Top quark effective couplings from top-pair tagged photoproduction in $\boldsymbol{pe^-}$ collisions
本文总结了我们对LHeC和FCC-he中$pe$碰撞中半轻子模顶对光生的定量分析结果。我们定义了三个光生区域,基于电子标签的快度接受范围,提供不同程度的顶夸克有效耦合的灵敏度。我们专注于$t\bar{t}γ$偶极耦合和左手矢量$tbW$耦合,我们确定在这两个能量在不同的光生区域的限制。我们发现,LHeC和FCC他将产生严格的直接限制的顶部偶极矩,大大改善目前的直接限制强子对撞机,和直接限制的$tbW$耦合的HL-LHC的预期限制。我们还考虑间接限制从$b\to s γ$分支比和$CP$的不对称性,这是众所周知的是非常敏感的探针的顶部电磁偶极矩。
2023-03-17 hep-ph
Associated Production of Single Top Quark and W-boson Through Anomalous Couplings at LHeC based $γp$ Colliders
我们考虑了在LHeC基$γp$对撞机上与$W$玻色子相关联的单个顶夸克的产生。我们计算了过程$γp\rightarrow WtX$与反常$Wtb$和$Wtbγ$耦合的截面.我们发现对顶夸克反常耦合的灵敏度是相当的,甚至比直接在强子对撞机上搜索得到的灵敏度更好。
2013-06-27 hep-ph
Electroweak corrections to Higgs boson production via W W fusion at the future LHeC
夸克汤川耦合的精确测量是研究Higgs性质的一个重要方面。作为大型强子对撞机(LHC)的未来升级,大型强子电子对撞机(LHeC)提供了以高精度探测夸克汤川耦合的机会,因为与LHC的Higgs过程相比,QCD背景的速率相对较低。为此,重要的是要有一个在LHeC的希格斯生产率的精确预测。LHeC中希格斯玻色子玻色子产生的主要通道是弱玻色子聚变(WBF),它具有前向标记喷流的独特运动学特征。由于在WBF过程中前后向物体之间没有颜色交换,因此电弱辐射校正变得特别重要。本文主要研究LHeC中WBF通道中希格斯玻色子玻色子产生的次领先级的电弱辐射修正。在我们使用的两个重整化方案中,回路修正分别在9%和18%的水平相对于领先的顺序的结果,和次领先的计算在两个方案同意从微扰方法预期的截断误差。EW修正的大小超过了QCD辐射,并被证明是重要的希格斯现象的研究。
2023-03-06 hep-ph
Photo-production of Higgs Boson at the LHeC
光生作为矢量玻色子聚变的一种,是$e$ - $p$对撞机上重要的产生机制之一。未来的$e$对撞机--大型强子-电子对撞机(LHeC)被认为是“Higgs工厂”的候选者,在LHeC中通过弱玻色子聚变(WBF)产生的希格斯玻色子在汤川耦合的精确测量中起着重要作用。另一方面,如果可能的话,光生希格斯玻色子的测量可能与希格斯到双光子部分衰变宽度$Γ({h\toγγ})$的测量互补。在本文中,我们研究的可能性,测量这一生产过程中的LHeC的帮助下,近年来发表的光子PDF。这个过程有一个干净的最终状态,除了希格斯粒子的衰变产物之外,在可检测区域没有额外的有色粒子。我们计算了所有相关过程的截面,发现产生率与中性流WBF产生的希格斯玻色子在缺少前喷注的情况下处于同一数量级。然而,对各种希格斯衰变通道的详细唯象研究表明,即使在最有前途的半轻子$WW$通道中,由于$W^{+}W^{-}$的不可约光生,识别这种光生的可行性是否定的。
2020-05-15 hep-ph
Prospects for Heavy Scalar Searches at the LHeC
本文研究了大型强子电子对撞机(LHeC)在寻找重中性标量粒子方面的应用前景。我们考虑一个极小模型与一个额外的复杂的标量单线态,与标准模型(SM)通过混合的希格斯双重相互作用,产生一个SM-样的希格斯玻色子$h_1$和一个重标量粒子$h_2$。这两种标量粒子都是通过矢量玻色子融合产生的,并且可以通过它们的衰变成为SM粒子对来测试,类似于SM希格斯玻色子。使用多变量技术,我们表明,LHeC是敏感的$h_2$与质量之间的200和800 GeV下降到标量混合的$\sin^2 α\sim 10^{-3}$。
2019-05-24 hep-ph
Photoproduction of single inclusive jets at future ep colliders in next-to-leading order QCD
本文给出了非极化和纵向极化轻子-强子碰撞中包含单喷注光生的次领先阶QCD计算,其中一致地包括了“直接”和"分辨“光子的贡献。计算是在“小锥近似”中以主要分析形式进行的。在未来的EP对撞机,如CERN-LHeC和极化的BNL-eRHIC的喷流生产的唯象方面进行了讨论,特别强调的预测的微扰稳定性和限制光子的部分子内容的可能性。
2008-07-01 hep-ph
Inclusive and exclusive dilepton photoproduction at high energies
在这项工作中,我们调查的包容性和排他性的光生双轻子,这是相关的物理方案进行研究,在拟议中的电子-质子对撞机,LHeC。在包容性的情况下,该过程是敏感的光子中的部分子分布函数,而专用通道连接到小- $x$ QCD动力学。对于后者,我们调查的饱和物理在一个非常高的能量的情况下发挥的作用。给出了生产截面和事件数的估计。
