Search for pair-produced long-lived neutral particles decaying in the ATLAS hadronic calorimeter in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 8 TeV
欧洲核子研究中心大型强子对撞机上的ATLAS探测器被用来在$\sqrt{s}$ = 8 TeV的质子-质子碰撞中收集的20.3 fb $^{-1}$数据中寻找标量玻色子衰变为一对长寿命粒子的过程。这种搜索对衰变为标准模型粒子的长寿命粒子很敏感，这些粒子在ATLAS电磁量热计的外边缘或强子量热计内部产生喷流。未观察到显著过量事件。限制的标量玻色子生产横截面倍分支比到长寿命的中性粒子作为粒子的适当的寿命的函数的产品。玻色子的质量限制在100 GeV到900 GeV之间，长寿命的中性粒子的质量限制在10 GeV到150 GeV之间。
2015-03-07 hep-ex
Search for massive, long-lived particles using multitrack displaced vertices or displaced lepton pairs in pp collisions at $\sqrt{s}$ = 8 TeV with the ATLAS detector
标准模型的许多扩展都排除了长寿命重粒子的存在。这篇文章介绍了搜索包含至少一个长寿命粒子的事件的结果，该粒子在距离其产生点很远的地方衰变为两个轻子或五个或更多带电粒子。该分析使用了在大型强子对撞机上运行的ATLAS探测器在2012年收集的$\sqrt{s}$ = 8 TeV的质子-质子碰撞数据样本，对应于20.3 fb $^{-1}$的积分亮度。在任何信号区域都没有观察到任何事件，并且在涉及R-宇称违反，分裂超对称和规范调解的超对称场景中对模型参数设置了限制。在一些搜索通道中，触发和搜索策略仅基于单个长寿命粒子的衰变产物，而不考虑事件的其余部分。在这些情况下，可以很容易地在不同的场景中重新解释所提供的限制。
2015-10-26 hep-ex
Search for long-lived particles using displaced jets in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = $ 13 TeV
一个包容性的搜索长寿命的粒子使用位移射流。该搜索使用了2017年和2018年在CERN LHC使用CMS探测器收集的数据样本，来自质心能量为13 TeV的质子-质子碰撞。这次搜索的结果与之前使用CMS探测器在2016年收集的数据样本进行的搜索结果相结合，产生了132 fb $^{-1}$的总积分亮度。该分析搜索与dijet系统相关联的位移轨迹和位移顶点的独特拓扑。对于一个简化的模型，其中成对产生的长寿命中性粒子衰变为夸克-反夸克对，对于长寿命粒子质量大于500 GeV且平均固有衰变长度在2和250 mm之间的情况，在95%置信水平（CL）下排除大于0.07 fb的对产生截面。活标量粒子，每个衰变到一个夸克反夸克对，分支分数大于1%被排除在95%CL的平均适当的衰变长度在1毫米和340毫米之间。一组超对称模型与对产生的长寿命的胶子或顶部squarks衰变成各种最终状态的拓扑结构，其中包括位移喷流也进行了测试。胶子质量高达2500 GeV和顶夸克质量高达1600 GeV被排除在95%CL的平均适当的衰变长度在3和300毫米之间。最高下限的质量达到2600 GeV的长寿命胶子和1800 GeV的长寿命顶夸克。这是迄今为止对这些型号的最严格限制。
2021-07-31 hep-ex
Search for long-lived particles decaying to jets with displaced vertices in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
搜索长寿命的粒子产生的质子-质子碰撞在大型强子对撞机在13 TeV的质心能量的对。这些数据是在2015年至2018年期间用CMS探测器收集的，对应于140 fb $^{-1}$的总积分亮度。这项研究的目标是平均固有衰变长度在0.1到100 mm之间的长寿命粒子对，每个粒子衰变成至少两个夸克，这些夸克强子化为喷流，导致最终状态有两个位移顶点。没有观察到具有两个位移顶点的事件的显著过量。在$R$ -宇称违反超对称模型的背景下，长寿命的中性伴子、胶子和顶方子的对产生在95%的置信水平下被排除，截面大于0.08 fb，质量在800和3000 GeV之间，平均固有衰变长度在1和25 mm之间。
2021-09-29 hep-ex
Search for massive, long-lived particles in events with displaced vertices and displaced muons in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13.6$ TeV with the ATLAS experiment
EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
利用ATLAS探测器2022-2024年采集的164 fb$^{-1}$数据，搜索包含至少一个位移顶点和至少一个位移μ子的事件，未发现显著超出背景的迹象，并对R宇称破坏超对称模型设置95%置信水平上限。
