Feasibility study of measurement of Higgs pair creation in a gamma gamma collider
研究了在γ-γ对撞机上测量Higgs对产生的可行性。我们发现,最佳碰撞能量约为270 GeV,从灵敏度研究与希格斯玻色子玻色子的质量为120 GeV/c^2。在最佳碰撞能量下,主要背景是gamma gamma到WW、gamma gamma到ZZ和gamma gamma到bbbb。初步分析表明,HH可以观察到约5西格玛的统计意义,当我们选择正确的分配的轨道,通过使用颜色单态信息。
2012-01-30 hep-ex
Introduction and recent developments in gamma-gamma, gamma-electron colliders
基于激光的后向康普顿散射的高能光子对撞机(γ-γ,γ-电子)是e+e线性对撞机的一个非常自然的补充。在本报告中,我们主要考虑TESLA项目的这一选择。最近的研究表明,TESLA阻尼环中的水平发射度可以进一步降低四倍。在这种情况下,γ-γ光度在光谱的高能部分可达0.3- 0.5L_e+e ~-。γ-γ碰撞中有趣过程的典型截面比e+e-碰撞中的高约一个数量级,因此γ-γ碰撞中的事件数将多于e+e-碰撞中的事件数。光子对撞机中的关键新元素是一个非常强大的激光系统。最直接的解决方案是“一个光存储环(光阱)”,带有二极管泵浦的激光注入器,这在今天技术上是可行的。本文简要地介绍了TESLA光子对撞机的现状、可能的参数。
2000-10-14 hep-ex
Photon collider at TESLA: parameters and interaction region issues
光子对撞机(gamma-gamma,gamma-e)是基于线性对撞机的高能电子对激光的后向康普顿散射。最近的研究表明,高能峰的γ-γ光度可达0.3- 0.5L(e+e-)。γ-γ碰撞中有趣过程的典型截面比e+e-碰撞中的高一个数量级,因此γ-γ碰撞中的事件数将比e+e-碰撞中的事件数多。本文简要讨论了TESLA光子对撞机的可能参数和激光方案。
2001-01-04 hep-ex
Comparison of photon colliders based on e-e- and e+e- beams
在光子对撞机中,伽马-伽马、伽马-电子高能光子是通过激光在线性对撞机中从高能电子(或正电子)的康普顿散射产生的。初看起来,基于e-e-或e+e-初级束的光子对撞机具有类似的性质,因此为了方便起见,可以将e+e-束用于e+e-和gamma-gamma操作模式。下面我们比较这些选择,并表明电子-电子束要好得多(强制性),因为在电子+电子的情况下,低能背景伽马-伽马到强子要高得多,而电子+电子湮灭反应为伽马-伽马过程提供了非常严重的背景。
2005-07-15 hep-ex
Study of gamma gamma Background in e+e- -> W+W- nu nu -> H nu nu Events at the Tesla e+e- Linear Collider
在350 GeV的Tesla e+e-线性对撞机上研究了γ-γ->强子重叠对H nu nu事件的影响。结果发现,由于显着的束长度和轨迹外推精度提供的顶点跟踪器,伽马伽马背景的物理事件可以大大减少,重建效率的适度损失,由运动学和顶点拓扑结构的可观的组合。其余的背景,被限制在非常向前的强子生产,并没有显着干扰事件重建。
2000-11-27 hep-ex
Problems and stoppers for gamma-gamma, gamma-mu, mu-p colliders using very high energy muons
众所周知,在线性e^+e^-(e^-e^-)对撞机上,利用激光背散射可以获得能量和亮度与e^+e^-碰撞相当的γ-γ、γ-电子碰撞束。在本文中,解释了为什么这不能在高能μ子对撞机。由于几个物理原因,伽马-伽马光度在这里被抑制了10^{14}倍!另一种选择--伽马射线来自线性对撞机,μ子来自μ子对撞机--也被讨论了(也没有意义)。当然,我们可以在μ介子对撞机上研究γ ^*-μ介子和γ ^*-γ ^* 相互作用,就像现在在e^+e^-储存环上所做的那样。只有当质子束被冷却并且具有与μ子束相同的参数时,μ子-质子对撞机才有吸引力,在这种情况下,L_{μp} \sim L_{μμ}。
2000-01-12 hep-ex physics.acc-ph
A 160-320 GeV linear collider to study e+e- -> HZ and gamma-gamma -> H, HH
提出了两个电子直线加速器和一个光学自由电子激光系统的结构。该设施主要用作希格斯玻色子对撞机工厂,可以分两个阶段建造,每个阶段都有不同的物理目标,需要特定的质心能量:(1)e+e-> HZ(E_ee ~ 250 GeV),(2)gamma-gamma -> H,HH(E_ee ~ 160至320 GeV)。在e+e-和gamma-gamma碰撞中,丰富的终态集合在测量希格斯玻色子的质量、自旋、宇称、双光子宽度和三线性自耦合,以及它与费米子和规范玻色子的耦合中起着至关重要的作用;这些量很难只用一个初始状态来确定。在LEP和SLC进行的所有测量都可以使用高度极化的电子束和更高的亮度重复进行。对于标准模型内外的一些过程,所需的CM能量在拟议的设施比在e+e-或质子对撞机低得多。
