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尽管粒子物理的标准模型成功地通过了大量电弱精确实验的检验,它的电弱对称性破缺部分仍然不清楚。标准模型中假设的Higgs玻色子还没有发现,并且标准模型的Higgs部分存在平庸性和不自然性问题。所以,目前人们相信在某一特定能标Λ以上,应该存在超出标准模型的新物理,这个新物理将在能标Λ以上很明显。因为电弱对称性破缺机制与粒子质量的起源问题有关,所以探测与电弱破缺有关的新物理是目前粒子物理领域很有兴趣和非常重要的课题。
Little Higgs模型是近年来提出的一种新的电弱破缺物理模型,其中基于SU(5)/SO(5)的Littlest Higgs模型是这一类模型中比较典型的一个。该模型预言了一些新的重规范玻色子W<,H><±>,Z<,H>,B<,H>、类矢Top夸克和重标量粒子,其中规范玻色子B<,H>是最轻的新粒子(质量在几百个GeV),因此在未来对撞实验中可能首先被探测到。
未来的TeV正负电子直线对撞机,可以提供研究高能γγ和γe作用的机会。通过高能电子和激光束的Compton背散射,可以获得高能光子,实现γγ和γe对撞。计划中的ILC(the International Linear Collider),其质心能量在300 GeV--1.5TeV之间,年积分亮度最大可达500fb<-1>/year 。ILC的一个重要目标就是寻找Higgs粒子和标准模型之外的新粒子。本文就是在ILC上研究了通过γe对撞探测新粒子B<,H>的可能性。
本文首先简单介绍了Littlest Higgs模型,在此基础上研究了B<,H>的产生过程e<->γ→e<,->γB<,H>和e<->γ→e<->ZB<,H>。结果表明,在电弱精确测量所允许的相当大的参数空间,e<->γ→e<,->γB<,H>的产生截面能达到几个fb,但是e<->γ→e<->ZB<,H>的产生截面最大不到0.0fb。在高能量、高亮度的ILC上,通过e<->γ→e<,->γB<,H>可以产生足够多的B<,H>信号。因为末态电子和光子束易鉴别,而B<,H>也易从Z和H所产生的背景中区别开来,所以有望通过e<->γ→e<,->γB<,H>探测到新粒子B<,H>。