高能质子-原子核碰撞中的三重部分子散射

推导出了一个通用表达式，用于计算高能质子-原子核（pA）碰撞中的三重部分子散射（TPS）截面，该表达式是相应单部分子截面和一个编码质子横向部分子轮廓的有效参数的函数。与相同质心能量下的质子-核子碰撞相比，pPb 碰撞中的 TPS 截面增强了 $9\,A\approx 2000$ 倍。基于对 $c\overline{c}, b\overline{b}$ 单部分子截面的次次领先阶（NNLO）计算，给出了在 LHC 和 FCC 能量下 pPb 碰撞中三重粲（$c\overline{c}$）和底（$b\overline{b}$）产生的估计。在 $\sqrt{s_{NN}} = 8.8$ TeV 时，约 10% 的 pPb 事件在分离的部分子相互作用中产生了三个 $c\overline{c}$ 对。在 $\sqrt{s_{NN}} = 63$ TeV 时，三重 J$/\psi$ 和三重 $b\overline{b}$ 的 pPb 截面为 ${\cal O}$(1--10 mb)。在地球上观测到的最高能宇宙线碰撞中，TPS $c\overline{c}$ 对截面等于总的 p-空气非弹性截面。