大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示新發(fā)現(xiàn)的Higgs粒子的性質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs粒子非常接近,這使得標(biāo)準(zhǔn)模型又一次取得了巨大的成功。然而,標(biāo)準(zhǔn)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(xué)家尋找新物理的強(qiáng)大動(dòng)力。如質(zhì)量在126GeV附近的標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs粒子,使得標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs粒子質(zhì)量的精細(xì)調(diào)節(jié)問題變得更加引人關(guān)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(xì)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?yàn)長(zhǎng)HT模型中重夸克產(chǎn)生是尋找LHT模型信號(hào)的重要的一個(gè)道,所以在我們的工作中,重點(diǎn)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(duì)產(chǎn)生過程,對(duì)這兩個(gè)過程進(jìn)行了QCD NLO階的精確計(jì)算。對(duì)于重夸克單產(chǎn)生過程,我們?cè)??)s=8TeV和(?)s=14TeV LHC上研究了它的產(chǎn)生總截面對(duì)能標(biāo),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(hào)的分布情況。對(duì)于電性相同重夸克對(duì)產(chǎn)生過程,我們?cè)??)=14TeV LHC上研究了它的產(chǎn)生總截面的能標(biāo)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(duì)產(chǎn)生截面的影響,對(duì)電性相同重夸克對(duì)衰變后給出的電性相同輕子對(duì)信號(hào)做了詳細(xì)的研究。 Higgs粒子發(fā)現(xiàn)后,對(duì)其耦合性質(zhì)的精確檢驗(yàn)成為了高能物理實(shí)驗(yàn)的重要任務(wù)。有很多新物理模型都預(yù)言了Higgs粒子有關(guān)的耦合與標(biāo)準(zhǔn)模型之間發(fā)生偏離。所以,精確檢驗(yàn)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(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)模型中樹圖階不存在,只能在圈圖階出現(xiàn),所以它對(duì)可能的新物理會(huì)很敏感。對(duì)HZ7耦合頂點(diǎn)的檢驗(yàn)可以通過對(duì)pp→HZγ過程的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn),同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)模型中HZ7產(chǎn)生過程是可能的新物理的背景,對(duì)其做精確計(jì)算是非常必要的。在我們這個(gè)工作中,我們對(duì)(?)=14TeV LHC上標(biāo)準(zhǔn)模型中HZ7產(chǎn)生進(jìn)行了QCD NLO階精確計(jì)算,并對(duì)末態(tài)Higgs粒子和Z玻色子在殼衰變信號(hào)及背景做了細(xì)致的分析。我們的工作中的創(chuàng)新點(diǎn)有如下幾個(gè)方面: ·首次對(duì)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(jìn)行了系統(tǒng)的研究。我們研究了這兩個(gè)過程中NLOQCD修正的效應(yīng),并對(duì)產(chǎn)生過程的衰變信號(hào)及其標(biāo)準(zhǔn)模型背景做了詳細(xì)的探討,此項(xiàng)研究成果將對(duì)未來(lái)LHC上尋找LHT模型信號(hào)提供重要理論指導(dǎo)。 ·首次對(duì)LHC上標(biāo)準(zhǔn)模型中HZ7產(chǎn)生作出精確預(yù)言。細(xì)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(lái)對(duì)HZ7測(cè)量的影響。此項(xiàng)研究對(duì)未來(lái)高能量高亮度LHC上壓低背景干擾實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量HZ7產(chǎn)生提供重要指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】:標(biāo)準(zhǔn)模型 T宇稱守恒的最小Higgs模型 重夸克 Higgs耦合 次領(lǐng)頭階QCD修正 大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:O572.33
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-9
- 目錄9-11
- 第一章 標(biāo)準(zhǔn)模型(SM)及T宇稱守恒的最小Higgs模型(LHT)11-37
- 1.1 標(biāo)準(zhǔn)模型概述11-18
- 1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)模型的粒子譜12-14
- 1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)模型的拉氏量14-17
- 1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)模型Higgs粒子質(zhì)量的精細(xì)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(cè)信號(hào)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(qiáng)子對(duì)撞機(jī)LHC37-38
- 2.2 LHC上重夸克單產(chǎn)生研究意義38-39
- 2.3 計(jì)算39-46
- 2.3.1 LO截面計(jì)算40-42
- 2.3.2 NLO QCD修正42-46
- 2.4 數(shù)值結(jié)果與討論46-60
- 2.5 本章小結(jié)60-63
- 第三章 LHC上電性相同重夸克對(duì)的產(chǎn)生63-81
- 3.1 研究動(dòng)機(jī)63-64
- 3.2 計(jì)算方案64-68
- 3.3 數(shù)值結(jié)果與討論68-78
- 3.4 本章小結(jié)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(dòng)機(jī)81-82
- 4.2 14 TeV LHC上HZ_γ產(chǎn)生過程解析計(jì)算82-87
- 4.2.1 LO解析計(jì)算82-84
- 4.2.2 QCD NLO計(jì)算84-87
- 4.3 計(jì)算結(jié)果與討論87-91
- 4.4 本章小結(jié)91-93
- 第五章 總結(jié)93-95
- 參考文獻(xiàn)95-101
- 附錄A T宇稱守恒的最小Higgs模型的費(fèi)曼規(guī)則101-107
- 附錄B 計(jì)算中處理初態(tài)共線發(fā)散時(shí)所用到的PDF抵消項(xiàng)107-109
- 致謝109-111
- 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果111
【共引文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條
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本文編號(hào):337884
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