光子对撞机中单个Higgs粒子的产生信号

论文摘要

标准模型（SM）是现代粒子物理学的基石,它可以通过希格斯机制（Higgs Mechanism）解释粒子质量的产生。在希格斯机制中,弱电规范场和物质场都是通过与一个标量场的相互作用产生的,这个标量场具有一个非零的真空期望值,它就是希格斯场（粒子）。希格斯场的自相互作用导致了弱电对称SU （2）（?） U（1）到电磁对称U （1）的自发对称破缺。中间矢量玻色子W±及Z0的发现以及它们的质量与标准模型预测的质量非常一致。但是到目前为止,还没有实验证明希格斯自发对称破缺机制中的质量产生机制,而且希格斯粒子一直未在实验上被发现。目前及将来碰撞机的一个最主要的任务之一就是寻找Higgs 粒子并研究弱电对称破缺机制以及规范玻色子和费米子的质量起源,进一步精确检测标准模型。目前TEVATRON,NLC,GLC 都在做这方面的努力,希望能够找到标准模型预言的物理信息。直线对撞机（LC）上实现的高能γγ碰撞是研究粒子物理的一个重要过程,它可以为实验提供一个非常干净的背景。目前已经有许多研究γγ→W+W-,γγ→tt,γγ→tth,γγ→e+e-h等过程的文献,讨论了光子碰撞在不同的产物下的散射截面。光子碰撞也给希格斯粒子的探测带来无限希望,通过“三角单圈图”可以产生单个的Higgs 粒子,然后衰变成轻子对。由于在大型探测系统中都有μ子探测器,在Higgs 粒子的轻子对衰变中,μ子对的实验测量是最成熟、最经济的,当然就是最重要的。通过μ子对的测量很可能是发现希格斯粒子的一个重要方法。通过双光子碰撞产生Higgs 粒子并通过μ子对进行实验测量受到直接碰撞产生的μ子对的影响。碰撞直接产生的μ子对构成了通过Higgs 粒子产生的μ子对的背景,为了在实验确定此背景的大小并进行合理的扣除,从而发现真正的Higgs 产生的信号,对直接产生μ子对的过程γγ→μ+μ-进行精确到单圈的理论计算是非常有意义。通过精确计算得出的结果与实验比较可以提供Higgs 粒子产生的确切信息。即:如果此过程精确的理论数据与将来的实验数据相符,说明中间过程中没有

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 Preface
• 2 Introduction
• 2.1 The Standard Model
• 2.1.1 The Definition of The Standard Model
• 2.1.2 The standard model Higgs
• 2.1.3 The Higgs mechanism
• 2.2 A brief history of Higgs hunt
• 2.3 Feynman diagram and The Feynman Rule
• 2.3.1 Feynman diagram
• 2.3.2 Real and Virtual Particles
• 2.3.3 Feynman Rules
• 3 Renormalization group theory
• 3.1 Introduction
• 3.2 Regularization
• 3.3 Renormalization
• 3.4 The Schemes of Renormalization
• 3.5 Discussion
• 4 Cross section calculation
• 4.1 Feynman rules in the calculation
• 4.2 Calculation of the process
• 4.3 Calculation of the process
• 5 Numerical result and Discuss
• Acknowledgement
• 致谢
• Reference
• Appendix
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书