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在LHC上通过gd→（？）_i（？）_j~-寻找超对称信号

作　者: 虞欢
导　师: 肖振军；金立刚
学　校: 南京师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 最小超对称标准模型 标量up夸克 chargino粒子 次领头阶QCD修正
分类号: O572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 21次
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内容摘要


最小超对称标准模型是标准模型的最简单的超对称扩充，它没有引入新的规范相互作用，且只含有最基本的粒子谱，特别是它的一些特定的超对称破缺模型只在标准模型的基础上新引入了极少数的几个参数，具有很强的理论预言能力，因而一直受到高能物理界的普遍关注。本文简要介绍了最小超对称标准模型的基本理论结构和相关的唯象学研究现状，其中包括了理论对各种重要超对称粒子的产生与衰变过程的研究，以及实验对超对称信号的寻找，并列出一些实验对模型自由参数取值范围的限制条件。此外，论文在QCD单圈图水平上着重讨论了在CERN的大型强子对撞机LHC上标量up夸克和chargino粒子的联合产生过程。我们给出了该过程的领头阶总截面，并且分别计算了包括自能图、顶角图和box图在内的虚修正过程以及包括实胶子发射和末态含无质量（反）夸克在内的实修正过程，从而给出了完整的精确到次领头阶QCD（包括超对称QCD）的理论预言。计算结果表明，（1）在合适的现有实验所允许的参数取值范围内，如mu1<500 GeV，gd→u1χ1-过程的总截面一般可以达到几百个fb，特别是对于小的mu1区域，产生截面可以达到1 pb以上，这意味着如果超对称确实存在，在LHC实验中能够产生足够多的该过程事例来发现和研究超对称粒子。（2）次领头阶贡献对领头阶总截面一般会给出一个增强的效应，这种增强最大可以达到百分之四十。（3）该过程的产生总截面以及次领头阶修正对参数tanβ的依赖性很小，而对超对称参数μ，M2的依赖性很大。（4）需要强调的是，次领头阶的QCD修正明显减少了总截面对重整化和因子化标度的依赖性，从而提高了理论预言的可靠性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-10
第二章 最小超对称标准模型简介  10-21
  2.1 MSSM的概要  10-14
  2.2 MSSM粒子谱  14-19
    2.2.1 标量夸克部分  14-16
    2.2.2 Chargino部分  16-18
    2.2.3 Neutralino部分  18-19
  2.3 超对称破缺机制  19-21
第三章 超对称粒子的寻找  21-25
  3.1 对MSSM参数的限制  21-23
  3.2 超对称粒子的产生和衰变  23-25
    3.2.1 强子对撞机上超对称粒子的产生  23-24
    3.2.2 超对称粒子的衰变  24-25
第四章 pp→u_iχ_j~-+X过程的次领头阶QCD预言  25-48
  4.1 强子对撞机上的微扰QCD  25-27
  4.2 标量up夸克和Chargino粒子的领头阶联合产生  27-28
  4.3 次领头阶贡献的计算  28-41
    4.3.1 虚修正  28-34
    4.3.2 实胶子发射  34-37
    4.3.3 末态有无质量(反)夸克的实修正过程  37-38
    4.3.4 在壳标量up夸克中间态的处理  38-40
    4.3.5 质量因子化  40-41
  4.4 数值结果  41-48
第五章 总结与展望  48-50
附录A  50-51
附录B  51-55
参考文献  55-62
致谢  62

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 原子核物理学、高能物理学 > 高能物理学 > 粒子物理学
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