2013-03-06 hep-ph
Electroweak corrections to Higgs boson production via Z Z fusion at the future LHeC
本文计算了未来LHeC中中性流弱玻色子融合产生Higgs玻色子的1圈阶电弱修正,发现两种重整化方案下NLO总截面相对修正分别为8%和17%,并完成了LHeC主导Higgs产生模式的NLO电弱效应计算。
2023-11-25 hep-ph
Probing anomalous $WWγ$ Triple Gauge Bosons Coupling at LHeC
本文讨论了欧洲核子研究中心(CERN)未来大型强子电子对撞机(LHeC)上$WWγ$顶点的精确测量问题。我们建议在$e^{-} p\to e^{-}W^{\pm}j$通道中测量这个顶点,作为对常规带电电流$ν_{e}γj$通道的补充。除了截面测量外,角变量的$χ^{2}$方法研究为探索三重规范玻色子耦合的反常结构提供了强有力的工具。我们研究了在矢量玻色子聚变(VBF)过程中末态前向电子与喷注之间的方位角分布。另一方面,轻子$W$衰变的完全重建为测量$W$极化提供了一个新的机会,该极化对异常的三重规范玻色子耦合也很敏感。考虑到基于未来LHeC数据的部分子分布函数(PDF)的优越性,在最理想的情况下,利用2--3~ab $^{-1}$数据集,$λ_γ$和$Δκ_γ$的约束可以达到$\mathcal{O}(10^{-3})$水平,这与LHC和LEP数据相比具有潜在的优势。
2018-05-03 hep-ph
Probing model-independent limits on $W^+W^-γ$ triple gauge boson vertex at the LHeC and the FCC-he
我们研究了通过$e^-p \to e^-γ^*p \to ν_eW^- p$过程产生单个$W^-$玻色子和中微子的截面。此外,我们还得到了大型强子电子对撞机(LHeC)和未来圆形强子电子对撞机(FCC-he)上$W^+W^-γ$顶点的反常耦合$Δκ_γ$和$λ_γ$。分析了电子对偏振光束的影响。我们在$95\%$ C.L.对$Δκ_γ$和$λ_γ$的最佳限值为:$Δκ_γ= \pm 0.0017$、$λ_γ= \pm 0.0053$(非极化电子束)和$Δκ_γ= \pm 0.0013$、$λ_γ= \pm 0.0046$(极化电子束)通过强子衰变通道识别$W^-$玻色子。另外,$e^-γ^* \to ν_eW^-$碰撞是研究$W^+W^-γ$耦合的一个干净、纯粹和简单的过程,没有复杂的QCD背景。
2019-10-05 hep-ph
Higgs Boson Searches and the Hbbar Coupling at the LHeC
一旦希格斯玻色子玻色子的存在在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上得到证实,人们的注意力将转向理解它与其他粒子的耦合。一个关键的方面是底部汤川耦合的测量,这是在LHC的挑战。在本文中,我们研究了使用前向喷流标记作为一种手段,以确保观察和显着提高希格斯玻色子信号的纯度在H到bbar衰变模式从深非弹性电子-质子散射在大型强子对撞机。我们证明了在带电电流事件中前向喷流标记的要求强烈地增强了信号背景比。还讨论了否决权对额外部分子的影响。对强子簇射的良好响应和b标记能力是探测器性能的关键方面。
2009-09-14 hep-ph
Study on the anomalous quartic $W^+W^-γγ$ couplings of electroweak bosons in $e^-p$ collisions at the LHeC and the FCC-he
本文利用大型强子电子对撞机(LHeC)上$\sqrt{s}$ = 1.30,1.98GeV的10,100 ${\rm fb^{-1}}$和未来圆形强子电子对撞机(FCC-he)上$\sqrt{s}$ = 3.46,5.29GeV的100,1000 ${\rm fb^{-1}}$的碰撞数据,对$e^-p \to e^-γ^* p \to p W^+γν_e$产生进行了研究.本文测定了$W$玻色子轻子和强子衰变通道的产生截面。利用未来$e^-p$对撞机的数据,有可能在$95\%$ C.L.获得灵敏度测量。对反常的$f_ {M,i}/Λ^4$和$ f_ {T,i}/Λ^4$耦合,这是竞争的限制获得的大型强子对撞机,以及与其他限制在文献中报道。$e^-p$碰撞中的产生模式$e^-p \to e^-γ^* p \to p W^+γν_e $为研究LHeC和FCC-he上的四次$W^+W^-γγ$电弱玻色子耦合提供了一个窗口,它提供了比LHC干净得多的碰撞环境。
2021-03-08 hep-ph
Probing Anomalous HZZ Couplings at the LHeC
我们在大型强子电子对撞机(LHeC)上以模型独立的方式研究了希格斯玻色子与中性规范玻色子耦合的灵敏度。我们通过过程$e^{-}p\rightarrow e^{-}HqX$得到了$HZZ$顶点的反常耦合的约束条件。在电子束能量为$E_{e}=60$ GeV和$E_{e}=140$ GeV时,发现反常耦合$b_{Z}$的可达极限分别为$(-0.12,0.43)$和$(-0.10,0.33)$,而耦合$β_{Z}$的可达极限分别为($-0.32,0.32$)和$(-0.24,0.24)$.