2026-06-11 hep-ex
Search for long-lived, massive particles in events with displaced vertices and missing transverse momentum in $\sqrt{s}$ = 13 TeV $pp$ collisions with the ATLAS detector
寻找长寿，质量粒子预测的许多理论超越了标准模型。搜索目标的最终状态与大失踪的横向动量和至少一个高质量的位移顶点与五个或更多的轨道，并使用32.8 fb $^{-1}$的$\sqrt{s}$ = 13 TeV的$pp$碰撞数据收集的ATLAS探测器在大型强子对撞机。观察到的产率与预期背景一致。结果被用来提取95 CL排斥限制生产的长寿命的胶子质量高达2.37 TeV和寿命的$\mathcal{O}(10^{-2})$ - $\mathcal{O}(10)$ ns的简化模型的启发分裂超对称性。
2017-10-13 hep-ex
Search for displaced decays of long-lived particles in events with missing transverse momentum in $\sqrt{s} = 13$ TeV $pp$ collisions with the ATLAS detector
EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究中心）
本文利用ATLAS探测器在13 TeV $pp$碰撞中寻找长寿命粒子的错位衰变，并通过四种模型解释结果。
2026-08-31 hep-ex
Dedicated Triggers for Displaced Jets using Timing Information from Electromagnetic Calorimeter at HL-LHC
在本文中，我们研究的前景ECAL桶定时开发触发器专用于长寿命粒子衰变到喷流，在一级的HL-LHC。我们构建了超过20个基于时序的变量，并确定其中三个具有更好的性能，并对增加PU的鲁棒性。我们估计的QCD提示喷流背景率准确地使用不同的阈值定义我们的触发器的“拼接”程序，并计算不同的LLP方案的信号效率为允许的背景率。对于具有高衰减长度的成对产生的重LLP的最佳触发，触发效率可以高达$\mathcal{O}(80\%)$，其随着LLP的质量和衰减长度的减小而降低。我们还讨论了包括位移L1轨道的信息，我们的触发器，这进一步改善了结果，特别是对于LLP的特点是较低的衰减长度的前景。
2021-12-08 hep-ex hep-ph
Search for long-lived particles decaying into displaced jets in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
寻找长寿命的粒子衰变成射流。2016年，在LHC的CMS探测器上收集了13 TeV质心能量的质子-质子碰撞数据，对应于35.9 fb $^{-1}$的积分亮度。搜索检查位移轨迹和次顶点的独特拓扑。发现所选事件与标准模型预测一致。对于一个简化的模型，其中长寿命的中性粒子对产生和衰变到两个喷注，对产生截面大于0.2 fb被排除在95%的置信水平，长寿命的粒子质量大于1000 GeV和适当的衰变长度在3和130 mm之间。几个超对称模型与规范介导的超对称破缺或$R$宇称破坏，其中对产生的长寿命的胶子或顶方衰变到几个最终状态的拓扑结构包含位移喷流，也进行了测试。对于这些模型，在200 GeV以上的质量范围内，胶子质量高达2300-2400 GeV和顶夸克质量高达1350-1600 GeV被排除在适当的衰变长度大约在10和100 mm之间。
2019-02-24 hep-ex
Search for long-lived neutral particles produced in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV decaying into displaced hadronic jets in the ATLAS inner detector and muon spectrometer
使用2016年在LHC的ATLAS探测器收集的$\sqrt{s} = 13$ TeV质子-质子碰撞数据的33 fb $^{-1}$对长寿命中性粒子的成对产生进行了搜索。这项研究的重点是一个拓扑结构，其中一个长寿命的粒子在ATLAS内部检测器和μ子光谱仪的其他衰变衰变。采用特殊的技术来重建内探测器和μ子谱仪中的位移轨道和顶点。观察到一个事件通过了完整的事件选择，这与估计的背景一致。限制放置在标量玻色子传播与质量从125 GeV到1000 GeV衰变成对长寿命的隐藏部门标量与质量从8 GeV到400 GeV。对几个低质量标量的限制扩展了以前的排除限制，在适当的寿命范围内$c τ$从5厘米到1米。
2020-06-02 hep-ex
Search for long-lived, weakly interacting particles that decay to displaced hadronic jets in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=8$ TeV with the ATLAS detector