2009-01-09 hep-ex
Search for direct CP violation in B to K pi, pi pi, K K, Quasi-Two-Body B decays and B to K* gamma with the BABAR detector at the PEP-II collider
本文利用在PEP-II对撞机上用BABAR探测器收集的2300万个B B-棒事例,研究了无粲二体B衰变、准二体B衰变和辐射企鹅衰变中的直接CP破坏。在所考虑的模式中未发现直接CP破坏的证据,并报告了90%置信水平限值。我们还提出了一个限制上的分支分数的衰变B 0到伽马伽马。
2001-10-23 hep-ex
Photon Linear Collider Gamma-Gamma Summary
高能光子-光子碰撞可以通过向直线对撞机添加高平均功率短脉冲激光来实现,从而为该设施提供扩展的物理程序。实现光子线性对撞机所需的技术不断成熟。康普顿背散射技术正在世界各地开发用于低能量光源应用,并且高平均功率激光器正在开发用于惯性约束聚变。
2012-02-29 hep-ex physics.acc-ph
Measurement of gamma-gamma and gamma-electron luminosities at photon colliders
本文讨论了在光子对撞机上测量γ-γ、γ-电子亮度的方法,这些方法是基于直线对撞机上激光光子与高能电子的康普顿散射。
2009-04-13 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
TESLA*HERA Based gamma-p and gamma-A Colliders
本文讨论了TESLA直线正负电子对撞机与HERA质子环相切而建的γ-p和γ-A对撞机的主要参数和物理研究潜力。
2000-07-05 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of triple gauge boson couplings a an e-gamma collider
如果没有轻希格斯玻色子玻色子存在,规范玻色子之间的相互作用在高能量(~ 1 TeV)时变得很强。强电弱对称性破缺(SEWSB)效应在产生共振等新的物理状态之前,可以间接地表现为反常耦合。在这里的三线性规范耦合的测量研究,提出了在电子伽马对撞机的W玻色子的强子衰变通道看。根据所考虑的耦合,可以达到10^{-3}至10^{-4}范围内的灵敏度。
2004-11-26 hep-ex
Gamma-gamma, gamma-electron colliders
很可能在3-4年内开始建造一至两台能量达0.5- 1.5TeV的直线对撞机。除了e^+e^-碰撞之外,线性对撞机还提供了一种独特的可能性,可以在与e^+e^-碰撞相当的能量和亮度下研究伽马-伽马和伽马-电子的相互作用。用于伽马-伽马和伽马-电子碰撞的高能光子可以使用激光背散射获得。这些类型的碰撞以相对较小的增量成本大大增加了线性碰撞机的物理潜力。本文简要介绍了γ-γ对撞机的物理目标和可能的参数。
1998-12-10 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Accelerators for Electroweak Physics and Higgs Boson Studies
我们讨论的目标,设计,技术准备状态,以及目前正在讨论的希格斯和电弱工厂的加速器的关键R&D需求。我们还解决了各自的分期选项,使未来的能源前沿对撞机。所涵盖的加速器基于许多不同的技术和方法。它们包括几个圆形对撞机,各种线性对撞机,基于能量回收直线加速器(ERLs)的对撞机,ERL环组合,以及伽马-伽马对撞机。提出的线性对撞机包括国际线性对撞机(ILC)、紧凑型线性对撞机(CLIC)、冷铜对撞机(C^3)和最近的希格斯能轻子对撞机(HELEN)。ERL是回收线性电子对撞机(ReLiC),能量回收线性对撞机(ERLC)和循环能量回收对撞机(CERC)的关键部件。在较传统的环形对撞机中,有以下建议:未来圆形对撞机(FCC-ee),圆形电子正电子对撞机(CEPC),费米实验室的电子正电子圆形对撞机(EPCCF)和大型电子正电子对撞机$\#$ 3(LEP-3)。此外,我们考虑了基于X射线自由电子激光的伽马-伽马对撞机希格斯工厂(XCC)和高能高亮度伽马-伽马对撞机(HE&HL伽马-伽马)。最后,一个希格斯工厂的基础上的圆形μ子对撞机提到的完整性。
2022-11-20 hep-ex physics.acc-ph
Scenarios for LHC/FCC Based Gamma-Proton Colliders
直线加速器环型电子质子对撞机的优点是它允许直接建造$γ$ p对撞机。在$γ$ p对撞机中,高能光子可以从来自直线加速器的电子的激光光子的康普顿反向散射产生。本研究以未来几个电子直线加速器计画为基础,并以大型强子对撞机(LHC)或FCC提供的质子为质子源,评估光子质子对撞机的主要参数。
2019-04-05 hep-ex physics.acc-ph
Probing small x(g) region with the LHeC based gamma-p colliders
