带电Higgs物理和R宇称现象学研究

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现在和未来的对撞机的一个重要目标是寻找标准模型之外的新物理.最小超对称标准模型(MSSM)是标准模型(SM)之外最有吸引力的扩展模型之一.最小超引力(mSUGRA)统一理论不但提供了超对称自发破缺的框架,并且可以减少MSSM中大量软破缺参数对理论预言带来的任意性.R宇称在超对称理论的现象学中有着十分重要的地位,R宇称守恒的最小超对称标准模型下,超对称粒子必须成对产生,且最轻的超对称粒子(LSP)必须是稳定的;而在R宇称破坏的最小超对称模型下,最轻的超对称粒子可以单个产生而且超对称粒子可以衰变成普通粒子.从理论本身来看,MSSM并没有要求R宇称是个守恒量,因而包含R宇称不守恒的MSSM是更一般的超对称理论.在R宇称守恒的最小超对称标准模型下,我们研究了带Higgs玻色子在欧洲核子中心的大型强子对撞机( LHC)和未来直线对撞机(LC)上的信号.重点考察了重的带电Higgs伴随着W玻色子在LHC上通过胶子-胶子对撞产生,以及在LC上通过光子-光子对撞产生的过程.在mSUGRA和(或)非mSUGRA情形的参数范围下,我们用数值方法计算其产生截面.计算结果表明,在胶子对撞产生W±H干的过程中,标量夸克圈的在绝大部分参数空间都比较显著,和夸克圈的贡献具有可比性,在mSUGRA情形下,标量夸克圈的贡献可达到总截面的+56﹪左右.最近这些年,R宇称破坏的最小超对称标准模型引起了人们很大的关注.在轻子数破坏R宇称的最小超对称标准模型下,我们考察了LHC上和LC上光子对撞产生单个chargino和一个轻子的过程.计算结果表明, LHC上通过胶子对撞X<,1>~±μ<干>的截面可达几个费米巴到几百个费米巴,与通过夸克反夸克湮灭产生X<,1>~±μ<干>的过程可相比拟.而在e<+>e<->→γγ→X<,1>~±τ<->的过程中,与通常的预期不同,我们发现双线性破坏项的贡献要比三线性破坏项的贡献大.我们还考察了LHC上产生单个gluino和带电轻子或中微子的过程,在mSIGRA参数下,我我们计算了其产生截面,发现这些过程的截面可达30fb.此外强子对撞机上双轻子产生是个十分重要的过程,我们还考察了Rp顶点对大型强子对撞机上产生轻子对的影响,发现Rp在pp→gg→e<+>e<->过程中的效应与Drell-Yan过程相比,其效应十分明显.
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