Measurement of the charged particle multiplicity distribution in hadronic Z decays

Focardi, Ettore; Deschizeaux, B.; Goy, C.; Lees, J. P.; Minard, M. N.; Alemany, R.; Crespo, J. M.; Delfino, M.; Fernandez, E.; Gaitan, V.; Garrido, L. L.; Mir, L. L. M.; Pacheco, A.; Catanesi, M. G.; Creanza, D.; De Palma, M.; Farilla, A.; Iaselli, G.; Maggi, G.; Maggi, M.; Natali, S.; Nuzzo, S.; Quattromini, M.; Ranieri, A.; Raso, G.; Romano, F.; Ruggieri, F.; Selvaggi, G.; Silvestris, L.; Tempesta, P.; Zito, G.; Gao, Y.; Hu, H.; Huang, D.; Huang, X.; Lin, J.; Lou, J.; Qiao, C.; Ruan, T.; Wang, T.; Xie, Y.; Xu, D.; Xu, R.; Zhang, J.; Zhao, W.; Atwood, W. B.; Bauerdick, L. A. T.; Bird, F.; Blucher, E.; Bonvicini, G.; Bossi, F.; Boudreau, J.; Burnett, T. H.; Drevermann, H.; Forty, R. W.; Grab, C.; Hagelberg, R.; Haywood, S.; Hilgart, J.; Jost, B.; Kasemann, M.; Knobloch, J.; Lacourt, A.; Lançon, E.; Lehraus, I.; Lohse, T.; Lusiani, A.; Marchioro, A.; Martinez, M.; Mato, P.; Menary, S.; Meyer, T.; Minten, A.; Miotto, A.; Miquel, R.; Moser, H. G.; Nash, J.; Palazzi, P.; Ranjard, F.; Redlinger, G.; Rolandi, L.; Roth, A.; Rothberg, J.; Rotscheidt, H.; Saich, M.; Schlatter, D.; Schmelling, M.; Tejessy, W.; Wachsmuth, H.; Wasserbaech, S.; Wiedenmann, W.; Witzeling, W.; Wotschack, J.; Ajaltouni, Z.; Badaud, F.; Bardadin Otwinowska, M.; Bencheikh, A. M.; El Fellous, R.; Falvard, A.; Gay, P.; Guicheney, C.; Henrard, P.; Jousset, J.; Michel, B.; Montret, J. C.; Pallin, D.; Perret, P.; Proriol, J.; Prulhière, F.; Stimpfl, G.; Hansen, J. D.; Hansen, J. R.; Hansen, P. H.; Møllerud, R.; Nilsson, B. S.; Efthymiopoulos, I.; Simopoulou, E.; Vayaki, A.; Badier, J.; Blondel, A.; Bonneaud, G.; Brient, J. C.; Fouque, G.; Gamess, A.; Harvey, J.; Orteu, S.; Rosowsky, A.; Rougé, A.; Rumpf, M.; Tanaka, R.; Videau, H.; Candlin, D. J.; Veitch, E.; Moneta, L.; Parrini, G.; Corden, M.; Georgiopoulos, C.; Ikeda, M.; Lannutti, J.; Levinthal, D.; Mermikides, M.; Sawyer, L.; Antonelli, A.; Baldini, R.; Bencivenni, G.; Bologna, G.; Campana, P.; Capon, G.; Cerutti, F.; Chiarella, V.; D'Ettorre Piazzoli, B.; Felici, G.; Laurelli, P.; Mannocchi, G.; Murtas, F.; Murtas, G. P.; Passalacqua, L.; Pepe Altarelli, M.; Picchi, P.; Zografou, P.; Altoon, B.; Boyle, O.; Colrain, P.; Halley, A. W.; Ten Have, I.; Lynch, J. G.; Maitland, W.; Morton, W. T.; Raine, C.; Scarr, J. M.; Smith, K.; Thompson, A. S.; Turnbull, R. M.; Brandl, B.; Braun, O.; Geiges, R.; Geweniger, C.; Hanke, P.; Hepp, V.; Kluge, E. E.; Maumary, Y.; Putzer, A.; Rensch, B.; Stahl, A.; Tittel, K.; Wunsch, M.; Belk, A. T.; Beuselinck, R.; Binnie, D. M.; Cameron, W.; Cattaneo, M.; Dornan, P. J.; Dugeay, S.; Greene, A. M.; Hassard, J. F.; Lieske, N. M.; Patton, S. J.; Payne, D. G.; Phillips, M. J.; Sedgbeer, J. K.; Taylor, G.; Tomalin, I. R.; Wright, A. G.; Girtler, P.; Kuhn, D.; Rudolph, G.; Bowdery, C. K.; Brodbeck, T. J.; Finch, A. J.; Foster, F.; Hughes, G.; Keemer, N. R.; Nuttall, M.; Patel, A.; Rowlingson, B. S.; Sloan, T.; Snow, S. W.; Whelan, E. P.; Barczewski, T.; Kleinknecht, K.; Raab, J.; Renk, B.; Roehn, S.; Sander, H. G.; Schmidt, H.; Steeg, F.; Walther, S. M.; Wolf, B.; Aubert, J. J.; Benchouk, C.; Bernard, V.; Bonissent, A.; Carr, J.; Coyle, P.; Drinkard, J.; Etienne, F.; Papalexiou, S.; Payre, P.; Pietrzyk, B.; Qian, Z.; Rousseau, D.; Schwemling, P.; Talby, M.; Adlung, S.; Becker, H.; Blum, W.; Brown, D.; Cattaneo, P.; Cowan, G.; Dehning, B.; Dietl, H.; Dydak, F.; Fernandez Bosman, M.; Hansl Kozanecka, T.; Jahn, A.; Kozanecki, W.; Lange, E.; Lauber, J.; Lütjens, G.; Lutz, G.; Männer, W.; Pan, Y.; Richter, R.; Schröder, J.; Schwarz, A. S.; Settles, R.; Stierlin, U.; Denis, R. S. T.; Takashima, M.; Thomas, J.; Wolf, G.; Bertin, V.; Boucrot, J.; Callot, O.; Chen, X.; Cordier, A.; Davier, M.; Grivaz, J. F.; Gros, M. H.; Heusse, P. H.; Janot, P.; Kim, D. W.; Le Diberder, F.; Lefrançois, J.; Lutz, A. M.; Veillet, J. J.; Videau, I.; Zhang, Z.; Zomer, F.; Abbaneo, D.; Amendolia, S. R.; Bagliesi, G.; Batignani, G.; Bosisio, L.; Bottigli, U.; Bradaschia, C.; Carpinelli, M.; Ciocci, M. A.; Dell'Orso, R.; Ferrante, I.; Fidecaro, F.; Foà, L.; Focardi, E.; Forti, F.; Gatto, C.; Giassi, A.; Giorgi, M. A.; Ligabue, F.; Mannelli, E. B.; Marrocchesi, P. S.; Messineo, A.; Palla, F.; Sanguinetti, G.; Steinberger, J.; Tenchini, R.; Tonelli, G.; Triggiani, G.; Vannini, C.; Venturi, A.; Verdini, P. G.; Walsh, J.; Carter, J. M.; Green, M. G.; March, P. V.; Medcalf, T.; Quazi, I. S.; Strong, J. A.; West, L. R.; Wildish, T.; Botterill, D. R.; Clifft, R. W.; Edgecock, T. R.; Edwards, M.; Fisher, S. M.; Jones, T. J.; Norton, P. R.; Salmon, D. P.; Thompson, J. C.; Bloch Devaux, B.; Colas, P.; Locci, E.; Loucatos, S.; Monnier, E.; Perez, P.; Perlas, J. A.; Perrier, F.; Rander, J.; Renardy, J. F.; Roussarie, A.; Schuller, J. P.; Schwindling, J.; Vallage, B.; Ashman, J. G.; Booth, C. N.; Buttar, C.; Carney, R. E.; Cartwright, S.; Combley, F.; Dogru, M.; Hatfield, F.; Martin, J.; Parker, D.; Reeves, P.; Thompson, L. F.; Barberio, E.; Brandt, S.; Grupen, C.; Meinhard, H.; Mirabito, L.; Schäfer, U.; Seywerd, H.; Ganis, G.; Giannini, G.; Gobbo, B.; Ragusa, F.; Stiegler, U.; Bellantoni, L.; Cinabro, D.; Conway, J. S.; Cowen, D. F.; Feng, Z.; Ferguson, D. P. S.; Gao, Y. S.; Grahl, J.; Harton, J. L.; Jared, R. C.; Johnson, R. P.; Leclaire, B. W.; Lishka, C.; Pan, Y. B.; Pater, J. R.; Saadi, Y.; Sharma, V.; Shi, Z. H.; Tang, Y. H.; Walsh, A. M.; Wear, J. A.; Weber, F. V.; Whitney, M. H.; Sau Lan Wu,; Zobernig, G.

