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TTM模型预言的荷电标量粒子在LHeC上的产生

作　者: 郭静
导　师: 岳崇兴
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 理论物理
关键词: 新物理模型 荷电标量粒子 LHeC 产生截面
分类号: O572.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要


电弱对称性破缺(EWSB)机制和费米子质量起源问题一直让物理学家们很困惑.标准模型(SM)是当前公认最好的低能有效理论,但Higgs场的引入也给SM带来一系列问题.基于SM存在的问题,人们积极探索了超出SM以外的新物理理论,提出了一些新的物理模型.其中Topcolor模型、顶色辅助的人工色(TC2)模型、Higgsless模型、TopTriangle Moose(TTM)模型等都是人们比较感兴趣的模型. Topcolor(<tt>)能够给出一个可能的机制解释顶夸克大质量问题,但对EWSB的贡献却很小.TC2模型是基于Technicolor(TC)和Topcolor建立起来的,其中Topcolor机制给出了顶夸克的主要质量,对EWSB贡献很小；EWSB主要由TC部分产生,扩展的人工色(ETC)给出了轻费米子的质量.Higgsless模型给出了一个不同于TC理论提到的破缺方法,在谱中没有出现标量粒子(Higgs),由规范场的边界条件实现EWSB.在这个模型中除了SM谱之外,还包括每一个费米子的重狄拉克伙伴.这些新费米子的存在,尤其是顶夸克和底夸克的重狄拉克伙伴,对△ρ产生新的单圈贡献,这里的△ρ是低能同位旋三重态中性流和荷电流的强度比与1的偏差.精确测量要求△ρ<O(10-3),由于受到这个约束条件和要得到大的顶夸克质量的条件限制,必须使这些费米子的重狄拉克伙伴的质量要达到2TeV量级,这样质量太大而不能在LHC上观测到.最近人们又提出了一个新模型叫做“Top Triangle Moose"(TTM)模型,它是将Topcolor机制和Higgsless机制结合,使顶夸克的质量主要来自Topcolor机制, EWSB主要由Higgsless机制产生.TTM模型预言了一些新标量粒子(top-pions和top-higgs).很多文献已经对这些新标量粒子的可能信号做出了研究,但是大多数的工作都是在TC2模型下完成的.更多关于TTM模型预言的top-pion和top-higgs的现象分析是必要的.在本文中,我们考虑了TTM模型和TC2模型预言的荷电标量粒子top-pions在LHeC上的产生,其子过程为γb→tπt-和γb-→tπt+。我们的数值结果表明,无论在TTM模型框架下还是TC2模型框架下,只要top-pion不是很重,通过γb碰撞都可以大量产生荷电标量粒子πt±.在TC2模型下,产生截面仅对参数mπt敏感,而在TTM模型下产生截面对自由参数sinω和mπt敏感。当sinω<0.3时,过程ep→tπt-+X的截面比在TC2模型下的截面要大.例如,sinω=0.2,Ee=150GeV和200GeV≤mπt≤600GeV时,过程ep→tπt-+X的截面σ1(tπt-)值在7.3～995fb,而在TC2模型下是5×10-2～5.8×102fb.

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 引言  8-14
  1.1 TTM模型的提出  8-12
    1.1.1 TC2模型简介  8-9
    1.1.2 TTM模型的基本思想  9-12
  1.2 工作简介  12-14
第二章 TTM模型理论综述  14-37
  2.1 TTM模型的主要内容  14-26
    2.1.1 标量部分  15-18
    2.1.2 规范玻色子部分  18-20
    2.1.3 费米子部分  20-26
  2.2 TTM模型预言的新标量粒子(π_t~0,π_t~±,h_t~0)在LHC上的可能物理信号  26-37
    2.2.1 高能实验对TTM模型不同参数的限制  27-32
    2.2.2 标量粒子top-higgs、top-pions的衰变  32-33
    2.2.3 标量粒子top-higgs、top-pions的产生  33-37
第三章 LHeC简介  37-44
  3.1 LHeC的加速器和探测器  38-41
  3.2 LHeC的物理目标  41-44
第四章 荷电标量粒π_t~±在LHeC上的产生  44-53
  4.1 研究动机  44-45
  4.2 TTM模型预言的荷电π_t~±通过γb的产生  45-49
  4.3 TC2模型预言的荷电π_t~±通过γb的产生  49-53
总结  53-55
参考文献  55-58
研究生期间的工作  58-59
致谢  59

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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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