大型強子對撞機上重夸克產(chǎn)生和HZγ產(chǎn)生的精確研究
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【摘要】:LHC runl階段的實驗數(shù)據(jù)顯示新發(fā)現(xiàn)的Higgs粒子的性質(zhì)和標準模型Higgs粒子非常接近,這使得標準模型又一次取得了巨大的成功。然而,標準模型自身的一些理論問題并沒有得到解決,這些問題成為了粒子物理學家尋找新物理的強大動力。如質(zhì)量在126GeV附近的標準模型Higgs粒子,使得標準模型Higgs粒子質(zhì)量的精細調(diào)節(jié)問題變得更加引人關注。由于T宇稱守恒的最小Higgs(LHT)模型能為Higgs粒子質(zhì)量的精細調(diào)節(jié)問題提供具有誘惑力的解決方案,并且此模型中的重光子可以是暗物質(zhì)很好的候選者,LHT模型成為眾多新物理模型中最有希望的新物理模型之一。 因為LHT模型中重夸克產(chǎn)生是尋找LHT模型信號的重要的一個道,所以在我們的工作中,重點研究了LHC上LHT模型中重夸克單產(chǎn)生和電性相同重夸克對產(chǎn)生過程,對這兩個過程進行了QCD NLO階的精確計算。對于重夸克單產(chǎn)生過程,我們在(?)s=8TeV和(?)s=14TeV LHC上研究了它的產(chǎn)生總截面對能標,LHT模型參數(shù)f和κ的依賴行為,以及重夸克衰變后的信號的分布情況。對于電性相同重夸克對產(chǎn)生過程,我們在(?)=14TeV LHC上研究了它的產(chǎn)生總截面的能標不確定度和部分子分布函數(shù)(PDFs)不確定度,以及LHT模型參數(shù)對產(chǎn)生截面的影響,對電性相同重夸克對衰變后給出的電性相同輕子對信號做了詳細的研究。 Higgs粒子發(fā)現(xiàn)后,對其耦合性質(zhì)的精確檢驗成為了高能物理實驗的重要任務。有很多新物理模型都預言了Higgs粒子有關的耦合與標準模型之間發(fā)生偏離。所以,精確檢驗Higgs粒子的耦合性質(zhì)也是尋找新物理的重要手段。由于HZγ耦合頂點在標準模型中樹圖階不存在,只能在圈圖階出現(xiàn),所以它對可能的新物理會很敏感。對HZ7耦合頂點的檢驗可以通過對pp→HZγ過程的測量來實現(xiàn),同時標準模型中HZ7產(chǎn)生過程是可能的新物理的背景,對其做精確計算是非常必要的。在我們這個工作中,我們對(?)=14TeV LHC上標準模型中HZ7產(chǎn)生進行了QCD NLO階精確計算,并對末態(tài)Higgs粒子和Z玻色子在殼衰變信號及背景做了細致的分析。我們的工作中的創(chuàng)新點有如下幾個方面: ·首次對LHC上LHT模型中的重夸克產(chǎn)生過程,即pp→AHq→X和pp→q-q'_+X過程進行了系統(tǒng)的研究。我們研究了這兩個過程中NLOQCD修正的效應,并對產(chǎn)生過程的衰變信號及其標準模型背景做了詳細的探討,此項研究成果將對未來LHC上尋找LHT模型信號提供重要理論指導。 ·首次對LHC上標準模型中HZ7產(chǎn)生作出精確預言。細致研究了末態(tài)光子從Higgs粒子和Z玻色子衰變的帶電產(chǎn)物上輻射出來對HZ7測量的影響。此項研究對未來高能量高亮度LHC上壓低背景干擾實現(xiàn)精確測量HZ7產(chǎn)生提供重要指導。
【關鍵詞】:標準模型 T宇稱守恒的最小Higgs模型 重夸克 Higgs耦合 次領頭階QCD修正 大型強子對撞機
【學位授予單位】:中國科學技術大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:O572.33
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-9
- 目錄9-11
- 第一章 標準模型(SM)及T宇稱守恒的最小Higgs模型(LHT)11-37
- 1.1 標準模型概述11-18
- 1.1.1 標準模型的粒子譜12-14
- 1.1.2 標準模型的拉氏量14-17
- 1.1.3 標準模型Higgs粒子質(zhì)量的精細調(diào)節(jié)問題17-18
- 1.2 T宇稱守恒的最小Higgs模型18-37
- 1.2.1 最小Higgs模型概述18-19
- 1.2.2 T宇稱守恒的最小Higgs模型(LHT)19-29
- 1.2.3 LHT模型探測信號29-31
- 1.2.4 最新LHT模型參數(shù)限制31-37
- 第二章 LHC上重夸克的單產(chǎn)生37-63
- 2.1 大型強子對撞機LHC37-38
- 2.2 LHC上重夸克單產(chǎn)生研究意義38-39
- 2.3 計算39-46
- 2.3.1 LO截面計算40-42
- 2.3.2 NLO QCD修正42-46
- 2.4 數(shù)值結果與討論46-60
- 2.5 本章小結60-63
- 第三章 LHC上電性相同重夸克對的產(chǎn)生63-81
- 3.1 研究動機63-64
- 3.2 計算方案64-68
- 3.3 數(shù)值結果與討論68-78
- 3.4 本章小結78-81
- 第四章 LHC上HZ_γ產(chǎn)生的QCD NLO階精確研究81-93
- 4.1 研究背景及動機81-82
- 4.2 14 TeV LHC上HZ_γ產(chǎn)生過程解析計算82-87
- 4.2.1 LO解析計算82-84
- 4.2.2 QCD NLO計算84-87
- 4.3 計算結果與討論87-91
- 4.4 本章小結91-93
- 第五章 總結93-95
- 參考文獻95-101
- 附錄A T宇稱守恒的最小Higgs模型的費曼規(guī)則101-107
- 附錄B 計算中處理初態(tài)共線發(fā)散時所用到的PDF抵消項107-109
- 致謝109-111
- 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果111
【共引文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文編號:337884
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