利用大型强子对撞机ATLAS探测器收集的数据，对中性、弱相互作用、长寿命粒子的衰变进行了研究。该分析使用了2012年记录的完整数据集：$\sqrt{s} = 8$ TeV质子-质子碰撞数据的20.3 fb $^{-1}$。该搜索采用了重建衰变顶点的长寿粒子衰变到喷流的内部跟踪探测器和μ子光谱仪的技术。信号事件需要至少两个重建顶点。没有显着超出预期的背景事件被发现，并作为适当的寿命的函数的限制报告的希格斯玻色子和其他标量玻色子的衰变为长寿命粒子和隐谷$Z^\prime$和隐形超对称性基准模型。给出了在$Z^\prime$和Stealth SUSY模型中位移衰变的第一次搜索结果。排除正常寿命的上限是迄今为止最严格的。
2015-04-16 hep-ex
Search for events with a pair of displaced vertices from long-lived neutral particles decaying into hadronic jets in the ATLAS muon spectrometer in pp collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV
利用ATLAS探测器在LHC上收集的数据，从长寿命粒子对中搜索两个顶点位移的事件。该分析使用了2015-2018年记录的$\sqrt{s}=13$ TeV质子-质子碰撞数据的139~fb $^{-1}$。搜索采用重建的LLP衰变到射流的μ子光谱仪之间的位移3米和14米的主要相互作用顶点的顶点的技术。观察到的事件数量与预期背景一致，并确定了几个基准信号的限值。对于质量为125 GeV的希格斯玻色子，该论文报告了LLP固有寿命范围从4 cm到72.4 m的第一个排除极限，即分支分数低于0.1%，而分支分数高于10%则被排除在95%的置信水平之外。此外，本文还首次给出了在ATLAS μ子谱仪上进行的LLP衰变为$t\bar{t}$的实验结果。
2022-10-26 hep-ex
Search for long-lived particles produced in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV that decay into displaced hadronic jets in the ATLAS muon spectrometer
利用大型强子对撞机ATLAS探测器收集的数据，对中性、弱相互作用、长寿命粒子的衰变进行了研究。本文中的分析使用了2015-2016年记录的$\sqrt{s} = 13$ TeV质子-质子碰撞数据的36.1 fb $^{-1}$。该搜索采用的技术重建的长寿命粒子衰变成射流的μ子光谱仪利用两个顶点的策略和一种新的技术，只需要一个顶点与检测器中的额外活动，提高了灵敏度更长的寿命。观察到的事件数量与预期背景一致，并确定了几个基准信号的限值。
2018-11-18 hep-ex
Search for exotic decays of the Higgs boson into long-lived particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV using displaced vertices in the ATLAS inner detector
利用ATLAS探测器收集的139 fb $^{-1}$的$\sqrt{s} = 13$ TeV质子-质子碰撞数据，对希格斯玻色子衰变为长寿命中性粒子对，每个粒子衰变为底夸克对的奇异衰变进行了新的研究.事件符合生产的希格斯玻色子与轻子衰变$Z$玻色子进行了分析。长寿命粒子（LLP）衰变重建从内部检测器轨道作为位移顶点与高质量和轨道多重性相对于标准模型过程。分析选择要求至少存在两个置换顶点，从而有效抑制标准模型背景。使用数据驱动技术估计残余背景贡献。没有观察到超过标准模型预测的过量，并且对希格斯玻色子与LLP的分支比设定了上限。在95%的置信水平下，排除了10%以上的分支比，LLP平均适当的寿命$cτ$小至4 mm，大至100 mm。对于LLP质量低于40 GeV，这些结果代表了最严格的限制，在此寿命制度。
2024-01-08 hep-ex
Search for long-lived, massive particles in events with a displaced vertex and a muon with large impact parameter in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV with the ATLAS detector
寻找长寿命的粒子衰变成强子和至少一个μ子。该分析选择通过μ子或缺失横向动量触发器并包含位移μ子轨道和位移顶点的事件。用ATLAS探测器收集了$\sqrt{s} = 13$ TeV质子-质子碰撞的分析数据集，对应于136 fb $^{-1}$。搜索采用专用的重建技术，显着提高了对ATLAS内部探测器中发生的长寿命粒子衰变的灵敏度。从数据中提取标准模型过程和仪器效应的背景估计值。观测到的事件产额与背景过程的预期结果是一致的。结果是在95%的置信水平上的标准模型以外的过程的模型独立的横截面的限制，并解释为排除限制的情况下，通过一个小的$R$宇称破坏耦合到夸克和μ子的长寿命的顶方衰变成对生产。质量高达1.7 TeV的顶方被排除在0.1 ns的寿命之外，质量低于1.3 TeV的顶方被排除在0.01 ns和30 ns之间的寿命之外。