研究了LHeC通过c \bar{c}和b \bar{b}的产生探测小x(g)区的潜力。所获得的结果清楚地显示了伽玛-p对撞机选项的优势。x(g)的测量值下降到3 \times 10^{-6}似乎是可达到的,这比HERA覆盖范围小两个数量级。
2014-02-17 hep-ex hep-ph
Status of gamma-gamma, gamma-electron colliders
这份关于光子对撞机的报告简要回顾了三个主要问题:物理动机、可能的参数和技术可行性、工作计划和国际合作。本文介绍了在相互作用区的激光光学系统的新方案,它可以大幅度地(至少一个数量级)降低激光系统的成本。
1999-08-02 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Linac*LHC based ep, gamma-p, eA, gamma-A and FEL gamma-A Colliders
估算了在LHC切线方向上建造一台1 TeV能量的专用直线电子加速器或相应的直线对撞机所能实现的不同对撞机的主要参数。结果表明,在适当的LHC参数升级条件下,在sqrt(s_ep)=5.29 TeV时,可以获得10^32cm^-2s^-1的Lep。利用激光束与电子束的康普顿背散射,实现了sqrt(s)= 4.82TeV的γ-p对撞机。关于原子核束,至少对于轻核和中核,无论是eA还是gamma-A,都可以达到L*A= 10^31 cm ^-2s^-1。最后,电子直线加速器的自由电子激光束与大型强子对撞机的核束的碰撞将为研究核谱学和光核反应提供新的机会。
2000-04-13 hep-ex hep-ph nucl-ex
Linac*LHC Based ep, Gamma-p, eA, Gamma-A and FEL Gamma-A Colliders: Luminosity and Physics
讨论了在LHC切线方向上建造一台1 TeV能量的直线电子加速器或相应的直线对撞机所能实现的主要参数和物理目标。结果表明,在LHC参数适当升级的情况下,在sqrt(sep)= 5.29TeV时,Lep =10^(32)cm^(-2)s^(-1)。然后,利用激光束与电子束的康普顿背散射,实现了sqrt(s)= 4.82TeV的γ-p对撞机。关于核束,至少对于eA和Gamma-A两种选择的轻核和中核,可以实现L*A=10^(31)cm^(-2)s^(-1)。最后,电子直线加速器的自由电子激光束与大型强子对撞机的核束的碰撞将为研究核谱学和光核反应提供新的机会。
2000-06-29 hep-ex hep-ph nucl-ex
The post-HERA era: brief review of future lepton-hadron and photon-hadron colliders
讨论了未来lp、lA、γ-p、γ-A和自由电子激光γ-A对撞机的选择
1999-11-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing Anomalous Top-Quark Couplings Induced by Dim.6 Operators at Photon Colliders
研究了在极化γ-γ对撞机上由SU(2)× U(1)规范不变的6维有效算符诱导的t-t棒产生和衰变过程中可能的反常顶夸克耦合.两个CP违反不对称性,线性偏振不对称性和圆偏振不对称性,计算包括非标准的[t t-酒吧伽马]和[伽马伽马H]耦合。过程gamma gamma --> t t-bar --> l^{+-}的最优可观测分析.进行的,以估计所有相关的非标准耦合,包括异常tbW耦合的测定精度。
2004-04-09 hep-ex hep-ph
Singlet scalars as Higgs imposters at the Large Hadron Collider
一个电弱单重标量可以通过环诱导的五维算符耦合到一对矢量玻色子。与标准模型希格斯玻色子相比,双光子和Z伽马通道中的单重态衰变宽度普遍增强,而衰变到大质量终态(如WW和ZZ)在运动学上是不利的。伽马伽马和Z伽马的总体事件发生率可能超过标准模型预期的数量级。这样的单重态可以表现为伽马伽马和Z伽马通道中的共振信号,即使质量高于WW运动学阈值。
2011-05-23 hep-ex hep-ph
Gamma-gamma collider with W_gg < 12 GeV based on the 17.5 GeV SC linac of the European XFEL
我们建议并证明,一个伽玛-伽玛对撞机与W_gg < 12 GeV,可以添加到欧洲的XFEL与其主程序的干扰最小。高能光子将通过0.5微米激光光子在现有的17.5 GeV电子束上的康普顿散射获得。这样的伽马-伽马对撞机将是现代技术发展和应用的绝佳场所:强大的激光器,光学腔,超导直线加速器和低发射率电子源-以及培训下一代加速器物理学家和工程师。物理学计划将包括各种J^P态(b \bar{b}、c \bar{c}、四夸克态、夸克分子和其他奇异态)中C=+共振的光谱学,其质量范围过去几乎没有涉及,目前或计划中的任何实验都没有涉及。可变的圆极化和线极化将有助于确定量子数和测量γ-γ截面的极化分量(σ_ \perp,σ_ \parallel,σ_0,σ_2)。
