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【6h】

重费米子B’在大型强子对撞机上的产生研究

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摘要

1 引言

2 粒子物理标准模型

2.1 基本粒子

2.2 电弱相互作用

2.2.1 SU(2)L(×)U(1)Y规范理论

2.2.2 带电流相互作用

2.2.3 中性流相互作用

2.2.4 对称性自发破缺

2.3 强相互作用

2.3.1 量子色动力学(QCD)

2.3.2 渐进自由

3 大型强子对撞机(LHC)的简介

3.1 LHC的概述

3.2 LHG的发展前景

4 粒子物理事例产生器

4.1 粒子物理事例产生器简介

4.2 MADGRAPH介绍

5 LHC上重费米子B’的产生

5.1 B’模型的简介

5.1.1 自然性问题和新物理能标

5.1.2 B’模型的实验限制

5.2 产生截面

总结

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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摘要

在粒子物理标准模型中,物质粒子被分成了三代。2012年7月在LHC对撞机上发现的125GeV的类Higgs玻色子强烈限制了与SM中前三代性质类似的更重的新一代物质粒子的存在。然而,有很多现象,如宇宙中重子的不对称、中微子质量、暗物质等,SM都没有给出任何解释。因此,人们提出了的众多新物理模型,如额外维模型、超对称模型、复合Higgs模型以及小Higgs模型等。在这些模型中常常会出现具有非标准耦合的夸克,如:类矢量夸克,它们的左右手分量都与W玻色子耦合,它可以用来抵消顶夸克对Higgs玻色子圈图的贡献。类矢量夸克可以以单态、二重态或三重态形式出现在新物理模型中。作为下型夸克的一种,重费米子B'夸克就是目前被广为关注并研究的这样一种新物质粒子。
  目前高能对撞机实验对类矢量费米子的限制要比对手征第四代费米子的限制要小得多。本文在有效理论框架下,用高能实验模拟软件MADGRAPH模拟并研究了类矢量的重费米子B'在大型强子对撞机上的成对产生。在LHC对撞机质心能量为14TeV时,产生了B'夸克对的事例。对此过程对应的各种子过程进行了归纳与分类,给出了它们对应的费曼图以及各子过程在LHC对撞机上的产生截面。希望本文的研究对在将来的LHC对撞机实验上进行的物理研究有所帮助和参考。

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