2020-10-15 hep-ex
Techniques and results of neutral long-lived particle searches in ATLAS and CMS in LHC Run 2
选定的搜索中性长寿命粒子的结果与位移和延迟喷射，无轨喷气机和新兴的喷气机，以及位移μ子，获得的数据记录在一个中心的质量能量为13 TeV的ATLAS和CMS合作在LHC的运行2，以及挑战和技术。
2019-07-31 hep-ex
Recasting the ATLAS search for displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter with additional jets or leptons using surrogate models
本文验证了ATLAS实验Run-2数据集下伴随喷注或轻子的长寿命粒子搜索所提供的基于机器学习的替代模型框架，通过独立框架和HackAnalysis框架验证其重现原始分析结果的性能，为搜索结果的重新解读提供支持。
2025-02-14 hep-ex hep-ph
Search for long-lived particles with displaced vertices in multijet events in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
结果报告从搜索质子-质子碰撞中的长寿命粒子在$\sqrt{s} =$ 13 TeV提供的欧洲核子研究中心LHC和收集的CMS实验。在2015年和2016年期间记录的数据样本对应于38.5 fb $^{-1}$的积分亮度。该搜索使用基准信号模型，其中长寿命粒子是成对产生的，每个粒子衰变为两个或更多个夸克，导致信号具有多个喷流和由许多轨道组成的两个位移顶点。没有观察到具有两个分离良好的高轨道多重性顶点的事件。上限被放置在模型的$R$宇称违反超对称性，其中长寿命的粒子是中性伴子或胶子衰减到多喷流的最终状态或顶部的正方形衰减到dijet的最终状态。对于中性伴子，胶子，或顶夸克质量在800和2600 GeV之间，平均固有衰变长度在1和40 mm之间，分析排除截面以上0.3 fb在95%的置信水平。Gluino和顶夸克质量被排除在2200和1400 GeV以下，分别为0.6和80 mm之间的平均适当的衰变长度。提供了一种方法，用于扩展结果与其他模型对产生的长寿命粒子。
2018-11-19 hep-ex
Notes on recasting the ATLAS-EXOT-2019-23 search for pairs of displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter
本文验证了用于重新解释ATLAS长寿命粒子搜索的材料，通过效率图将真实级运动学信息与事件选中概率关联，并指出了该方法的局限性及验证程序的潜在问题。
2024-12-18 hep-ex hep-ph
Search for the production of a long-lived neutral particle decaying within the ATLAS hadronic calorimeter in association with a $Z$ boson from $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV
这封信提出了一个长寿命的中性粒子（$Z_d$）在ATLAS强子量能器中衰变的研究，与标准模型（SM）$Z$玻色子通过中间标量玻色子产生，其中$Z\to l^+l^-$（$l=e,μ$）。所使用的数据是由ATLAS探测器在2015年和2016年大型强子对撞机上的质量中心能量为$\sqrt{s} = 13$ TeV的$pp$碰撞期间收集的，对应于$36.1\pm0.8$ fb $^{-1}$的积分光度。未观察到显著超出预期背景的事件。标量玻色子乘以其衰变分支分数到长寿命的中性粒子的生产截面的限制导出作为中间标量玻色子的质量，长寿命的中性粒子的质量，其$cτ$从几厘米到一百米的函数。在中间标量玻色子是SM希格斯玻色子的情况下，它的衰变分支的一个长寿命的中性粒子与$cτ$约在0.1 m和7 m之间的分数被排除与95%的置信水平高达10%的$m_{Z_d}$之间的5和15 GeV。
2019-04-17 hep-ex
Search for events with one displaced vertex from long-lived neutral particles decaying into hadronic jets in the ATLAS muon spectrometer in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV
CERN（欧洲核子研究中心）
利用ATLAS缪子谱仪重建3-14 m处移位顶点，搜索长寿命中性粒子衰变为强子喷流的事件，对希格斯门户和轴子样粒子等模型给出迄今最强限制。
2026-10-01 hep-ex