2020-08-10 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Conversion efficiency and luminosity for gamma-proton colliders based on the LHC-CLIC or LHC-ILC QCD Explorer scheme
伽玛质子碰撞允许前所未有的调查低x和高$Q^{2}$地区的量子色动力学。本文研究了基于$γp$对撞机的“ILC”$\times$ LHC($\sqrt{s_{ep}}=1.3$ TeV)和“CLIC”$\times$ LHC($\sqrt{s_{ep}}=1.45$ TeV)的光度。此外,我们确定了高转换效率所需的激光特性。
2006-12-18 astro-ph hep-ex physics.acc-ph
Studying Possible Anomalous Top-Quark Couplings at Photon Colliders
本文讨论了SU(2)× U(1)规范不变的六维有效算符产生的t tbar γ、tbW和γ-γ H反常耦合对寻找新物理的可能性,并利用了末态带电轻子/b-夸克在γ-> t tbar -> 1 X / bX中的能量和角分布。最佳的光束偏振,最大限度地减少不确定性,在确定这些非标准的耦合被发现执行最佳可观察分析。
2005-11-15 hep-ex hep-ph
Light Higgs Production at a Photon Collider
本文对康普顿对撞机上光子-光子碰撞产生质量在120 ~ 160 GeV之间的轻希格斯玻色子玻色子进行了初步研究。基于完整的次领先阶(NLO)微扰QCD计算,给出了极化γ-γ碰撞中bbbar和ccbar重夸克对产生的Higgs信号背景的事件发生器.当J_z=0时,还包括多达四圈的大双对数校正。结果表明,在43 fb ~(-1)光谱的硬部,对于γ-γ积分光度,可以以约2-10%的统计精度测量希格斯玻色子的双光子宽度。从这个结果中,总的希格斯玻色子玻色子的宽度可以在一个模型无关的方式推导出来。
2001-01-30 hep-ex
Higgs Physics with a gamma gamma Collider Based on CLIC 1
我们提出的CLIC希格斯实验(CLICHE)的机器参数和物理能力,低能量$γγ$对撞机的基础上CLIC 1,更高能量的双束加速器CLIC的示范项目。CLICHE被设想为一个每年能够生产大约20,000个轻希格斯玻色子的工厂。我们讨论的CLIC 1光束和激光背散射系统能够产生的$γγ$总(峰值)光度为$2.0 (0.36) \times 10^{34}$厘米$^{-2}$的$^{-1}$与$E_{CM}(γγ) \sim 115$ GeV的要求。我们展示了如何CLICHE可以用来准确地测量质量,$\bar b b$,$WW$和$γγ$衰变的轻希格斯玻色子。我们说明了这些测量如何区分标准模型希格斯玻色子和那些在超对称和更一般的两个希格斯偶极子模型,补充测量与其他加速器。我们还评论了其他前景$γγ$和$e^- γ$物理与CLICHE。
2001-11-16 hep-ex hep-ph
Progress in Photon Colliders
过去的两年在光子对撞机的历史上非常重要。该方案现已列入NLC、JLC和TESLA/SBLC项目的概念设计报告。所有的设计都预见了两个相互作用区域:一个是e+e-,第二个是gamma-gamma、gamma-e和e^-e^-碰撞。本文主要讨论三个方面:(1)光子对撞机的论证;(2)现有项目的参数;(3)最终的亮度和能量,新的想法。最近的研究表明,主要的碰撞效应--相干对的产生--在能量为2 E < 2 TeV的光子对撞机中由于束排斥而被抑制,原则上可以获得超过10^{35} cm^-2s^-1的伽马-伽马亮度。所需的具有非常小的发射率的电子束可以例如使用电子束的激光冷却来获得。这种新方法要求激光器的功率比电子“转换”为光子所需的功率高一个数量级。这样的激光器目前还没有,但希望它们能在线性对撞机建成时出现。高能γ-γ、γ-e对撞机的亮度可与e^+e^-对撞机媲美,在粒子物理学的许多现象的研究中是无可匹敌的。
1997-06-25 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
Comments on photon colliders for Snowmass 2013
30多年来,伽马-伽马和伽马-电子光子对撞机一直被认为是e+e线性对撞机项目的自然补充。在最近发现希格斯玻色子之后,物理学界一直在积极考虑各种建造希格斯工厂的方法,光子对撞机(有或没有e+e-)就是其中之一。在本文中,在简要讨论了基于ILC和CLIC的光子对撞机之后,我对最近提出的没有e+e碰撞选项的光子对撞机Higgs工厂进行了评论性的概述。
2013-08-22 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Warning: The mini gamma-ray-bursts in planning hadron colliders beyond the LHC energies