2013-07-05 hep-ph
Probing the trilinear Higgs boson self-coupling via single Higgs production at the LHeC
希格斯粒子自耦合的确定是理解电弱对称性破缺背后机制的关键因素之一。为了避免双Higgs产生研究的缺点,提出了一种通过单Higgs次领先级(NLO)产生来间接约束Higgs三线性自耦合的方法.本文研究了未来LHeC中通过矢量玻色子融合(VBF)过程$e^{-} p \to ν_{e} h j$的Higgs自相互作用。在非线性光学水平上,我们解析地计算了相关过程的散射振幅,特别是由Higgs自相互作用引起的散射振幅。然后利用分析结果对Higgs通过VBF产生和衰变到$b\bar{b}$的过程进行了蒙特卡罗模拟和统计分析,得到三线性Higgs自耦合重标度参数$κ_λ$与$2~\text{ab}^{-1}$积分亮度的极限[-0.57,2.98]。如果我们假设大约10%的信号在事件选择切割中幸存下来,并且包括所有的背景,则约束将扩展到[-2.11,4.63]。
2020-02-22 hep-ph
Prospects of Searches for Anomalous Hadronic Higgs Boson Decays at the LHeC
未来的大型强子电子对撞机(LHeC)将使强电子束与质子或重离子在高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)上发生碰撞。LHeC的质心能量大于TeV,亮度高,将成为新一代深度非弹性散射(DIS)的对撞机,也是精确希格斯物理学的重要设施,补充pp和正负电子对撞机。希格斯玻色子的异常强子衰变特征,例如变成三个或更多部分子的特征,由于高背景速率而难以在LHC上探测到,但它们可能在LHeC上被观测到。本文提出了预期的灵敏度的LHeC的衰变通道$H \rightarrow 3jets$和$H \rightarrow 4jets$,假设1 ab $^{-1}$的积分亮度。我们的分析表明,在95%的置信限,这些过程的分支比的希格斯玻色子玻色子的上限为0.35和0.17是可能的。
2023-02-24 hep-ex hep-ph
Anomalous Higgs Couplings at the LHeC
希格斯玻色子的发现对理解电弱对称破缺扇区起着至关重要的作用。从现在开始,解决这一领域的动力学问题需要精确测量希格斯玻色子与标准模型粒子的耦合。在本工作中,我们研究了在一个高能设想的电子对撞机--大型强子电子对撞机(LHeC)中,由有效拉格朗日量中的六维算符描述的反常$HWW$和$HWWγ$耦合的约束。考虑新物理能量标度为$Λ$ = 1 TeV,通过$ep\to νH +X$、$γp\to W H +X$和$eγ\to W H ν$过程,我们获得了异常$HWW$和$HWWγ$顶点耦合的95%置信水平限值,设计亮度为10 fb $^{-1}$,电子束能量为140 GeV。还简要讨论了LHeC对新物理尺度的敏感性。
2013-05-16 hep-ph
Search for excited spin-3/2 neutrinos at LHeC
我们研究了下一个$ep$对撞机,即LHeC,与两个选项$\sqrt{s}=1.3$ TeV $\sqrt{s}=1.98$ TeV,寻找激发自旋1/2和自旋3/2中微子的潜力。根据规范玻色子与SM轻子相互作用的有效流,计算了自旋为1/2和3/2的激发中微子的单次产生截面.我们选取了受激中微子的$ν^{\star}\rightarrow eW$衰变模式和$W$ -玻色子的$W\rightarrow jj$衰变模式进行分析。我们对末态可检测粒子进行运动学切割,并绘制出信号和相应背景的不变质量分布。为了获得激发中微子耦合的可达极限,我们分别给出了激发自旋1/2和激发自旋3/2中微子的$f-f^{\prime}$和$c_{iV}-c_{iA}$等值线图。
2016-07-15 hep-ph
Exotic Higgs decays into displaced jets at the LHeC
描绘希格斯玻色子需要研究它的非标准衰变模式。本文讨论了大型强子电子对撞机(LHeC)探测标准模型(SM)希格斯玻色子衰变产生的质量为$\gtrsim$ 10 GeV的标量粒子的前景。这些标量粒子主要衰变为底粒子对,在允许的参数空间的很大一部分中,它们获得了宏观寿命,因此产生了位移的强子顶点。LHeC提供了一个非常干净的环境,可以轻松识别这些最终状态,与强子对撞机形成鲜明对比,强子对撞机的压倒性背景和高堆积使这种搜索具有难以置信的挑战性。我们发现,LHeC提供了一个独特的窗口的机会,检测标量粒子的质量之间的10 GeV和一半的SM希格斯质量。在希格斯门的情况下,我们可以测试混合角的平方,$\sin^2 α$,低至$10^{-5} - 10^{-7}$,精确值取决于新标量的真空期望值。我们的结果也提出了在一个模型独立的方式在寿命-分支比和质量-分支比平面。我们已经发现,希格斯玻色子的奇异分支比在次百分比水平上可以探测到,标量衰变长度在$10^{-4}$ m $\lesssim c τ\lesssim 10^{-1}$ m范围内。参数空间的预期覆盖范围大大超过了高光度大型强子对撞机通过不可见的希格斯分支比间接达到的公开灵敏度。
2021-01-06 hep-ph
Resolved photoproduction of the $B_c$ meson in electron-proton collisions
Hebei University(河北大学);Guangxi University(广西大学)
本文基于非相对论量子色动力学框架,系统研究了电子-质子碰撞中$B_c$介子的产额,考虑了直接通道和解析贡献,发现直接通道主导,但解析通道在低横动量区域有显著修正。
2026-04-15 hep-ph
Flavor violating signatures of neutral Higgs bosons at the LHeC
