大型强子对撞机上重夸克产生和HZγ产生的精确研究

发布时间：2017-05-01 00:11

  本文关键词：大型强子对撞机上重夸克产生和HZγ产生的精确研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：LHC runl阶段的实验数据显示新发现的Higgs粒子的性质和标准模型Higgs粒子非常接近,这使得标准模型又一次取得了巨大的成功。然而,标准模型自身的一些理论问题并没有得到解决,这些问题成为了粒子物理学家寻找新物理的强大动力。如质量在126GeV附近的标准模型Higgs粒子,使得标准模型Higgs粒子质量的精细调节问题变得更加引人关注。由于T宇称守恒的最小Higgs(LHT)模型能为Higgs粒子质量的精细调节问题提供具有诱惑力的解决方案,并且此模型中的重光子可以是暗物质很好的候选者,LHT模型成为众多新物理模型中最有希望的新物理模型之一。 因为LHT模型中重夸克产生是寻找LHT模型信号的重要的一个道,所以在我们的工作中,重点研究了LHC上LHT模型中重夸克单产生和电性相同重夸克对产生过程,对这两个过程进行了QCD NLO阶的精确计算。对于重夸克单产生过程,我们在(?)s=8TeV和(?)s=14TeV LHC上研究了它的产生总截面对能标,LHT模型参数f和κ的依赖行为,以及重夸克衰变后的信号的分布情况。对于电性相同重夸克对产生过程,我们在(?)=14TeV LHC上研究了它的产生总截面的能标不确定度和部分子分布函数(PDFs)不确定度,以及LHT模型参数对产生截面的影响,对电性相同重夸克对衰变后给出的电性相同轻子对信号做了详细的研究。 Higgs粒子发现后,对其耦合性质的精确检验成为了高能物理实验的重要任务。有很多新物理模型都预言了Higgs粒子有关的耦合与标准模型之间发生偏离。所以,精确检验Higgs粒子的耦合性质也是寻找新物理的重要手段。由于HZγ耦合顶点在标准模型中树图阶不存在,只能在圈图阶出现,所以它对可能的新物理会很敏感。对HZ7耦合顶点的检验可以通过对pp→HZγ过程的测量来实现,同时标准模型中HZ7产生过程是可能的新物理的背景,对其做精确计算是非常必要的。在我们这个工作中,我们对(?)=14TeV LHC上标准模型中HZ7产生进行了QCD NLO阶精确计算,并对末态Higgs粒子和Z玻色子在壳衰变信号及背景做了细致的分析。我们的工作中的创新点有如下几个方面： ·首次对LHC上LHT模型中的重夸克产生过程,即pp→AHq→X和pp→q-q'_+X过程进行了系统的研究。我们研究了这两个过程中NLOQCD修正的效应,并对产生过程的衰变信号及其标准模型背景做了详细的探讨,此项研究成果将对未来LHC上寻找LHT模型信号提供重要理论指导。 ·首次对LHC上标准模型中HZ7产生作出精确预言。细致研究了末态光子从Higgs粒子和Z玻色子衰变的带电产物上辐射出来对HZ7测量的影响。此项研究对未来高能量高亮度LHC上压低背景干扰实现精确测量HZ7产生提供重要指导。
【关键词】：标准模型 T宇称守恒的最小Higgs模型 重夸克 Higgs耦合 次领头阶QCD修正 大型强子对撞机
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O572.33
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 第一章 标准模型(SM)及T宇称守恒的最小Higgs模型(LHT)11-37
• 1.1 标准模型概述11-18
• 1.1.1 标准模型的粒子谱12-14
• 1.1.2 标准模型的拉氏量14-17
• 1.1.3 标准模型Higgs粒子质量的精细调节问题17-18
• 1.2 T宇称守恒的最小Higgs模型18-37
• 1.2.1 最小Higgs模型概述18-19
• 1.2.2 T宇称守恒的最小Higgs模型(LHT)19-29
• 1.2.3 LHT模型探测信号29-31
• 1.2.4 最新LHT模型参数限制31-37
• 第二章 LHC上重夸克的单产生37-63
• 2.1 大型强子对撞机LHC37-38
• 2.2 LHC上重夸克单产生研究意义38-39
• 2.3 计算39-46
• 2.3.1 LO截面计算40-42
• 2.3.2 NLO QCD修正42-46
• 2.4 数值结果与讨论46-60
• 2.5 本章小结60-63
• 第三章 LHC上电性相同重夸克对的产生63-81
• 3.1 研究动机63-64
• 3.2 计算方案64-68
• 3.3 数值结果与讨论68-78
• 3.4 本章小结78-81
• 第四章 LHC上HZ_γ产生的QCD NLO阶精确研究81-93
• 4.1 研究背景及动机81-82
• 4.2 14 TeV LHC上HZ_γ产生过程解析计算82-87
• 4.2.1 LO解析计算82-84
• 4.2.2 QCD NLO计算84-87
• 4.3 计算结果与讨论87-91
• 4.4 本章小结91-93
• 第五章 总结93-95
• 参考文献95-101
• 附录A T宇称守恒的最小Higgs模型的费曼规则101-107
• 附录B 计算中处理初态共线发散时所用到的PDF抵消项107-109
• 致谢109-111
• 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果111

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 郭奉坤;Ulf-G.Mei?ner;王伟;;Production of Charged Heavy Quarkonium-Like States at the LHC and Tevatron[J];Communications in Theoretical Physics;2014年03期

2 A.B.Mahfoudh;郭磊;刘文;马文淦;张仁友;张文娟;;Precision Calculations for the T-Odd Quark Pair Production at the CLIC e~+e~- Linear Collider[J];Communications in Theoretical Physics;2014年12期

3 曾庆国;吉莉;杨硕;;Pair Production of the Doubly Charged Leptons Associated with a Gauge Boson γ or Z in e~+e~-and γγ Collisions at Future Linear Colliders[J];Communications in Theoretical Physics;2015年03期

4 张延明;刘宁;;SUSY-QCD Effects in Top Quark Pair Production in Association with a Gluon at the ILC[J];Communications in Theoretical Physics;2015年08期

5 Qingjun Xu;Shusheng Xu;Zhenjun Xiao;Ligang Jin;;The loop effects on the chargino decays

本文编号：337884