重夸克偶素在高能对撞机上产生和极化性质的研究

发布时间：2022-09-28 15:38

　　本文在非相对论量子色动力学（NRQCD）框架下,详细讨论了重夸克偶素产生的几个过程：1)超级Z工厂中粲偶素和底偶素的单举产生；2)J/ψ在国际线性对撞机（ILC）上伴随正反c夸克对的光产生；3)底偶素在超级Z工厂上伴随光子的遍举产生；4)大型强子对撞机（LHC）上ηc的强产生；5)LHC上J/ψ,ψ’的强产生和极化。B工厂中J/ψ伴随一对正反c夸克的单举产生的测量和理论预言之间有较大的出入。次领头阶（NLO）修正虽然基本解释了总截面数据,但角分布的差别依然存在。此外2012年LHCb实验组公布的J/ψ伴随一个粲夸克强子产生过程的测量与理论预言也有较大的出入。因此,为了测试在其它平台上是否会出现类似的理论预言和实验的不一致,本文首先在超级Z工厂上,基于NRQCD因子化方法对J/ψ以及其它粲偶素粒子的单举过程进行了详细完整的研究。其中包括总截面,横动量分布,快度分布,以及与碎裂函数计算结果对比。通过计算,我们发现色八重态过程贡献较大,可以和色单态贡献比拟。且由于共振峰效应,当对撞能量等于Z玻色子质量时,产生截面将得到很大的提升（亮度为L=1034cm2s-1时,年事例数～105）。此外,计... 

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
2 NRQCD简介
    2.1 NRQCD因子化方法
        2.1.1 NRQCD能标、有效拉氏量和速度标度原则
        2.1.2 四费米子算符和因子化
    2.2 NRQCD在高能物理中的应用
3 重夸克偶素在超级Z工厂和国际线性对撞机上的单举产生
    3.1 超级Z工厂上重夸克偶素的单举产生研究
        3.1.1 计算方法
        3.1.2 数值结果
    3.2 国际线性对撞机上J/ψ伴随正反c夸克对的单举光产生研究
        3.2.1 计算方法
        3.2.2 数值结果
4 超级Z工厂中底偶素伴随光子遍举产生的研究
    4.1 计算方法
        4.1.1 树图计算
        4.1.2 单圈计算
    4.2 数值结果
5 Tevatron和LHC上粲偶素产生和极化的研究
    5.1 J/ψ极化困难
    5.2 LHCb上η_c的产生
    5.3 Tevatron和LHC上J/ψ和ψ'极化性质的研究
6 总结与展望
致谢
参考文献
附录
    A. 标量积分函数的解析表达式
    B. 作者攻读博士学位期间发表/待发表的论文目录



本文编号：3681930