在假设汤川矩阵为4 - 0织构、Higgs势为一般Higgs势的双Higgs偶线模型III(2 HDM-III)框架下,分析了在未来大型强子电子对撞机(LHeC)上观测到最轻和最重CP偶中性希格斯玻色子玻色子($ϕ=h,\;H$)衰变到味违反$b\bar{s}$(带电荷共轭)终态的前景.我们考虑电荷电流的产生过程$e^- p \to ν_e ϕq_f$($ϕ= h, \; H$),味道违反衰变的希格斯玻色子玻色子。我们认为,该模型的方案是符合当前的实验数据的风味和希格斯物理。我们还考虑了最相关的标准模型(SM)背景。我们发现,最轻的(类SM)CP-甚至希格斯玻色子$h$和最重的$ H$(质量高达150 GeV)将分别有1- 2 $Σ$和1 $Σ$的显着性,与100 fb $^{-1}$的数据。在LHeC运行结束时,显著性将增加10倍,并且将保证检测到两个希格斯玻色子($h, H$)。
2015-09-18 hep-ex hep-ph
Azimuthal Angle Probe of Anomalous HWW Couplings at the LHeC
一个高能量的ep对撞机,如建议的LHeC,拥有独特的设施,允许直接测量的HWW耦合没有污染的HZZ耦合。在这样的机器上,两个W玻色子通过HWW顶点的融合将产生典型的带电电流(CC)事件,伴随着希格斯玻色子玻色子。我们表明,可观察到的CC最终状态之间的方位角相关性,然后可以是一个敏感的探针的HWW顶点的性质,因此CP属性的希格斯玻色子。
2012-11-22 hep-ex hep-ph
Feasibility of the observation of a heavy scalar through the fully hadronic final state at the LHeC
拟议中的未来大型强子电子对撞机提供了足够的质心能量,$\sqrt{s}$,探测重粒子衰变为质量为$>2m_W$ $(2m_Z)$的$W^\pm(Z)-$玻色子。在这项工作中,我们提出了一个研究,以产生一个这样的重$C P$甚至标量$H$的质量$2m_h < m_H < 2 m_t$通过充电电流生产模式,其中$H \to W^+W^-$,其中的强子衰变的$W^\pm-$玻色子被认为是重建$m_H$。由于该通道中存在丢失的能量和前向喷流,因此重建具有上述最终状态的$m_H$具有挑战性,因此我们采用了三种不同的重建方法并讨论了每种方法的意义。对于该分析,我们考虑$m_H = 270$ \,GeV和$\sqrt{s} \approx 1.3$ \,TeV的基准值,假定光度为1\,ab $^{-1}$。
2023-02-13 hep-ph
Prospect for observing a light charged Higgs through the decay $H^+ \to c \bar{b} + c.c.$ at the LHeC
本文在Two Higgs Doublet Type III的框架下研究了未来大型强子电子对撞机(LHeC)中轻荷希格斯玻色子玻色子的产生和衰变。我们分析了电荷电流产生过程$e^- p \to ν_e q H^+ $考虑签名$H^+ \to c \bar{b} + c.c.$的最终状态。我们采取这个签名,我们比较它的不可约的背景从标准模型(SM)的相互作用。我们认为该模型的方案是符合当前的实验数据从希格斯粒子和风味物理。
2016-12-19 hep-ph
Sensitivity physics expected to the measurement of the quartic $WWγγ$ couplings at the LHeC and the FCC-he
我们探讨了在大型强子电子对撞机(LHeC)和未来圆形强子电子对撞机(FCC-he)上寻找与光子相关的单个$W$ -玻色子产生中的反常四次$WWγγ$耦合的物理预期灵敏度。我们通过子进程$γ^* q \to Wγq'$来研究进程$ep \to e^-γ^* p \to eWγq'X$。LHeC的质心能量和亮度被假定为$\sqrt{s}=1.30, 1.98$ TeV、${\cal L}=10-100$ ${\rm fb^{-1} }$和FCC-he的$\sqrt{s}=3.46, 5.29$ TeV和${\cal L}=100-1000$ ${\rm fb^{-1} }$。利用这些能量和光度,我们估计了$95\%$ C.L.的反常四次$WWγγ$耦合的边界,这可能比ATLAS和CMS合作组织在LHC报告的实验极限严格一个数量级。
2020-08-08 hep-ph
Neutral and Charged Higgs boson phenomenology at the LHeC and FCC-eh
本文分析了在计划中的大型强子电子对撞机(LHeC)上,利用能量为60 GeV的$e^-$和能量为7 TeV的$p$,分别在中性和带电电流产生过程$e^- q \to e^- h_1 q$和$e^- q\to ν_e h_1 q'$中衰变为$b \bar b$对的最轻CP偶中性希格斯玻色子($h_1$)的观测前景。我们还专注于观察一个相对较轻的带电希格斯玻色子($h^{-}$)通过其生产模式$e^- b \to ν_e h^{-} b$其次是衰变$h^{-} \to s \bar c + s \bar u$在即将到来的未来圆形对撞机在强子电子模式(FCC-eh)与$\sqrt s \approx 3.5$ TeV。我们已经进行了我们的分析的框架下的次最小超对称标准模型(NMSSM),其中的中间希格斯玻色子($h_2$)是标准模型(SM)的。我们考虑了来自暗物质、超粒子和希格斯玻色子数据的约束。在这两种分析中,我们进行了信号和背景计算,并根据手头的模型进行了优化,发现在这两种情况下,都有可能获得低质量希格斯玻色子的大意义。
2018-12-10 hep-ex hep-ph
QCD Corrections to Photoproduction of W Bosons at HERA
W玻色子可以在HERA的e+- p --> W+- + X通道中产生,从而可以探测规范玻色子之间的异常三线性耦合。本文讨论了HERA中有限横动量W玻色子光生的次领先阶QCD修正。高阶QCD修正显著降低了因子分解的标度依赖性,并使首阶(LO)截面修正了± 0(10%)。
2003-08-21 hep-ph
Searching for Dark Photons at the LHeC and FCC-he
用新的$U(1)_X$扩展标准模型(SM)规范群,预言了一个额外的规范玻色子。通过与以耦合$ε$为特征的SM光子的动力学混合,随后的所谓暗光子$γ'$(由于规范群$U(1)_X$的破缺而获得质量)可以与SM场内容相互作用。因此,这些巨大的暗光子可以衰变为轻子、强子或夸克对,这取决于它们的质量$m_{γ'}$。在这项工作中,我们讨论了寻找暗光子的质量范围内,并低于一个GeV的LHeC和FCC-他对撞机。这个信号是由长寿命的暗光子衰变为两个带电费米子的位移给出的。我们讨论了不可约(SM和机器相关)的背景和不同的信号效率的影响。我们的估计表明,LHeC和FCC-he可以测试一个域,这是其他现有和计划中的实验的补充。