在核子中,胶子可以在临界动量处收敛到一个稳定态。当碰撞能量超过胶子凝聚阈值时,这种胶子凝聚将大大增加质子-质子截面。通过对宇宙γ射线谱的分析,我们发现LHC中的$p-Pb$和$Pb-Pb$碰撞接近胶子凝聚效应的能量区域。我们警告说,对于下一代强子对撞机增加碰撞能量,极强的伽马射线将发射在一个狭窄的空间的加速器由于胶子凝聚效应。这种在实验室中人工制造的小型伽马射线暴可能会损坏探测器。
2022-08-31 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Implications of the 750 GeV gamma-gamma Resonance as a Case Study for the International Linear Collider
如果2015年LHC数据所提出的750 GeV的伽马-伽马共振被证明是一个真实的效应,那么对国际直线对撞机的物理案例和升级路径有什么影响?无论共振是否被证实,这个问题提供了一个有趣的案例研究,测试ILC物理案例的鲁棒性。在本文中,我们从两个方面来解决这个问题:(1)几乎所有为新的750 GeV粒子提出的模型都需要额外的具有电弱耦合的新粒子。500 GeV ILC物理计划的关键要素-对希格斯玻色子玻色子、顶夸克和4-费米子相互作用的精确测量-将有力地区分这些模型。如果伴随750 GeV共振的新粒子超出了LHC的质量范围,那么这些信息与新的LHC数据结合或单独使用将非常重要。(2)从长远来看,ILC的能量升级到1 TeV已经在ILC TDR中讨论过,这将使γ-γ和e+e-碰撞的实验能够直接从这些独特的初始状态产生和研究750 GeV的粒子。
2016-07-31 hep-ex hep-ph
Photon collider at TESLA
基于激光的后向康普顿散射的高能光子对撞机(γ-γ,γ-电子)是e+e线性对撞机的一个非常自然的补充。在本报告中,我们考虑了TESLA项目的这一选择。最近的研究表明,TESLA阻尼环中的水平发射度可以进一步降低四倍。在这种情况下,γ-γ光度在光谱的高能量部分的光度可以达到(1/3)L_{e+e-}。γ-γ碰撞中有趣过程的典型截面比e+e-碰撞中的高一个数量级,因此γ-γ碰撞中的事件数将比e+e-碰撞中的事件数多。光子对撞机当然可以提供额外的信息,它们是研究许多现象的最佳工具。现在的主要问题是技术可行性。光子对撞机中的关键新元素是一个非常强大的激光系统。外光腔是TESLA计划的一种很有前途的方法。自由电子激光是另一种选择。然而,更直接的解决方案是具有二极管泵浦的固体激光器注入器的“光学存储环(光学陷阱环)”,这在今天技术上是可行的。本文简要介绍了TESLA光子对撞机的现状、可能的参数和存在的问题。
2001-03-06 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
CompAZ: parametrization of the luminosity spectra for the photon collider
基于康普顿散射的解析公式,提出了一个简单的模型来描述TESLA光子对撞机的实际光子能谱。模型的参数由V.Telnov对光束的完整模拟得到,其中包括非线性修正和高阶过程的贡献。光子的能量分布和偏振,在光谱的高能量部分,很好地再现。我们的模型可用于蒙特卡罗模拟的伽马-伽马事件在不同的能量和直接的截面计算。
2003-03-06 hep-ex
High Energy Photon-Photon Colliders
在未来的TeV线性对撞机上使用激光背散射方法,可以获得能量和亮度与e+e-碰撞相当的γ-γ和电子-γ碰撞光束(光子对撞机)。现在这个选项包括在线性碰撞机的概念设计中。本文(在非线性光学会议上的讲话)是对这一领域的简要介绍,重点是可用于e -> γ转换和制备电子束的激光器(光枪、激光冷却),并讨论了强场中一些有趣的非线性QED效应,这些效应对光子对撞机的参数有限制。
1997-10-14 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Zt, gamma t and t production at hadron colliders via strong flavour-changing neutral couplings
我们认为gq -> Zt,gq -> gamma t和gq -> t生产(q=u,c)介导的强风味变化的中性相互作用在一个有效的运营商框架。我们提供了Tevatron和LHC的总截面,明确表明这六个过程可以仅用q=u的两个参数(异常耦合)加上q=c的两个参数来完全概括地描述。在我们的工作中,我们考虑到并详细研究顶夸克衰变的影响。对于γ t,在矩阵元中包含顶夸克衰变揭示了一个惊人的结果:对最终态的最大贡献,例如γ l nu b,其中l = e,mu,tau,不是来自gq -> γ t -> γ l nu b,而是来自gq -> t的壳层上产生,其中t -> γ l nu b是从顶夸克衰变产物辐射出来的光子。在以前的文献中遗漏的这一贡献使信号截面增加了3至6.5倍。
2010-05-11 hep-ex hep-ph
Probing the Cosmic Ray Background of Gamma-Ray Astronomy with Hadron Colliders