Search for long-lived particles using displaced vertices and missing transverse momentum in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
本文介绍了在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）上，在质心能量为13 TeV的质子-质子碰撞中，对长寿命粒子产生的研究。该搜索基于CMS实验在2016-2018年收集的数据，对应于137 fb $^{-1}$的总积分亮度。这种搜索的目的是敏感的长寿命粒子的平均适当的衰变长度在0.1和1000毫米之间，其衰变产物产生的最终状态，至少有一个位移的顶点和失踪的横向动量。一个机器学习算法，提高了超过一个数量级的背景抑制能力，被应用于提高灵敏度。观测结果与标准模型的背景预测相一致，并将其用于约束分裂超对称性（SUSY）和规范介导的SUSY破缺模型.这次搜索是第一次CMS搜索，显示出对强子衰变的长寿命粒子的敏感性，这些粒子来自胶子和中性伴子之间的质量差低于100 GeV的信号。它为分裂超对称模型和规范介导的超对称破裂模型设定了迄今为止最严格的限制，其中胶子固有衰变长度小于6 mm。
2024-06-06 hep-ex
Long-lived heavy neutral leptons with a displaced shower signature at CMS
我们研究了大型强子对撞机在寻找具有新特征的重中性轻子（HNL）中的发现潜力：CMS μ子探测器中的移位簇，产生了一个大的撞击簇，形成了一个移位簇。一个新的Delphes模块是用来模拟CMS检测器的响应，这样的位移衰变。我们重新解释了一个专门的CMS搜索中性长寿命粒子衰变的CMS μ子端盖探测器的最小HNL的情况。我们证明，这种新的策略是特别敏感的积极无菌混合与$τ$轻子，由于强子$τ$衰变。对于低至$|V_{τN}|^{2}\sim 10^{-7}$的混合，可以访问$\sim 1 - 6$ GeV之间的HNL质量，探测$τ$扇区中参数空间的唯一区域。
2023-01-17 hep-ex hep-ph
Search for long-lived particles using displaced vertices with low-momentum tracks in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
EUROPEAN ORGANIZATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
利用CMS实验在13 TeV质子-质子碰撞中收集的数据，通过包含低动量径迹位移顶点、大缺失横向动量和初态辐射喷注的末态，搜索长寿命粒子，并在超对称共湮灭模型中对顶夸克和bino-wino NLSP设定了最严格的限制。
2026-05-27 hep-ex
Search for neutral long-lived particles that decay into displaced jets in the ATLAS calorimeter in association with leptons or jets using $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV
ATLAS利用pp碰撞数据，在ATLAS calorimeter中搜索中性长寿命粒子，排除了Higgs玻色子衰变分支比和暗光子等模型，首次探测长寿命axion-like粒子。
2025-11-28 hep-ex
Search for light long-lived particles decaying to displaced jets in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13.6 TeV
利用CMS探测器在13.6 TeV质子-质子碰撞数据中寻找衰变为位移喷注的轻长寿命粒子，采用新触发、重建与机器学习技术，将希格斯玻色子到长寿命粒子的分支比上限最多提高10倍，并首次约束fraternal twin Higgs与folded supersymmetry模型。
2025-02-03 hep-ex
Search for light long-lived particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=13$ TeV using displaced vertices in the ATLAS inner detector
本文利用ATLAS实验在13 TeV pp碰撞中，通过位移顶点搜索轻长寿命粒子，设定了Higgs玻色子、ALPs及顶夸克衰变的上限。
2025-12-17 hep-ex
Constraining long-lived particles from Higgs boson decays at the LHC with displaced vertices and jets
本文利用ATLAS位移顶点加喷流搜索的重铸，有效约束希格斯玻色子衰变产生的长寿命粒子，尤其对1-100毫米衰变长度敏感，补充了参数空间覆盖。
2024-08-21 hep-ex hep-ph
