallo; C. Genta; P. Lenzi; M. Meschini; S. Paoletti; G. Sguazzoni; A. Tropiano; L. Benussi; S. Bianco; S. Colafranceschi; F. Fabbri; D. Piccolo; P. Fabbricatore; R. Musenich; A. Benaglia; G. Cerati; F. D. Guio; L. D. Matteo; A. Ghezzi; P. Govoni; M. Malberti; S. Malvezzi; A. Martelli; A. Massironi; D. Menasce; V. Miccio; L. Moroni; P. Negri; M. Paganoni; D. Pedrini; S. Ragazzi; N. Redaelli; S. Sala; R. Salerno; T. T. de Fatis; V. Tancini; S. Taroni; S. Buontempo; A. Cimmino; A. D. Cosa; M. D. Gruttola; F. Fabozzi; A. Iorio; L. Lista; P. Noli; P. Paolucci; P. Azzi; N. Bacchetta; P. Bellan; R. Carlin; P. Checchia; E. Conti; M. D. Mattia; T. Dorigo; U. Dosselli; F. Fanzago; F. Gasparini; U. Gasparini; P. Giubilato; A. Gresele; A. Kaminskiy; S. Lacaprara; I. Lazzizzera; M. Margoni; M. Mazzucato; A. Meneguzzo; L. Perrozzi; N. Pozzobon; P. Ronchese; F. Simonetto; E. Torassa; M. Tosi; S. Vanini; P. Zotto; G. Zumerle; P. Baesso; U. Berzano; C. Riccardi; P. Torre; P. Vitulo; C. Viviani; M. Biasini; G. Bilei; B. Caponeri; L. Fanò; P. Lariccia; A. Lucaroni; G. Mantovani; M. Menichelli; A. Nappi; A. Santocchia; L. Servoli; M. Valdata; R. Volpe; P. Azzurri; G. Bagliesi; J. Bernardini; T. Boccali; R. Castaldi; R. Dagnolo; R. Dell'Orso; F. Fiori; L. Foà; A. Giassi; A. Kraan; F. Ligabue; T. Lomtadze; L. Martini; A. Messineo; F. Palla; F. Palmonari; G. Segneri; A. Serban; P. Spagnolo; R. Tenchini; G. Tonelli; A. Venturi; P. Verdini; L. Barone; F. Cavallari; D. D. Re; E. D. Marco; M. Diemoz; D. Franci; M. Grassi; E. Longo; G. Organtini; A. Palma; F. Pandolfi; R. Paramatti; S. Rahatlou; F. Ambroglini; S. Belforte; F. Cossutti; G. D. Ricca; B. Gobbo; D. Montanino; A. Penzo; S. Chang; J. Chung; D. Kim; G. Kim; J. Kim; D. Kong; H. Park; D. Son; Z. Kim; J. Kim; S. Song; B. Hong; H. Kim; J. Kim; T. Kim; K. Lee; D. Moon; S. Park; H. Rhee; K. Sim; M. Choi; S. Kang; H. Kim; C. Park; I. Park; S. Park; S. Choi; Y. Choi; Y. Choi; J. Goh; J. Lee; S. Lee; H. Seo; I. Yu; M. Janulis; D. Martisiute; P. Petrov; T. Sabonis; H. C. Valdez; E. D. La Cruz Burelo; R. Lopez Fernandez; A. S. Hernández; L. Villaseñor Cendejas; S. C. Moreno; H. S. Ibarguen; E. C. Linares; A. M. Pineda; M. Reyes Santos; P. Allfrey; D. Krofcheck; J. Tam; P. Butler; T. Signal; J. Williams; M. Ahmad; I. Ahmed; M. Asghar; H. Hoorani; W. Khan; T. Khurshid; S. Qazi; M. Cwiok; W. Dominik; K. Doroba; M. Konecki; J. Krolikowski; T. Frueboes; R. Gokieli; M. Górski; M. Kazana; K. Nawrocki; M. Szleper; G. Wrochna; P. Zalewski; N. Almeida; A. David; P. Faccioli; P. F. Parracho; M. Gallinaro; G. Mini; P. Musella; A. Nayak; L. Raposo; P. Ribeiro; J. Seixas; P. Silva; D. Soares; J. Varela; H. Wöhri; I. Altsybeev; I. Belotelov; P. Bunin; M. Finger; M. F. J.r.; I. Golutvin; A. Kamenev; V. Karjavin; G. Kozlov; A. Lanev; P. Moisenz; V. Palichik; V. Perelygin; S. Shmatov; V. Smirnov; A. Volodko; A. Zarubin; N. Bondar; V. Golovtsov; Y. Ivanov; V. Kim; P. Levchenko; I. Smirnov; V. Sulimov; L. Uvarov; S. Vavilov; A. Vorobyev; Y. Andreev; S. Gninenko; N. Golubev; M. Kirsanov; N. Krasnikov; V. Matveev; A. Pashenkov; A. Toropin; S. Troitsky; V. Epshteyn; V. Gavrilov; N. Ilina; V. Kaftanov; M. Kossov; A. Krokhotin; S. Kuleshov; A. Oulianov; G. Safronov; S. Semenov; I. Shreyber; V. Stolin; E. Vlasov; A. Zhokin; E. Boos; M. Dubinin; L. Dudko; A. Ershov; A. Gribushin; O. Kodolova; I. Lokhtin; S. Obraztsov; S. Petrushanko; L. Sarycheva; V. Savrin; A. Snigirev; V. Andreev; I. Dremin; M. Kirakosyan; S. Rusakov; A. Vinogradov; I. Azhgirey; S. Bitioukov; K. Datsko; V. Grishin; V. Kachanov; D. Konstantinov; V. Krychkine; V. Petrov; R. Ryutin; S. Slabospitsky; A. Sobol; A. Sytine; L. Tourtchanovitch; S. Troshin; N. Tyurin; A. Uzunian; A. Volkov; P. Adzic; M. Djordjevic; D. Krpic; D. Maletic; J. Milosevic; J. Puzovic; M. Aguilar