doi:10.1016/0370-2693(91)90575-B

The charged particle multiplicity distribution of hadronic Z decays was measured on the peak of the Z resonance using the ALEPH detector at LEP. Using a model independent unfolding procedure the distribution was found to have a mean 〈n〉=20.85±0.24 and a dispersion D=6.34±0.12. Comparison with lower energy data supports the KNO scaling hypothesis in the energy range GeV. At GeV the shape of the multiplicity distribution is well described by a log-normal distribution, as predicted from a cascading model for multi-particle production. The same model also successfully describes the energy dependence of the mean and width of the multiplicity distribution. A next-to-leading order QCD prediction in the framework of the modified leading-log approximation and local parton-hadron duality is found to fit the energy dependence of the mean but not the width of the charged multiplicity distribution, indicating that the width of the multiplicity distribution is a sensitive probe for higher order QCD or non-perturbative effects.

Measurement of the charged particle multiplicity distribution in hadronic Z decays / D. Decamp, B. Deschizeaux, C. Goy, J.-P. Lees, M.-N. Minard, R. Alemany, J.M. Crespo, M. Delfino, E. Fernandez, V. Gaitan, Ll. Garrido, Ll.M. Mir, A. Pacheco, M.G. Catanesi, D. Creanza, M. de Palma, A. Farilla, G. Iaselli, G. Maggi, M. Maggi, et al.. - In: PHYSICS LETTERS. SECTION B. - ISSN 0370-2693. - ELETTRONICO. - 273:(1991), pp. 181-192. [10.1016/0370-2693(91)90575-B]