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R宇称破缺超对称模型下T~-→e~-P~0（PP）衰变的研究

作　者: 高素芝
导　师: 李文君
学　校: 河南师范大学
专　业: 理论物理
关键词: τ轻子 轻子味破缺 R-宇称破缺超对称模型 手征微扰理论
分类号: O572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


轻子味破缺(LFV)是新物理的的一个研究课题。在标准模型中,轻子数是守恒的,即使把中微子的微小质量考虑进去,发生轻子味破缺的几率也是微不足道的,所以若能在荷电轻子部分观察到轻子味破缺现象,这将是新物理存在的一个显著标志。τ是三代荷电轻子中质量最大的,有比较多的轻子味破缺的衰变道,比μ和e对新物理更为敏感,是研究轻子味破缺的首选粒子。目前和τ轻子的轻子味破缺有关的衰变过程主要有：τ的辐射衰变τ-→e-γ,纯轻衰变τ-→e+e-e-和半轻衰变τ-→e-M(e=μ,e；M=Po,V0,PP)。Belle和BaBar等实验组对这些过程也进行了探测,这些衰变过程实验上限达到O(10-8-10-7),而f-→e-π0π0。衰变过程的分支比是CLEO实验组探测的,实验上限是O(10-6-10-5)。B工厂也是τ工厂,积分亮度已经达到了901fb-1,目前已经得到很多的τ衰变的实验数据,为研究轻子味破缺为提供很多的实验证据。理论上,人们也在超出标准模型的不同新物理模型下对这些衰变过程进行了大量的研究,涉及到的新物理模型主要有topcolor模型,SUSY-seesaw模型,最小超对称模型(MSSM),双黑格斯二重态(2HDM)模型,R宇称破缺超对称模型(RPV SUSY), Technicolor模型,LHT模型等。其中,R-宇称破缺超对称模型是最具吸引力的新物理模型之一。本文在R-宇称破缺超对称模型下,研究了τ-→e-P0(π0,η,η’)和τ-→e-PP(π0π0,π+π-,K+K-,K0K0)衰变过程,其中e=e,μ。在该模型中,这些衰变过程可以通过sneutrino和squark传播子在树图水平发生。对于τ-→e-P0和τ-→e-PP衰变过程的末态强子矩阵元,我们采用的处理方法分别是手征微扰理论和共振手征理论。计算结果表明,矢量共振对τ-→e-PP过程没有贡献。我们利用2010年Belle实验组公布的BR(τ-→e-P0)和BR(τ-→e-PP)实验上限把模型耦合参数乘积|λ’λ|和｜λ’*λ’｜限制到10-4量级,与文献结果一致。我们比较了mf=1 00GeV,Lie(μ)=10-3时,各个衰变分支比的大小等级关系。BR(τ-→e-π0π0)过程只有v传递标量流的贡献；BR(τ-→e-π+π-)过程q的贡献比v的贡献,对其它过程而言,v的贡献比q的贡献大。我们还利用当前的实验分支上限对(Lie—mf)空间作了限制:mf∈(100～1000)GeV时,Lle(μ)至LSe(μ)的取值范围为(10-4～10-2)。我们的结果对实验上探测LFV以及区分不同模型有一定的参考意义。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-8
第一章 引言  8-12
第二章 基本理论工具和方法  12-24
  2.1 标准模型简介  12-17
    2.1.1 基本粒子和基本拉氏量  12-15
    2.1.2 基本对称性和守恒定律  15-17
  2.2 理论工具  17-24
    2.2.1 手征微扰理论  17-21
    2.2.2 共振手征理论  21-24
第三章 R-宇称破缺超对称模型中τ~-→e~-P~0(PP)衰变的研究  24-48
  3.1 R-宇称破缺超对称模型简介  24-27
  3.2 R-宇称破缺在对撞机上的迹象  27-29
  3.3 R宇称破缺超对称模型中τ~-→e~-P~0(PP)衰变  29-36
  3.4 数值分析与讨论  36-48
第四章 总结与展望  48-50
参考文献  50-54
致谢  54-56
攻读硕士学位期间的研究成果  56-58

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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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