2020-01-10 hep-ph
Studies of nonresonant Higgs pair production at electron-proton colliders
希格斯玻色子对和矢量玻色子对之间的希格斯四次耦合修正因子$κ_{2V}$的测量预期将通过矢量玻色子融合(VBF)产生希格斯玻色子对来实现。然而,这个过程涉及到另一个无法测量的参数,三线性希格斯自耦合修改器$κ_{λ}$。敏感性分析应针对这两个参数。由于大型强子对撞机无法避免胶子聚变污染,而非SM $κ_{λ}$的胶子聚变污染变得更加严重,因此电子质子对撞机更适合进行全面的测量。在这方面,我们研究的VBF生产的希格斯玻色子对的$b\bar{b}b\bar{b}$最终状态在LHeC和FCC的他。使用模拟数据集进行详细分析,我们设计了专门针对LHeC和FCC-he的搜索策略,并预测了对$κ_{2V}$和$κ_{λ}$的敏感性。我们发现这两个电子质子对撞机具有很高的潜力:LHeC与HL-LHC具有相似的排斥前景; FCC-he非常有效,在95%C. L时排除了$κ_{2V} \in [0.8, 1.2]$和$κ_{λ}\in [1, 2.5]$之外的参数空间。对于$10$ ab $^{-1}$的总光度和10%的背景产额不确定性。
2021-06-02 hep-ph
The light MSSM neutral Higgs boson production associated with an electron and a jet at the LHeC
在最小超对称标准模型下,研究了在欧洲核子研究中心(CERN)大型强子-电子对撞机上产生的轻CP偶中性希格斯玻色子与电子和喷流的关系.我们研究了可能的超对称效应对这个过程的影响,并将我们的标准模型数值结果与以前的工作进行了比较。给出了最小超对称标准模型中末态电子、轻中性希格斯玻色子玻色子和喷注的首阶和次首阶QCD修正总截面以及横动量分布.我们的结果表明,QCD次首阶修正明显降低了首阶截面的标度依赖性。在我们选取的参数空间中,当因子化/重整化标度$μ$从$0.2 m_Z$增加到$3.8 m_Z$时,QCD对大型强子-电子对撞机总截面的修正K因子从0.893变化到1.048。
2011-03-07 hep-ex hep-ph
BSM physics at the LHeC and the FCC-he
电子-质子对撞机($e^-p$)是一个理想的实验室,研究电子和夸克的共同特征,通过电弱玻色子,leptoquark,多喷流末态和非常前沿的物理,由于其令人印象深刻的赝快度覆盖。除了这些物理案例,还有一个广泛的超越标准模型(BSM)计划,旨在探索LHeC [1]和FCC-he [2]在几种新物理场景中的能力。虽然它们的质心能量相对于$pp$对撞机下降了$\sqrt{E_p/E_e} \sim 10~(30)$的一个因子,但对于LHeC(FCC-he),它们可以是表征$ee$和$pp$机器的BSM物理暗示的宝贵工具。本次演讲的目的是代表BSM $e^-p$工作组,通过简要总结现有研究和报告最新进展,概述上述BSM计划。我们期望待测试的NP模型的广泛范围将增强BSM和$e^-p$社区之间的协同作用
2018-08-30 hep-ph
Analysis of the anomalous quartic $WWWW$ couplings at the LHeC and the FCC-he
四次规范玻色子耦合确定了规范玻色子自相互作用的强度,而这一耦合正是由标准模型的非阿贝尔规范性质决定的。在具有高质心能量和高积分光度的$ep$碰撞中检查这些耦合提供了一个重要的机会来测试标准模型的有效性和标准模型之外新物理的存在。四次规范玻色子耦合可以直接促进对撞机上多玻色子的产生。因此,我们检查的过程$ep \rightarrow ν_{e}W^{+}W^{-} j$在大型强子电子对撞机和未来的圆形对撞机强子电子的研究非标准的$WWWW$耦合的模型无关的方式通过有效的拉格朗日方法的潜力。本文研究了在纯轻子和半轻子衰变道中测量$W^{+}W^{-}$的产生。此外,我们计算了在$95\%$置信水平下,大型强子电子对撞机和未来圆形强子电子对撞机的不同质心能量和积分光度下,通过$ep \rightarrow ν_{e}W^{+}W^{-} j$过程,由8维算符得到的反常$\frac{f_{M0}}{Λ^{4}}$、$\frac{f_{M1}}{Λ^{4}}$、$\frac{f_{M7}}{Λ^{4}}$、$\frac{f_{S0}}{Λ^{4}}$、$\frac{f_{S1}}{Λ^{4}}$、$\frac{f_{T0}}{Λ^{4}}$、$\frac{f_{T1}}{Λ^{4}}$和$\frac{f_{T2}}{Λ^{4}}$耦合的灵敏度极限。结果表明,在大型强子电子对撞机和未来圆形对撞…
2021-07-30 hep-ph
Light charged Higgs boson production at future $ep$ colliders
本文介绍了在大型强子电子对撞机(LHeC)上产生轻荷电希格斯玻色子($H^-$)的最新研究结果。考虑到衰变通道$H^- \to b\bar{c}$和$H^-\to τ\barν_τ$,我们研究了带电电流产生过程$e^- p \to ν_e q H^-$。我们分析的框架中的2-希格斯双重模型III型(2 HDM-III)的过程中,假设一个四零纹理的汤川矩阵和一般的希格斯势。我们考虑各种既可约和不可约的背景信号的$H^-$状态。我们表明,轻带电希格斯玻色子的检测是可行的,假设LHeC标准的能量和光度条件。
2019-08-25 hep-ph
Light neutral CP-even Higgs boson within Next-to-Minimal Supersymmetric Standard model (NMSSM) at the Large Hadron electron Collider (LHeC)