Benitez; J. A. Maestre; P. Arce; C. Battilana; E. Calvo; M. Cepeda; M. Cerrada; M. C. Llatas; N. Colino; B. D. La Cruz; C. D. Pardos; C. F. Bedoya; J. F. Ramos; A. Ferrando; J. Flix; M. Fouz; P. Garcia Abia; O. G. Lopez; S. G. Lopez; J. Hernandez; M. Josa; G. Merino; J. P. Pelayo; I. Redondo; L. Romero; J. Santaolalla; C. Willmott; C. Albajar; J. d. Trocóniz; J. Cuevas; J. F. Menendez; I. G. Caballero; L. L. Iglesias; J. V. Garcia; I. Cabrillo; A. Calderon; S. Chuang; I. D. Merino; C. D. Gonzalez; J. D. Campderros; M. Fernandez; G. Gomez; J. G. Sanchez; R. G. Suarez; C. Jorda; P. L. Pardo; A. L. Virto; J. Marco; R. Marco; C. M. Rivero; P. M. Ruiz del Arbol; F. Matorras; T. Rodrigo; A. R. Jimeno; L. Scodellaro; M. S. Sanudo; I. Vila; R. V. Cortabitarte; D. Abbaneo; E. Auffray; P. Baillon; A. Ball; D. Barney; F. Beaudette; BELLAN, Riccardo; D. Benedetti; C. Bernet; W. Bialas; P. Bloch; A. Bocci; S. Bolognesi; H. Breuker; G. Brona; K. Bunkowski; T. Camporesi; E. Cano; A. Cattai; G. Cerminara; T. Christiansen; J. C. Perez; R. Covarelli; B. Curé; T. Dahms; A. D. Roeck; A. Elliott Peisert; W. Funk; A. Gaddi; S. Gennai; H. Gerwig; D. Gigi; K. Gill; D. Giordano; F. Glege; R. G. Garrido; S. Gowdy; L. Guiducci; M. Hansen; C. Hartl; J. Harvey; B. Hegner; C. Henderson; G. Hesketh; H. Hoffmann; A. Honma; V. Innocente; P. Janot; P. Lecoq; C. Leonidopoulos; C. Lourenço; A. Macpherson; T. Mäki; L. Malgeri; M. Mannelli; L. Masetti; G. Mavromanolakis; F. Meijers; S. Mersi; E. Meschi; R. Moser; M. Mozer; M. Mulders; E. Nesvold; L. Orsini; E. Perez; A. Petrilli; A. Pfeiffer; M. Pierini; M. Pimiä; A. Racz; G. Rolandi; C. Rovelli; M. Rovere; H. Sakulin; C. Schäfer; C. Schwick; I. Segoni; A. Sharma; P. Siegrist; M. Simon; P. Sphicas; D. Spiga; M. Spiropulu; F. Stöckli; P. Traczyk; P. Tropea; A. Tsirou; G. Veres; P. Vichoudis; M. Voutilainen; W. Zeuner; W. Bertl; K. Deiters; W. Erdmann; K. Gabathuler; R. Horisberger; Q. Ingram; H. Kaestli; S. König; D. Kotlinski; U. Langenegger; F. Meier; D. Renker; T. Rohe; J. Sibille; A. Starodumov; L. Caminada; Z. Chen; S. Cittolin; G. Dissertori; M. Dittmar; J. Eugster; K. Freudenreich; C. Grab; A. Hervé; W. Hintz; P. Lecomte; W. Lustermann; C. Marchica; P. Meridiani; P. Milenovic; F. Moortgat; A. Nardulli; P. Nef; F. Nessi Tedaldi; L. Pape; F. Pauss; T. Punz; A. Rizzi; F. Ronga; L. Sala; A. Sanchez; M. Sawley; D. Schinzel; B. Stieger; L. Tauscher; A. Thea; K. Theofilatos; D. Treille; M. Weber; L. Wehrli; J. Weng; C. Amsler; V. Chiochia; S. D. Visscher; M. I. Rikova; B. M. Mejias; C. Regenfus; P. Robmann; T. Rommerskirchen; A. Schmidt; D. Tsirigkas; L. Wilke; Y. Chang; K. Chen; W. Chen; A. Go; C. Kuo; S. Li; W. Lin; M. Liu; Y. Lu; J. Wu; S. Yu; P. Bartalini; P. Chang; Y. Chang; Y. Chang; Y. Chao; K. Chen; W. Hou; Y. Hsiung; K. Kao; Y. Lei; S. Lin; R. Lu; J. Shiu; Y. Tzeng; K. Ueno; C. Wang; M. Wang; J. Wei; A. Adiguzel; A. Ayhan; M. Bakirci; S. Cerci; Z. Demir; C. Dozen; I. Dumanoglu; E. Eskut; S. Girgis; G. Gökbulut; Y. Güler; E. Gurpinar; I. Hos; E. Kangal; T. Kara

doi:10.1016/j.physletb.2010.07.033

We present a measurement of the ratio of positive to negative muon fluxes from cosmic ray interactions in the atmosphere, using data collected by the CMS detector both at ground level and in the underground experimental cavern at the CERN LHC. Muons were detected in the momentum range from 5 GeV/c to 1 TeV/c. The surface flux ratio is measured to be , independent of the muon momentum, below 100 GeV/c. This is the most precise measurement to date. At higher momenta the data are consistent with an increase of the charge ratio, in agreement with cosmic ray shower models and compatible with previous measurements by deep-underground experiments.