本研究指出伽马射线望远镜的强子宇宙射线背景主要来自产生大能量中性π介子的相互作用,且相关高能π介子赝快度范围大,提出LHCf、RHICf等对撞机实验可在此范围探测相关相互作用,以检验强子相互作用模型对背景事件的描述能力。
2025-09-04 astro-ph.HE hep-ex
Optimization of the beam crossing angle at the ILC for e+e- and gamma-gamma collisions
目前,国际直线对撞机(ILC)的设计是针对电子+电子碰撞进行优化的;光子对撞机(伽马-伽马和伽马-电子)被认为是一种选择。一些意想不到的发现,如在大型强子对撞机上发现的双光子过剩F(750 GeV),可能会强烈地推动光子对撞机的建设。为了启用伽马-伽马碰撞选项,ILC设计应该从一开始就与它兼容。本文讨论了光束交叉角问题。在ILC的技术设计中,这个角度是14 mrad,这刚好足以为最后的四极和出射光束提供足够的空间。对于伽马-伽马碰撞,交叉角必须更大,因为由多次康普顿散射产生的低能电子在与相对电子束的碰撞中获得大的破裂角,并且在螺线管检测器场中获得一些偏转。对于2 E =500 GeV的对撞机,所需的交叉角约为25 mrad。在本文中,我们考虑的因素,确定的交叉角,以及其最小允许值,还没有造成相当大的减少伽玛-伽玛光度。结果表明,最佳的解决方案是将激光波长从目前的1 \mum(其对于2 E =500 GeV是最佳的)到2 \mum,因为这使得可以在20 mrad的交叉角处实现高伽马-伽马光度,这对于e+e碰撞也是相当舒适的,不会引起e+e-光度的任何降低并且为在同一隧道中的更高能的未来对撞机打开了可能性(例如,CLIC)。此外,2 \mum波长对于2 E = 1 TeV的对撞机是最佳的,例如,可能的ILC能源升级请将本文视为将ILC交叉角从14 mrad增加到20 mrad的呼吁。
2018-02-27 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
Physics goals and parameters of photon colliders
线性对撞机提供了一个独特的可能性,研究伽马-伽马和伽马电子相互作用的能量为0.1- 2 TeV。该选项现已包含在NLC、JLC和TESLA/SBLC的设计报告中。本文包括:光子对撞机的现状,研究希格斯玻色子的新可能性,获得高亮度的途径。
2000-10-02 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Energy calibration at high-energy photon colliders
本文讨论了高能光子(γ-γ、γ-电子)对撞机绝对能标的标定问题。光子对撞机的光度谱很宽,并且有一个相当尖锐的高能边缘,例如,可以用来测量伽马-伽马到H过程中的希格斯玻色子的质量,或者通过观察截面阈值来测量带电标量的质量。除了精确了解亮度光谱的边缘能量外,更重要的是要有一种方法来校准探测器的绝对能量标度。乍一看,康普顿散射本身提供了一种独特的方法来确定光束能量,并产生已知能量的粒子,可用于探测器校准。能量标度由电子质量m_e和激光光子能量ω_0给出。然而,由于在转换区(\sim 0.3)的康普顿散射中的大的非线性效应,这在现实的光子对撞机中不起作用。我们认为,γ电子到eZ_0的过程提供了校准探测器能量标度的最佳方法,其中能量标度由m_Z给出。
2014-09-19 hep-ex physics.acc-ph physics.ins-det
High energy photon colliders
在未来的直线对撞机上使用激光后向散射方法,人们可以获得能量和亮度与e^+e^-碰撞相当的γ-γ和γ-电子碰撞束(光子对撞机)。这一备选方案已列入直线对撞机的初步概念设计和正在编写的技术设计报告。光子对撞机的物理学动机是非常清楚的。证明其技术可行性和寻求最佳解决方案是目前的首要任务。光子对撞机的关键元件是具有高峰值功率和重复频率的激光器。一个非常有前途的方法来克服这个问题是本文讨论的光学腔的方法。通过进一步降低束流发射度,可以获得非常高的γ-γ光度。这将是非常具有挑战性的。一种可能的方法是电子束的激光冷却。我在这次研讨会的第二次发言中讨论了这种方法。第一个问题的解决对于光子对撞机至关重要,并提供了一个有趣的物理程序。第二个问题的解决使光子对撞机成为研究物质的一个非常强大的工具,是研究许多现象的最佳工具。如何实现这些目标是本次演讲的主题。
2000-01-12 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Problems of multi-TeV photon colliders
基于激光后向康普顿散射的高能光子对撞机(γ-γ、γ-电子)是e+e-直线对撞机的一个非常自然的补充,可以大大丰富物理程序。从技术观点来看,低于约0.5-1 TeV的区域是非常方便的:激光器的波长应该是约1微米,即在最强大的固体激光器的区域中,碰撞效应不限制伽马-伽马发光度。在多TeV能量区域中,情况更加复杂:最佳激光波长与能量成比例地增加,所需的闪光能量也由于康普顿散射中的非线性效应而增加;聚束串较短(对于温暖的高梯度直线加速器),这导致较高的背景;碰撞效应(相干对e+e-对的产生)限制了亮度。本文对这些问题和可能的解决办法进行了讨论。激光聚焦的方法被认为是允许所需的激光闪光能量的减少和实际消除的问题,在康普顿散射的非线性效应;一种方法来减少碰撞效应,并获得最终的伽马-伽马亮度在多TeV光子对撞机的建议。