Search for long-lived, massive particles in events with displaced vertices and multiple jets in $pp$ collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV with the ATLAS detector
利用ATLAS探测器139 fb$^{-1}$数据，通过位移顶点与多喷注事例搜索长寿命粒子，将质量低于1.5 TeV的电弱微子排除在特定寿命范围内。
2023-07-10 hep-ex
Search for displaced muonic lepton jets from light Higgs boson decay in proton-proton collisions at sqrt(s) = 7 TeV with the ATLAS detector
搜索准直μ介子对位移的主顶点产生的长寿命的中性粒子在质子-质子碰撞在sqrt（s）= 7 TeV的质心能量的衰变，与ATLAS探测器在大型强子对撞机。在2011年收集的1.9 fb-1事件样本中，观察到的数据与标准模型背景预期一致。导出了希格斯玻色子衰变为隐扇形中性长寿命粒子的产生截面与分支比乘积的极限随粒子平均寿命的变化关系。
2012-10-01 hep-ex
Displaced vertex signals of low temperature baryogenesis
该研究探究低温重子生成与LHC长寿命粒子信号的关联，提出含SM单态长寿命费米子的模型，预测位移顶点等信号，指出HL-LHC可探测且需远探测器补充研究。
2025-04-18 hep-ex hep-ph
Search for long-lived heavy neutral leptons with displaced vertices in proton-proton collisions at $\sqrt{s} =$ 13 TeV
利用在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）上进行的CMS实验收集的$\sqrt{s} =$ 13 TeV的质子-质子碰撞数据，对具有三个带电轻子（电子或μ子）的末态重中性轻子（HNL）即右手狄拉克中微子或马约拉纳中微子进行了搜索。该数据对应于138 fb $^{-1}$的积分亮度。HNL可以通过与标准模型中微子$ν$混合产生。对于HNL质量（$\lt$ 20 GeV）和HNL- $ν$混合参数的平方（10 $^{-7}$ -10 $^{-2}$）的小值，这些粒子的衰变长度可以足够大，使得HNL衰变的次顶点可以用CMS硅跟踪器分辨.选定的最终状态包括一个轻子从主质子-质子碰撞顶点出现，两个轻子形成一个位移的次级顶点。从标准模型的预期没有显着的偏差进行观察，并获得HNL的质量和耦合强度参数的约束，不包括以前未探索的区域的参数空间中的质量范围1-20 GeV和平方混合参数值低至10 $^{-7}$。
2022-07-25 hep-ex
Simplified Models for Displaced Dark Matter Signatures
我们提出了一个系统的方案，通过一组最小的位移搜索需要显着的失踪横向能量（dMET）的长寿命中性粒子签名搜索。我们的方法是扩展完善的暗物质简化模型，包括位移顶点。用暗物质简化模型描述了初级产生顶点。一个位移的次级顶点，其特征在于长寿命粒子的质量和它的寿命，被添加为位移签名。我们展示了这些模型是如何被激发的，并映射到完整的模型，如规范介导的超对称性打破和中性自然的模型。我们还概述了如何使用这种方法来扩展其他简化模型，将位移签名和搜索长寿命的带电粒子。位移顶点是一个引人注目的签名，几乎没有来自SM过程的背景，因此为大型强子对撞机的高亮度运行提供了一个很好的目标。拟议的模型和搜索提供了第一步，系统地扩大位移暗物质搜索计划。
2017-04-21 hep-ex hep-ph
Probing new physics with displaced vertices: muon tracker at CMS
长寿命的粒子可以通过“位移顶点”在LHC上显现出来--几个带电的轨道起源于与质子相互作用点相隔一段宏观距离的位置。在这里，我们展示了一个潜在的μ子跟踪器在CMS实验位移顶点搜索。我们使用重中性轻子和Chern-Simons门户作为长寿命粒子的两个例子，CMS μ子跟踪器可以提供有关其属性的基本信息。
2019-10-15 hep-ex hep-ph
Search for displaced vertices of oppositely charged leptons from decays of long-lived particles in $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV with the ATLAS detector