我们分析了在即将到来的LHeC中,在中性和带电电流产生过程$e h_1 q$和$νh_1 q$中,用$\sqrt s \approx 1.296$ TeV观察轻CP甚至中性希格斯玻色子($h_1$)衰变成$b \bar b$夸克的前景。假设中间体希格斯玻色子($h_2$)是类标准模型(SM)的,我们在NMSSM框架下研究了Higgs的产生.我们考虑暗物质,超粒子质量,和希格斯玻色子数据的约束。在我们的分析中的信号可以被归类为三个射流,电子(丢失的能量)来自中性(带电)电流相互作用。我们要求在中心快度区的b标记喷流的数目大于或等于2。剩余的射流在前部区域被标记。利用这个前向喷流和中心区域的两个$b$标记的喷流,我们重建了三个喷流不变质量。应用这些不变的质量的一些下限原来是一个重要的标准,以提高信号-背景率,在两个不同的渠道略有不同的运动学选择集。我们考虑几乎所有的可约和不可约SM背景过程。我们发现,非SM像希格斯玻色子,$h_1$,将在一些NMSSM基准点,约0.4 PDMATHAMT在$e$ +3 j通道中,直到希格斯玻色子质量为75 GeV,(2.5 $σ$)能级可以被发现,而在$E\!\!\!\!/_T$ +3 j通道中,1.7 $σ$能级可以被发现(2.4 $σ$)水平,直到希格斯玻色子质量为88 GeV,具有100 fb $^{-1}$的数据。在LHeC运行结束时有十倍以上…
2017-08-17 hep-ex hep-ph
Higgs boson photoproduction at the LHC
本文介绍了希格斯玻色子光生方法的最新发展及其在LHC $pp$和$pA$碰撞中的应用。我们对间隙存活概率进行了不同的分析,其中我们考虑了3%的概率,并且基于HERA数据,对于dijet生产,我们还考虑了10%的更乐观的值。因此,考虑到3%和10%的间隙存活因子,在$pp$碰撞中,排他性的希格斯玻色子产生的截面约为2 fb和6 fb,在$p$ Pb碰撞中,约为617和2056 fb。
2011-01-28 hep-ph
Flavor violating signatures of lighter and heavier Higgs bosons within the Two Higgs Doublet Model Type-III at the LHeC
我们分析的前景观察CP-甚至中性希格斯玻色子玻色子(h和H)在他们的衰变到味道违反$b \bar s+ c.c.$通道在拟议的LHeC,与$\sqrt s \approx 1.3$ TeV,在2 HDM III型,假设在汤川矩阵和一般的希格斯势的四个零纹理。我们认为理论上一致的方案与当前的实验数据从风味和希格斯物理。我们调查的带电电流的生产过程$ν_e ϕq$的味道违反衰变的希格斯玻色子玻色子的存在下,导致3-喷气机+ $E\!\!\!\!/_T$签名。我们需要正好两个喷流,一个标记的$b$ -喷流和一个淡味喷流,都在中心快度区。剩余的喷流(起源于回复夸克$q$)被标记在前向或后向区域,这与中央喷流否决(不超过一个轻味喷流)一起是提高信号-背景比率的基本标准。我们考虑最相关的标准模型(SM)的背景下,治疗$c$ -喷流分别从光味和胶子的,同时允许错误的标签。我们发现,SM类希格斯玻色子,$h$,将在我们的模型中的几个参数配置在大约1-2 $σ$水平与100 fb $^{-1}$的数据。我们还发现,最重的中性希格斯玻色子,$H$,质量高达150 GeV,将有1 $σ$的意义相同的数据样本。在LHeC运行结束时,将有十倍的数据积累,并且对于所有的希格斯质量,显著性被增强,以便允许检测$h$和$H$状态。因此,一个最可行的扩展的2 HDM与FCNC的生成在树的水平,但由一个四零纹理的方法…
2016-05-06 hep-ex hep-ph
Studies on the $H\rightarrow bb$ cross section measurement at the LHeC with a full detector simulation
未来的大型强子电子对撞机(LHeC)将允许强电子束与质子或重离子在高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)上碰撞。由于其质心能量大于TeV且亮度非常高(~1 ab{-1}),LHeC不仅将成为新一代深度非弹性散射(DIS)对撞机,而且也是精确的重要设施希格斯物理学,与pp和e+ e-对撞机相辅相成。在此之前,已经发现希格斯玻色子玻色子与b夸克和c夸克的耦合强度的不确定度分别为0.8%和7.4%。这些结果是在LHeC探测器的快速模拟框架中获得的。重点是占主导地位的希格斯玻色子玻色子的衰变通道,H到bb,目前的工作的目的是给这些结果与一个完全模拟的检测器进行比较。我们在这项研究中使用公开的ATLAS软件基础设施提出我们的结果。基于最先进的重建算法,可以执行bb衰减的新分析,从而以极高的精度独立验证现有结果。
2022-01-11 hep-ex hep-ph
SMEFT analysis with LHeC, FCC-eh, and EIC DIS pseudodata
本文利用 LHeC、FCC-eh 及纳入 Z 顶点修正的 EIC 的 DIS 伪数据进行 SMEFT 拟合,表明高能 DIS 可有效破解全局拟合中 Wilson 系数的简并。
2023-07-18 hep-ph
Photoproduction of QED bound states in future electron-ion colliders
本研究探索未来电子-离子对撞机中QED单态轻子束缚态的光生过程,估算了三类仲轻子素的产生截面与事件率,结合双光子衰变运动学截断,指出仲μ子素可被首次观测,EIC有望发现仲τ子素。
2024-04-17 hep-ph nucl-th
Probe Charm Yukawa at the future $e^{-}p$ and $e^{+}e^{-}$ colliders
大型强子对撞机(LHC)提供了第三代带电费米子与125 GeV希格斯玻色子之间汤川耦合的直接证据。前两代带电费米子是否产生于完全相同的机制成为下一个有趣的问题。因此,直接测量的魅力或μ子汤川耦合将是至关重要的回答这个难题。在LHC上进行的Charm Yukawa测量受到严重的QCD背景的影响,很难达到灵敏度。在本文中,我们比较了潜在的探测魅力汤川耦合在两个拟议的未来“希格斯工厂”的实验,大型强子电子对撞机(LHeC)和圆形电子正电子对撞机(CEPC)。在LHeC中,希格斯玻色子将通过弱玻色子融合产生,高能前向喷流可能会显著抑制背景。然而,由于巨大的$γ-g$散射背景,LHeC的搜索潜力仍然有限。在60 GeV的$-80\%$极化电子束作用下,只有积分亮度为3 ab的$^{-1}$的$ κ_{c}\simeq 1$的信号有效性才能达到$2σ$。相比之下,在CEPC处的测量则可以达到具有2 ab $^{-1}$数据的$κ_{c}\simeq 1$的$8.0σ$。