2001-06-09 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
The International Linear Collider as a Kaluza-Klein Factory
在最小普适额外维度模型中,n = 2规范玻色子的单次产生提供了与超对称性的独特区别。我们讨论如何建议国际直线对撞机可以作为一个n = 2的工厂,在相同的静脉LEP。我们还触及的潜在的伽马-伽马模式的对撞机研究的生产和衰变的中间质量希格斯玻色子和它的KK激发。
2005-09-02 hep-ex hep-ph
Interplay between Fermi gamma-ray lines and collider searches
我们探讨了伽马射线谱线之间的相互作用和LHC搜索涉及丢失的能量和光子。作为一个例子,我们考虑一个单重态狄拉克费米子暗物质与费米伽玛射线线在130 GeV的介体。一种新的手征或局域U(1)对称性使得弱尺度暗物质自然存在,并提供了轴子或Z'规范玻色子作为连接暗物质和电弱规范玻色子之间的媒介。在这些模型中,介体粒子可以在对撞机上与光子结合产生,并且它通过衰变成DM对或ZZ Z γ产生大量丢失的能量,其中至少一个Z衰变成中微子对。我们在LHC上采用了具有较大能量损失的双光子搜索,并对模型中介质场的耦合和质量施加了限制。我们表明,Z'调解模型的参数空间已经强烈约束的LHC 8 TeV的数据,而一定区域的参数空间远离共振类轴子介质模型是有界的。我们预见在LHC 14 TeV的Z'和轴子中介模型的光子边界。
2013-03-06 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Precise predictions for W γγ+jet production at hadron colliders
在这封信中,我们报告的W伽玛伽玛+射流生产在下一个领先的顺序QCD的计算。我们包括轻子衰变的W,并考虑到所有的离壳和有限宽度的影响。这是第一个计算,属于摩擦子+喷流生产在次领先阶QCD的类别。总的来说,我们发现相当大的修正与非平凡的相空间依赖性。因此,我们的结果是重要的唯象分析,如提取反常的电弱四次耦合包容强子对撞机数据。
2011-06-20 hep-ex hep-ph
Radiative Penguin Decays at e^+ e^- Colliders
本文讨论了在e^+e^-对撞机上辐射衰变B -> X_s γ,B -> K^{(*)} l^+ l^-$和B -> pi/eta l^+ l^-的最新结果。本文介绍了BABAR实验中B → X_s γ谱CP不对称性的最新、最精确的测量结果,并给出了分支分数和光子能量矩。对于B -> K^{(*)} l^+ l^-模,B工厂关于部分分支分数、速率不对称性和角度可观测性的结果与CDF和LHC实验的测量相结合。示出了B -> η 1 ^+1 ^-的第一支化分数上限以及B -> η 1 ^+1 ^-支化分数的更新上限。
2013-09-05 hep-ex hep-ph
J/psi plus dijet associated production in two-photon collisions
我们研究了在γ-γ碰撞中与一个或两个喷注相关联的J/psi介子的产生,集中在直接光子的贡献上,这预计将是占主导地位的大J/psi介子的横动量和/或大的双喷注不变质量。我们在非相对论性QCD的因子分解形式中工作在首阶,并包括所有相关的色八重过程。给出了适合于CERN LEP 2(未来的e^+e^-线性对撞机)和LEP 2的J/ψ介子横动量和快度分布,以及LEP 2可能的γ-γ对撞机模式。在e^+e^-直线对撞机的情况下,我们假设束辐射谱适合于DESY TESLA。
2001-07-18 hep-ex hep-ph
Critical Issues in Linear Colliders
能量为0.5-1 TeV的直线对撞机(LC)被认为是粒子物理学的下一步。高加速度梯度、小束流尺寸、精度公差、束流碰撞效应是直线对撞机面临的主要问题。本文讨论了目前LC计划的物理动机、参数和现状,e+e-、γ-γ和γ-电子工作模式,能量和亮度的物理限制。目前的技术允许达到约5 TeV的能量与足够的亮度。基于等离子体和激光加速的先进技术可以提供更高的加速梯度,然而,这些方法在高能对撞机上的应用前景仍然存在很大的问题。能量超过10 TeV的直线对撞机对于任何加速技术来说都是困难的。对基于有质动力激光加速的PeV直线对撞机的可能性的推测是不严肃的,并且在概念层面上包含一些错误。结果表明,由于横向激光场中的辐射,基于激光束“压力”的加速方法在高能量下不起作用。
2003-06-20 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
SR-GAN for SR-gamma: super resolution of photon calorimeter images at collider experiments
