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中性top介子与高能喷注在LHC上的联合产生

作　者: 朱世海
导　师: 岳崇兴
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: TC2理论中性top介子高能喷注产生截面分支比
分类号: O572.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 3次
引　用: 1次
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内容摘要

标准模型（SM-Standard Model）很好地描述了基本粒子以及其相互作用唯象学,它的正确性已为大量的精确实验所验证,但它不能合理解释电弱对称性破缺（EWSB）机制,并且标量场部分存在平庸性、不自然性等一系列问题。所以,一般认为标准模型只是一种低能有效理论,在标准模型之外应有新物理的存在。为此,人们进行了积极的、有意义的探索,提出了许多新理论,如超对称理论（SUSY）、顶色辅助的人工色（TC2）理论等。近年来,TC2模型受到了一定的关注。本文简单介绍了人工色（TC）理论的基本思想和基本理论、人工色的发展与分类、顶色辅助的人工色理论,并对目前该理论的最新进展情况进行了分类介绍。我们详细讨论了中性top介子在高能对撞机上的物理信号,并对以前的相关工作进行了详细分类和总结,以阐明我们工作的重要意义。我们在TC2理论框架下,研究了中性top介子与高能喷注（high-p（?） jet）的联合产生,并将我们的结果与标准模型和最小超对称标准模型（MSSM）下对应的Higgs玻色子的结果进行比较。讨论了过程（?）,（?）和（?）.与标准模型和最小超对称模型中Higgs玻色子与high-p（?） jet的联合产生相似,中性top介子π_t⁰与high-p（?） jet的联合产生也主要来自于gg→π_t⁰g的贡献。在MSSM模型下,依赖于自由参数的选取,b（?）道的贡献可以很大。然而在TC2模型下却不存在这种情况。当0.02≤ε≤0.08,200GeV≤m_{π_t⁰}≤500GeV时,子过程b（?）→π_t⁰g的相互作用截面仅为1.6fb～46fb,比gg→π_t⁰g的贡献小几个量级。中性top介子π_t⁰的主要衰变道为t（?）,（?）c（t（?））,b（?）,gg和γγ。当m_t≤m_{π_t⁰}≤2m_t,π_t⁰主要衰变到（?）c和t（?）.我们已经确定,当m_{π_t⁰}=250GeV,ε≥0.02,π_t⁰→（?）c + t（?）的分支比要大于90%。因此,当m_t≤m_{π_t⁰}≤2m_t,中性top介子π_t⁰与high-p（?） jet的联合产生最后将转变成tc+jet的末态,这将在LHC（Large Hadron Collider）上产生特有的信号。通过研究中性top介子与高能喷注在LHC上的联合产生,我们发现:（i）通过过程（?）探测到中性top介子比较困难;（ii）通过过程（?）来探测中性top介子在LHC上所产生的物理信号是可行的。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
第一章引言  5-8
  1.1 标准模型概述  5-6
  1.2 新物理概述  6-8
第二章人工色理论综述  8-30
  2.1 人工色理论的基本思想和基本理论  8-17
  2.2 人工色理论的早期发展  17-22
    2.2.1 Topflavor Seesaw模型  17-19
    2.2.2 Topflavor-Universal模型  19-21
    2.2.3 Technicolor Straw Man(TCSM)模型)  21-22
  2.3 顶色辅助的人工色(TC2)理论  22-26
  2.4 人工色理论的最新进展  26-30
第三章中性top介子及其在高能对撞机上的物理信号  30-47
  3.1 中性top介子的特性  30-33
  3.2 对撞机简介  33-38
  3.3 中性top介子在高能对撞机上的物理信号  38-47
    3.3.1 中性top介子与轻子味破坏  38-42
    3.3.2 中性top介子在HERA和THERA上的物理信号  42-44
    3.3.3 中性top介子在Tevatron和LHC上的物理信号  44-47
第四章相关工作介绍  47-53
  4.1 工作的意义  47
  4.2 中性top介子与高能喷注在LHC上的联合产生  47-53
    4.2.1 与计算相关的耦合与参数  47-48
    4.2.2 对强子过程pp→π_t~0+jet+X有贡献的子过程  48-50
    4.2.3 相关计算和讨论  50-53
第五章总结与展望  53-54
附录一研究生期间所做的工作  54-55
参考文献  55-59
致谢  59-60

中性top介子与高能喷注在LHC上的联合产生

内容摘要

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