2019-10-09 hep-ph
Exotic Higgs Decay $h\rightarrowϕϕ\rightarrow 4b$ at the LHeC
我们研究了125 GeV的希格斯玻色子($h$)的奇异衰变为一对自旋为0的轻粒子($ϕ$),随后衰变并导致$4b$的最终状态。这种衰变模式在次最小超对称标准模型(NMSSM)和扩展的希格斯扇区模型中得到了很好的解释。而不是在大型强子对撞机(LHC)和高亮度大型强子对撞机(HL-LHC),这是由大型标准模型(SM)背景的困扰搜索,我们调查这个衰变通道在更干净的大型强子电子对撞机(LHeC)。通过一些简单的选择切割,这个通道在这个$ep$机器上变得几乎没有背景,与(HL-)LHC的情况形成鲜明对比。部分子水平分析表明,对于$ϕ$质量范围$[20,60]GeV$,与$100\,fb^{-1}$光度的LHeC通常能够约束$C_{4b}^2\equivκ_{V}^2\times\text{Br}(h\rightarrowϕϕ)\times\text{Br}^2(ϕ\rightarrow b\bar{b})$($κ_{V}$表示相对于SM值的$hVV(V=W,Z)$耦合强度)到百分之几的水平($95\%$ CL)。使用$1\,ab^{-1}$,可以探测到几个千分之一级别的亮度$C_{4b}^2$。这些灵敏度比HL-LHC的性能好得多,并证明了LHeC在探测外来希格斯衰变过程中所发挥的重要作用,除了已经提出的不可见的希格斯衰变通道。
2017-06-24 hep-ph
Photoproduction of $WH$ signal at electron-proton Colliders
利用韧致辐射光子束和激光后向散射光子束,在未来的电子-质子对撞机上实现了与$W$玻色子相关联的中间质量Higgs(IMH)玻色子的光生.利用韧致辐射光子束,由于信号率小,对IMH玻色子的搜索是不利的。但是对于激光光子束,由于速率大得多,并且如果$B$识别有效并且$m(b\bar b)$测量具有良好的分辨率,则搜索是可行的。
1994-01-24 hep-ph
Exclusive photoproduction of vector toponium within the color dipole picture
Federal University of Pelotas (UFPel)(佩洛塔斯联邦大学);Universidade do Estado de Santa Catarina(圣卡塔琳娜州立大学)
本文在颜色偶极子模型下研究矢量顶偶素$\psi_t$的独占光产生,利用增强高斯方法估计重叠函数,并预测了LHeC、LHC和FCC能量下的截面与快度分布,发现FCC-hh超外围质子碰撞中该过程可行。
2026-09-24 hep-ex hep-ph
Diffractive Higgs boson photoproduction in peripheral collisions
提出了一种在外围$pp$碰撞中衍射希格斯玻色子产生的替代过程,通过双坡密子交换的光子-质子相互作用来探索它.估计了Tevatron和LHC能量的中心快度衍射Higgs产生的事件率为1 fb量级,与其他衍射过程的预测一致。结果面临的达勒姆组从一个类似的方法获得的。
2008-12-05 hep-ph
Diffractive Higgs boson photoproduction in proton-proton collisions
本文提出了一种在深虚康普顿散射中利用双坡密子交换产生希格斯玻色子玻色子的新方法。将其应用于周边碰撞,我们预测的横截面约为0.1 fb,这是类似于从$γγ$子过程中获得的。虽然这一结果低于KMR方法的预测,我们的结果是有竞争力的$γγ$和Pomeron-Pomeron子过程的间隙生存概率更精确的建议。
2009-10-14 hep-ph
Production of Z^0 bosons with rapidity gaps: exclusive photoproduction in gamma p and p p collisions and inclusive double diffractive Z^0's
本文将光生矢量介子的k_ \perp -因子分解形式推广到电弱Z^0玻色子的产生。用未积分的胶子分布对深度非弹性数据进行了检验,给出了γ p \to Z^0 p和p p \to p p Z^0反应的预测。我们给出了Z^0快度、Z^0横向动量以及出射质子之间相对方位角的分布。不同风味的贡献进行了讨论。吸收效应使截面降低了1.5-2倍,这取决于Z玻色子的快度。我们还讨论了中心包容产生中Z^0玻色子的产生。这里计算了Z^0的快度和(x_{\Pom,1},x_{\Pom,2})分布。相应的截面比纯互斥过程的截面大三个数量级。
2009-06-09 hep-ph
Associated W and Higgs boson photoproduction and other electroweak photon induced processes at the LHC
讨论了质心能量在1 TeV以上的LHC光子-质子相互作用的实验研究前景。截面提出了许多电弱和超越标准模型的过程。基于光子相互作用标记技术的选择策略进行了讨论。假设一个典型的LHC多用途探测器,产生的单顶关联到一个W,异常顶信号和它们的不可约的背景后,应用探测器验收削减。希格斯玻色子和W玻色子的光生有一个典型的截面为20 fb。观察到这种反应的可能性进行了研究的拓扑结构与信噪比接近统一。
2008-06-06 hep-ph
Diffractive Higgs boson photoproduction in Ultraperipheral Collisions at LHC
本文提出了LHC超周边碰撞中标准模型希格斯玻色子的一种新产生机制,即在光子-质子过程中通过双坡密子交换产生中心排斥衍射玻色子。希格斯玻色子是由胶子融合产生的,在末态中出现两个大快度间隙,这是这个过程的主要实验特征。正如已经研究的Pomeron-Pomeron和双光子过程中,希格斯玻色子的光生质子-质子($pp$)和质子-核($pA$)碰撞,其中每个系统有一个不同的动力学要考虑到这个新的机制。因此,该机制预测的生产截面约为1.8 fb的$pp$碰撞,这是类似于在Pomeron-Pomeron过程中获得的。此外,在$pPb$碰撞中,截面增大到0.6 pb,与$pAu$碰撞中的双光子过程的结果相当.因此,由于快度间隙生存概率是高能物理中的一个公开问题,对该概率的不同值的分析显示了LHC运动学机制中的竞争力。