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本研究提出基于生成对抗网络的光子量能器图像超分辨率方法SR-GAN,可将图像分辨率提升4倍,改进簇射参数重建效果,且在小样本光子识别任务中作为预处理步骤能提升性能。
2023-11-07 cs.CV hep-ex physics.ins-det
Electron-photon interactions in high energy beam production and cooling
本文综述了激光在高能物理中的三个重要应用:γ-γ,γ-电子对撞机,激光冷却,正电子产生。由于建造能量为0.3- 1 TeV的线性e+e-、e-e-、gamma-gamma、gamma-e对撞机的计划,这些主题现在是实际的。可以使用激光背散射获得用于伽马-伽马、伽马-电子碰撞的高能光子。这些类型的碰撞大大增加了线性对撞机的物理潜力。使用电子束的激光冷却,可以获得实现最终伽马-伽马发光度所需的非常低的电子束发射率。将激光-电子康普顿散射与这些光子随后在靶(可以是激光靶)上转化为e+e-对相结合,可以得到一个很好的极化正电子源。在本文中,我们简要地考虑这些问题,重点是光子-电子相互作用的基本物理。
1998-05-07 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
An Interaction Region for Gamma-Gamma and Gamma-Electron Collisions at TESLA/SBLC
线性对撞机为研究伽马-伽马(gg)、伽马-电子(ge)相互作用提供了独特的机会。利用激光背散射方法,可以得到能量和亮度与e+e-碰撞相当的gg,ge碰撞光束。本工作是TESLA/SBLC直线对撞机概念设计的一部分,描述了gg,ge碰撞的第二相互作用区。我们在这里考虑高能gg,ge碰撞,e -> g转换中可能的物理,对激光的要求,碰撞方案,可达到的亮度,背景,可能的激光,相互作用区的光学和其他相关问题。
1997-07-08 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
"Four Ways to TeV Scale", Ankara'97 Workshop and Something Else
第一部分包含在第一届Linac环型ep和$gamma$ p对撞机国际研讨会(1997年4月9日至11日,土耳其安卡拉)上的特邀演讲。四个已知类型的对撞机,这可能会给一个机会,实现TeV的质心能量在不久的将来(10 - 15年),进行了讨论。本文对直线加速器环型e-p、$gamma$-p、e-核和$gamma$-核机器的参数作了粗略估计。给出了TeV尺度物理的一些猜想。考虑了TeV能量$gamma$-p和$gamma$-核对撞机的物理目标。第二部分介绍了安卡拉97讲习班的情况,包括讲习班的结论和建议。最后,在第三部分中提出了对ICFA、ECFA和ACFA的呼吁。
2000-08-31 hep-ex hep-ph nucl-ex
FCC Based Lepton-Hadron and Photon-Hadron Colliders: Luminosity and Physics
未来的正负电子对撞机(或专用电子直线加速器)和μ子对撞机(或专用μ子环)的建设与未来圆形对撞机(FCC)相切,将有机会利用最高能量的质子和核束进行轻子-强子和光子-强子碰撞。对FCC的ep、\mup、eA、\muA、\gammap和\gammaA对撞机的亮度值进行了估算。详细讨论了基于FCC和直线对撞机(LC)的多TeV质心能对撞机。FCC质子束的升级版本的参数被确定为优化电子-质子碰撞的亮度,同时考虑束-束效应。使用目前正在开发的碰撞点模拟器进行数值计算。结果表明,采用类似LHeC的FCC工艺参数升级,可以获得L_{ep} \sim 10^{32}\,cm^{-2}s^{-1}。
2017-05-16 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Laser cooling of electron beams at linear colliders
本文讨论了一种可用于直线对撞机的电子束冷却方法。电子束在与聚焦的强激光脉冲碰撞期间被冷却。最终的横向发射度远低于其他方法所能达到的水平。这种方法对高能γ-γ对撞机特别有用。本文评述和分析了这种方法的局限性,讨论了获得激光冷却所需的很高激光功率的新方法和辐射条件,最后提出了电子束激光冷却的可能方案。
2000-01-12 hep-ex physics.acc-ph physics.optics
Ultimate luminosities and energies of photon colliders
光子对撞机的亮度及其能量由电子-电子直线对撞机的参数(能量、功率、束流发射度)和碰撞效应决定。主要的碰撞效应是相干e+e对的产生.在低能量(2 E < 0.5 - 1 TeV)下,由于电子束的排斥,该过程被抑制。在这个区域,伽马-伽马光度可能超过10^{35} cm-2 s-1(10^{33}就足够了)。在较高能量下,有限的平均束流功率和相干对的产生限制了光子对撞机的最大能量(具有足够的亮度)在2 E ~ 5 TeV。获得高亮度需要开发具有低发射率的光束的新方法,例如激光冷却。
1997-05-31 hep-ex hep-ph physics.acc-ph