jats:titleAjats:scbstract</jats:sc> </jats:title>jats:pA search for radiative decay of jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {B}_s^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> mesons to orbitally excited jats:italicK</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicK</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup> states is performed using proton proton collisions recorded by the LHCb experiment, corresponding to an integrated luminosity of 9 fbjats:supjats:italic−</jats:italic>1</jats:sup>. The dikaon spectrum in the mass range jats:italicm</jats:italic>jats:subjats:italicKK</jats:italic></jats:sub> < 2400 MeV/jats:italicc</jats:italic>jats:sup2</jats:sup> is dominated by the jats:italicϕ</jats:italic>(1020) resonance that accounts for almost 70% of the decay rate. Considering the possible contributions of jats:italicf</jats:italic>jats:sub2</jats:sub>(1270), jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {f}2^{\prime } $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:mif</mml:mi> mml:mn2</mml:mn> mml:mo′</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>(1525) and jats:italicf</jats:italic>jats:sub2</jats:sub>(2010) meson states, the overall tensor contribution to the amplitude is measured to bejats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {\mathcal{F}}{\left{{f}_2\right}}=16.8\pm 0.5\left(\textrm{stat}.\right)\pm 0.7\left(\textrm{syst}.\right)%, $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msub mml:miF</mml:mi> mml:mfenced mml:msub mml:mif</mml:mi> mml:mn2</mml:mn> </mml:msub> </mml:mfenced> </mml:msub> mml:mo=</mml:mo> mml:mn16.8</mml:mn> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.5</mml:mn> mml:mfenced mml:mrow mml:mtextstat</mml:mtext> mml:mo.</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.7</mml:mn> mml:mfenced mml:mrow mml:mtextsyst</mml:mtext> mml:mo.</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo%</mml:mo> mml:mo,</mml:mo> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>jats:pmostly dominated by the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {f}_2^{\prime } $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:mif</mml:mi> mml:mn2</mml:mn> mml:mo′</mml:mo> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula>(1525) state. Several statistically equivalent solutions are obtained for the detailed resonant structure depending on whether the smaller amplitudes interfere destructively or constructively with the dominant amplitude. The preferred solution that corresponds to the lowest values of the fit fractions along with constructive interference leads to the relative branching ratio measurementjats:disp-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ \frac{\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {f}2^{\prime}\gamma \right)}{\mathcal{B}\left({B}s^0\to \phi \gamma \right)}={19.4}{-0.8}^{+0.9}{\left(\textrm{stat}.\right)}{-0.5}^{+1.4}\left(\textrm{syst}.\right)\pm 0.5\left(\mathcal{B}\right)%, $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:mfrac mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:mif</mml:mi> mml:mn2</mml:mn> mml:mo′</mml:mo> </mml:msubsup> mml:miγ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> mml:mrow mml:miB</mml:mi> mml:mfenced mml:mrow mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:miϕγ</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> mml:mo=</mml:mo> mml:msubsup mml:mn19.4</mml:mn> mml:mrow mml:mo−</mml:mo> mml:mn0.8</mml:mn> </mml:mrow> mml:mrow mml:mo+</mml:mo> mml:mn0.9</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> mml:msubsup mml:mfenced mml:mrow mml:mtextstat</mml:mtext> mml:mo.</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mrow mml:mo−</mml:mo> mml:mn0.5</mml:mn> </mml:mrow> mml:mrow mml:mo+</mml:mo> mml:mn1.4</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> mml:mfenced mml:mrow mml:mtextsyst</mml:mtext> mml:mo.</mml:mo> </mml:mrow> </mml:mfenced> mml:mo±</mml:mo> mml:mn0.5</mml:mn> mml:mfenced mml:miB</mml:mi> </mml:mfenced> mml:mo%</mml:mo> mml:mo,</mml:mo> </mml:math></jats:alternatives></jats:disp-formula></jats:p>jats:pwhere the last uncertainty is due to the ratio of measured branching fractions to the jats:italicK</jats:italic>jats:sup+</jats:sup>jats:italicK</jats:italic>jats:supjats:italic−</jats:italic></jats:sup> final state. This result represents the first observation of the radiative jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {B}_s^0\to {f}_2^{\prime }(1525)\gamma $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> mml:mo→</mml:mo> mml:msubsup mml:mif</mml:mi> mml:mn2</mml:mn> mml:mo′</mml:mo> </mml:msubsup> mml:mfenced mml:mn1525</mml:mn> </mml:mfenced> mml:miγ</mml:mi> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> decay, which is the second radiative transition observed in the jats:inline-formulajats:alternativesjats:tex-math$$ {B}_s^0 $$</jats:tex-math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> mml:msubsup mml:miB</mml:mi> mml:mis</mml:mi> mml:mn0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math></jats:alternatives></jats:inline-formula> sector.</jats:p>