2010-10-21 hep-ph
Exclusive photoproduction at the Tevatron and LHC within the dipole picture
我们预测了在Tevatron和LHC上光生J/psi介子和Uppermons介子以及Z^0玻色子的快度分布。我们使用等效光子近似的光子-质子截面的碰撞参量依赖偶极饱和模型,这已经被证明是一个很好的描述了各种各样的HERA数据。导出了类时中性电弱玻色子的夸克-反夸克光锥波函数。指出了类时重玻色子光生振幅与深虚康普顿散射振幅的本质区别。
2008-07-28 hep-ph
Diffractive Higgs boson photoproduction in $γp$ process
我们探索了在光子-质子相互作用中产生双坡密子交换的外围pp碰撞中衍射希格斯玻色子的另一种产生过程。我们引入的影响因子形式主义,以使胶子阶梯交换的光子质子子过程,并允许中央希格斯生产。在Tevatron和LHC能量下,中心快度中衍射希格斯粒子产生的事件速率估计为0.6pb。这一结果高于其他方法对衍射希格斯粒子产生的预测,表明替代的产生过程导致强子对撞机检测希格斯玻色子的信号增强。我们的研究结果进行了比较,从达勒姆组提出的类似的方法。这样,我们可以研究其应用于pp和AA碰撞的未来发展。
2008-12-05 hep-ph
Light charged Higgs boson production at the Large Hadron electron Collider
我们研究了在未来的大型强子电子对撞机(LHeC)上通过过程$e^- p \to ν_e H^- q$产生轻荷电希格斯玻色子,该过程考虑了最终态的两个衰变通道$H^- \to b \bar c$和$H^- \to τ\bar ν_τ$.我们分析这些过程的背景下的2-希格斯双重模型III型(2 HDM-III)和评估LHeC的敏感性,这样的$H^-$信号对各种可还原和不可还原的背景。我们确认,假设标准对撞机的能量和光度条件下,在2 HDM-III的$H^-$检测的前景是极好的。
2019-04-25 hep-ex hep-ph
Photoproduction of charged final states in ultra-peripheral collisions and electroproduction at an electron-ion collider
相对论离子的超周边碰撞是研究高能光生过程的重要工具。矢量介子光生是原子核结构测量和其他应用的重要工具。未来的电子-离子对撞机(EIC)将允许使用具有宽范围$Q^2$的虚拟光子进行更多的研究。我们提出了一个显着的扩展UPC和EIC光生物理程序,包括收费的最终状态,可能会产生通过雷金交换。我们考虑两个例子:$a_2^+(1320)$,这是一个传统的$q\overline q$介子,和异国情调的$Z_c^+(4430)$状态(模拟为四夸克)。$Z_c^+(4430)$的横截面取决于它的内部结构,因此光生可以测试$Z_c^+(4430)$是否是四夸克或其他奇异物体。我们计算了$γp\rightarrow X^+n$在$pA$ UPC和$ep$在EIC和UPC中碰撞的速率和运动学分布。速率足够大,可以详细研究这些最终状态。由于Reggeon交换截面在阈值附近最大,因此末态快度分布取决于束流能量。在高能对撞机上,如LHC中提出的LHeC或$pA$碰撞,最终状态是以远向前的速度产生的。对于较低能量的对撞机,系统产生的速度更接近中快度,在中央探测器的范围内。
2019-03-07 hep-ph nucl-th
Photoproduction of W Bosons at HERA: QCD Corrections
W玻色子可以在HERA的e+- p -> W+- + X通道中产生,从而允许探测规范玻色子之间的异常三线性耦合。本文讨论了HERA上有限横动量W玻色子光生的非线性光学QCD修正。高阶QCD修正显著降低了因子化标度的依赖性,并使首阶截面修正了± 0(10%)。
2002-09-13 hep-ex hep-ph
Exclusive $Z^0$ production in $ep$ and $eA$ collisions at high energies
在这项工作中,$k_{\perp}$ -因式分解的形式主义被应用到计算排他性的$Z^0$玻色子光生在$ep$和$eA$碰撞。该研究还扩展到$pp$和$AA$过程。考虑到重离子和轻离子的核效应进行了研究。分析模型的未积分胶子分布考虑到相应的理论不确定性进行量化。分析是在大型强子-电子对撞机(LHeC),其高能升级(HE-LHeC)和未来的圆形对撞机(FCC)在轻子-强子模式的电子-离子碰撞。此外,超周边重离子碰撞在未来运行的大型强子对撞机(LHC)和FCC(强子-强子模式)也被认为是。
2022-06-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Diffractive photoproduction of Z^0 bosons in coherent interactions at CERN-LHC
在色偶极体系下研究了$γp (A)$、$p p$和$AA$碰撞中高能光生$Z^0$的排他性.本文推广了HERA数据中描述$Z^0$玻色子产生的深虚康普顿散射(DVCS)过程,并对不同能量、光子虚度和原子序数下的排他性过程$γ^* h\to Z^0 h$($h=p,A$)的总截面进行了估算.由于对撞机能量的强子是Weizsäcker-Williams光子的来源,我们考虑了Tevatron和LHC能量的强子-强子碰撞中的电磁相互作用,并估计了$h h\to h Z^0 h$过程中$Z^0$产生的快度分布和总截面.这是文献中对这一过程的首次估计。它可以让我们研究,例如,强子$Z^0$衰变的物理在一个干净的环境,其特点是两个快度间隙。我们的研究结果表明,在$pp$中对这一过程的实验分析是可行的,但在物理方案中对$AA$碰撞的分析并不乐观。
2009-02-26 hep-ph