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双荷电标量粒子的单产生和顶夸克伙伴T的联合产生

作　者: 苏雪松
导　师: 岳崇兴
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 标量三重态模型 seesaw机制中微子双荷电标量粒子
分类号: O572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

人们普遍认为标准模型是最好的描述弱、电、强三种相互作用的理论,与目前大多数实验符合的很好。但是在标准模型中仍然有许多自身难以解决的问题,如自由参数较多、平庸性、不自然性以及中微子质量等问题。在标准模型中,中微子是没有质量的,但是中微子振荡实验证明中微子具有很小的质量,并且是振荡的,这说明标准模型只是一种低能有效理论,超出标准模型之外应该有新物理存在。为了解决中微子的质量问题,提出了许多新物理模型,比如左右对称模型,标量三重态模型等等。通过引入标量粒子三重态,利用轻子数破坏相互作用,能够使中微子获得合适的质量。除了标准模型中的粒子外,标量三重态模型还预言七个标量粒子：两个CP-even中性标量粒子H1和H2,一个CP-odd中性标量粒子A,一对荷电标量粒子H±,一对双荷电标量粒子H±±。这些新粒子在未来的高能对撞机上可以产生明显的信号。由于电荷守恒阻碍了带双荷的标量粒子衰变成夸克,双荷电标量粒子只能与轻子对或规范玻色子耦合,它们的Yukawa耦合明显破坏了轻子数守恒,所以产生的信号背景比较低,H±±将更易于探测。我们考虑双荷电标量粒子对轻子味破坏过程的贡献,并与实验上限相比较,给出这些过程对Yukawa耦合常数hij和质量参数mH严格的限制。考虑到这些限制,我们计算了在高能直线对撞机(ILC)和轻子-强子对撞机(LHeC)上发生的eγ对撞产生单个H±±过程的截面,数值结果表明,这两种高能对撞机上得到的产生截面对yukawa耦合常数hij非常敏感。并发现在HTM较宽的参数空间下,在未来的ILC上有望探测到这些过程产生的截面的数值。在LH和LRTH模型框架下,我们在LHC下研究了荷电标量粒子与顶夸克伙伴的联合产生。我们的数据结果显示,在LH模型下,当f=500 GeV时,截面可能达到637fb,但是随着f的增大而迅速减小。在LRTH模型中,当500GeV≤f≤2000GeV,mh=350 GeV, OGeV≤M≤500 GeV时,产生截面在1.057fb～445fb范围。Th-在LHC上可以产生ttbbb末态,产生率可以达到167.2fb。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章引言  6-14
  1.1 中微子振荡  6-9
  1.2 可能的新物理理论  9-12
  1.3 工作简介  12-14
第二章标量粒子三重态模型(HTM)简介  14-22
  2.1 Seesaw Ⅱ机制的主要物理思想  14-16
  2.2 HTM预言的标量粒子的相关耦合  16-17
  2.3 标量粒子衰变道的分支比  17-20
  2.4 标量粒子的探测  20-22
第三章 HTM预言的双荷电标量粒子的单产生  22-30
  3.1 双荷电标量粒子在ILC上的单产生  24-27
  3.2 荷电标量粒子在LHeC上的单产生  27-30
第四章顶夸克伙伴T在LHC上的联合产生  30-45
  4.1 顶夸克伙伴T的综述  30-31
  4.2 小Higgs理论预言的顶夸克伙伴T  31-35
  4.3 LRTH模型预言的顶夸克伙伴T  35-38
  4.4 顶夸克伙伴T在LHC上的联合产生  38-45
第五章总结与展望  45-47
附录一研究生期间所做的工作  47-48
参考文献  48-54
附录三致谢  54

双荷电标量粒子的单产生和顶夸克伙伴T的联合产生

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