在LHCb实验上寻找W玻色子稀有衰变过程

发布时间：2020-05-12 05:18

【摘要】：本论文是基于LHC上pp质心对撞能量√s = 13 TeV的数据,在LHCb实验上首次利用RUN2(选取2015年与2016年)所采集到的数据寻找W玻色子稀有衰变道W±→Ds±γ,但未在数据中发现任何信号。因此,给出了在95%的置信度下这个衰变过程的衰变分支比上限。在物理分析过程中,首先,我们通过DaVinic软件进行粒子的重建与选择,并进行离线事例筛选;然后,进行本底分析与质量谱拟合,进而利用拟合权重压低相关物理本底;在研究了效率与系统误差之后;最后,我们计算衰变分支比上限。在本底数据减除过程中,我们通过离线事例选择去除部分本底事例。根据Ds±本底形状,拟合Ds±质量,获得每个Ds±事例的信号权重,作用到你玻色子事例中用以压低W玻色子组合本底。在效率测量与系统误差计算过程中,我们使用实验数据与模拟数据,进行了效率的测量。其中,主要包括重建选择探测器接收效率(即包含探测器几何接收效率,粒子重建与选择效率等),触发效率,径迹重建效率修正与粒子鉴别效率修正。系统误差包括亮度、分支比、效率、质量拟合。在分支比上限计算过程中,依据理论预言及数据中本底事例数的估计,我们在实验数据中没有发现明显的信号事例。我们利用CLs方法计算了衰变分支比上限。
【图文】：

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验丨１２ｊ以及对新物理的寻找工作。随着对撞能量提升到１３邋ＴｅＶ，对撞积分亮度的积逡逑累以及各个实验对探测器的理解更加深入，使得ＬＨＣ已经成为了对各种理论模型逡逑进行精确检验以及寻找新物理的理想试验平台。ＬＨＣ的示意图，如图２．３所示。逡逑图２．３：邋ＬＨＣ与加速器装置模拟示意图逡逑ＬＨＣ是加速器的最后一环。在加速器运行过程中，质子产生后直接由直线加速逡逑器（ＬＩＮＡＣ）加速到５０ＭｅＶ，接着通过质子同步加速器（ＰｒｏｔｏｎＳｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ，ＰＳ）逡逑加速至ｌＧｅＶ，经过质子同步加速升压器（ＰｒｏｔｏｎＳｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎＢｏｏｓｔｅｒ，ＰＳＢ）加速逡逑到２６邋ＧｅＶ。之后，质子进入超级质子同步加速器（Ｓｕｐｅｒ邋Ｐｒｏｔｏｎ邋Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ，ＳＰＳ）逡逑加速到４５０邋ＧｅＶ。然后，将质子分成两束，进入ＬＨＣ加速器的不同束流管中相向加逡逑速到７邋Ｔｅｖ，最高设计的质子质心对撞能量为＃邋＝邋１４邋ＴｅＶ丨１４］。在ＬＨＣ的ＲＵＮ２运逡逑行过程中，质子束流能量为６．５ＧｅＶ，质子对撞时的质心能量为ｖ／ｉ邋＝邋１３ＴｅＶ。表逡逑２．３

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ＬＨＣｂ是ＬＨＣ上专为研究重味物理而建造的探测器，用来研[傊匚段锢碇绣义系模茫衅苹导把罢蚁∮兴ケ洌⒀罢页霰曜寄Ｐ偷男挛锢恚粲诹Ｗ游锢硎笛楦咤义暇惹把胤冻胴小＃蹋龋茫馓讲馄鞯墓乖焱迹缤迹玻此尽ｅ义希拢缅澹粒体澹粒体义蟫>夬ｊ｜！逡逑逦：＿ｍｉ逦ｒ邋ｔｊｔ逦逦逡逑图２．４：上图为ＬＨＣｂ构造图逡逑ＬＨＣｂ探测器具有以下特点：逡逑１．单臂前向探测器。逡逑由于ｐｐ碰撞时，高能量卜强子的产生具有相关性，使得它们波ｂｏｏｓｔ，到Ｎ向小逡逑一邋５－逡逑
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O572.21

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