通過(guò)p-p對(duì)撞的帶電希格斯粒子對(duì)產(chǎn)生.pdf

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterDoubly—chargedHiggsbosonproductioninppcollisionByJiJiangSupervisor：AssociateProfGuoLiLiuandProfQiShuYanParticlePhysicsandNuclearPhysicsPhysicalEngineeringCollegeAp

2、ril2014摘要摘要?dú)W洲核子研究中心LHC的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組CMS和ATLAS在2012年7月4日宣布了一個(gè)消息，他們?cè)谫|(zhì)量為125GeV附近以51個(gè)西格瑪?shù)闹眯哦劝l(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的中性玻色子，確定為希格斯玻色子。通過(guò)建造大型對(duì)撞機(jī)LHC使得我們可以探測(cè)到來(lái)自于14TeV質(zhì)心系能量的質(zhì)子和質(zhì)子的對(duì)撞所產(chǎn)生的我們需要找尋的希格斯玻色子。而探測(cè)器主要是由內(nèi)部的徑跡探測(cè)器然后接著是電磁量能器，接著是強(qiáng)子量能器，最外層是u子探測(cè)器組成的，CMS和AT

3、LAS這兩個(gè)探測(cè)器都是由這四個(gè)主要的核心構(gòu)建組成的。從電弱拉氏量可以導(dǎo)出電弱相互作用的形式和粒子的性質(zhì)。但是這樣的話(huà)，費(fèi)米子和規(guī)范玻色子是沒(méi)有質(zhì)量的，所以通過(guò)引入希格斯場(chǎng)，結(jié)合希格斯破缺機(jī)制，這樣就可以讓費(fèi)米子和規(guī)范玻色子獲得質(zhì)量，因此能否尋找到希格斯粒子就成為了理論很重要的事情。如果在對(duì)撞點(diǎn)對(duì)撞產(chǎn)生出希格斯粒子的話(huà)，那么希格斯粒子就會(huì)衰變，因?yàn)樗プ兪菢O其迅速的，衰變模式也是復(fù)雜的。所以我們只能通過(guò)捕捉的衰變產(chǎn)物去反推是否是希格斯粒子衰

4、變來(lái)的。其實(shí)不管是中性的希格斯粒子還是帶電的希格斯粒子都可以通過(guò)衰變產(chǎn)物來(lái)區(qū)分。所以如果探測(cè)器對(duì)于末態(tài)的粒子和噴柱有很好的分辨能力的話(huà)，可以極大增強(qiáng)重建的信號(hào)和壓低本底。如果在探測(cè)器參數(shù)一定的情況下是很需要通過(guò)構(gòu)造合理的觀(guān)測(cè)量來(lái)壓低背景排除本底的，這樣子才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的增強(qiáng)。要產(chǎn)生我們所需要的2HDM模型中的帶電希格斯粒子對(duì)事例，有兩種途徑，一條途徑是通過(guò)真實(shí)的對(duì)撞機(jī)對(duì)撞產(chǎn)生事例，另一條途徑就是通過(guò)蒙特卡羅方法來(lái)模擬質(zhì)子一質(zhì)子的對(duì)撞來(lái)產(chǎn)生

5、我們所需要的數(shù)據(jù)樣本。本論文中我們通過(guò)蒙特卡羅方法模擬產(chǎn)生帶電希格斯粒子對(duì)。蒙特卡羅模擬還可以指導(dǎo)在真實(shí)對(duì)撞機(jī)尋找我們所需要的事例，而這里所說(shuō)的蒙特卡羅方法實(shí)際上就是事例生成器。我們通過(guò)looptools算出膠子一膠子融合產(chǎn)生希格斯對(duì)的散射振幅，對(duì)相空間進(jìn)行格子化，這樣經(jīng)過(guò)幾次迭代之后，相空間格子的劃分就趨向于穩(wěn)定。然后用上VBF(VeetorBosonFusion)過(guò)程的的2j2過(guò)程的相空間積分，就可以算出這個(gè)過(guò)程的截面，用上格點(diǎn)的微