利用大型强子对撞机ATLAS探测器在$\sqrt{s}=13$ TeV收集的32.8 fb $^{-1}$的$pp$碰撞数据，寻找衰变为带相反电荷的轻子对$μμ$、$ee$或$eμ$的长寿命粒子.候选轻子需要形成一个顶点，在ATLAS的内部跟踪体积内，从主要的$pp$相互作用区域移位。没有轻子对的不变质量大于12 GeV的观察，从数据得出的背景预期一致。一般共振的探测效率与寿命（$cτ$）为100-1000毫米衰减到一个双轻子对质量在0.1-1.0 TeV之间的函数的$p_T$和衰减半径的共振，允许提取的理论模型的截面上的上限。结果也解释了超对称模型中，最轻的中性伴子，通过平方反夸克生产，衰变到$\ell^{+}\ell^{'-}ν$（$\ell, \ell^{'} = e$，$μ$）与有限的寿命，由于R-宇称违反耦合的存在。横截面的限制，提出了具体的夸克和neutralino质量。对于700 GeV的夸克，质量为50-500 GeV的中性伴子和平均固有寿命对应于1 mm至6 m之间的$cτ$值被排除在外。对于1.6 TeV的夸克，$cτ$值在3毫米至1米之间被排除1.3 TeV的中性伴子。
2020-02-21 hep-ex
Signatures of Long-Lived Heavy Neutral Leptons from Neutrinophilic Charged Higgs Pair Production at the LHC
University of Alabama（阿拉巴马大学）；Sogang University（西江大学）
本文研究了在LHC上通过电荷Higgs对产生长寿命重中性轻子的顶点位移特征，探讨了单个和双顶点信号的观测可能性。
2026-04-01 hep-ex hep-ph
Search for long-lived particles in final states with displaced dimuon vertices in $pp$ collisions at $\sqrt{s}=$ 13 TeV with the ATLAS detector
使用ATLAS探测器在大型强子对撞机上收集的$\sqrt{s}=$ 13 TeV的质子-质子碰撞数据（对应于32.9 fb $^{-1}$的积分光度），对衰变到包括一对相反符号电荷的μ子的最终状态的长寿命粒子进行搜索。没有观察到显著超过标准模型预期的情况。在95%的置信水平上的长寿命粒子的寿命的限制，提出了新的现象，包括规范介导的超对称性或希格斯玻色子，$H$衰变到一对暗光子，$Z_D$的模型。根据模型的参数，排除了c $τ$ = 1-2400 cm范围内的寿命。在超对称模型中，最轻的中性伴子是次轻的超对称粒子，由于其与最轻的超对称粒子引力伴子的弱耦合，因此具有相对较长的寿命。的寿命极限确定为非常轻的引力子质量和各种假设的中性子质量在300 GeV至1000 GeV的范围内。在暗光子模型中，对于$H\rightarrow Z_D Z_D$分支分数的各种假设，寿命极限被解释为$Z_D$和标准模型$Z$玻色子之间的耦合与$Z_D$质量（在20-60 GeV的范围内）之间的平面中的排斥轮廓。
2020-02-01 hep-ex
Search for long-lived, heavy particles in final states with a muon and multi-track displaced vertex in proton-proton collisions at sqrt(s)=7 TeV with the ATLAS detector
标准模型的许多扩展都排除了长寿命重粒子的存在。在这封信中，结果的搜索这样的粒子，衰变在一个显着的距离从他们的生产点，使用一个最终状态包含带电强子和相关的μ子。该分析使用了在大型强子对撞机上运行的ATLAS探测器在2011年收集的sqrt（s）= 7 TeV的质子-质子碰撞数据样本，对应于4.4 fb-1的积分亮度。结果被解释的R-奇偶违反超对称的情况下。在信号区没有观察到任何事件，并限制了超对称粒子的产生截面，乘以中性伴子衰变为带电强子和μ子的分支比的平方，作为中性伴子寿命的函数。为了使这些限制被用于各种型号，他们提出了一系列的夸克和中性伴子质量。
2013-03-22 hep-ex
Search in diphoton and dielectron final states for displaced production of Higgs or $Z$ bosons with the ATLAS detector in $\sqrt{s} = 13$ TeV $pp$ collisions
本研究利用ATLAS探测器Run 2的139 fb$^{-1}$质子-质子碰撞数据，搜索中性长寿命粒子衰变产生的偏移希格斯或$Z$玻色子，未发现显著超出，设定了希格斯微子产生截面及模型无关的延迟双光子/双电子产生上限。
2023-08-28 hep-ex
Displaced Signals from Long-lived Particles in Neutrinoless Double Beta Decay
Jožef Stefan Institute（约泽夫·斯特凡研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Instituto de Física Corpuscular (CSIC-Universitat de València)（粒子物理研究所（西班牙国家研究委员会-瓦伦西亚大学））；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences (IMP, CAS)（中国科学院近代物理研究所）
该研究针对无中微子双β衰变，提出在壳产生的类Majoron长寿命粒子φ衰变产生的位移信号可作为新实验特征，能大幅提升不可见Majoron搜索的灵敏度，且该信号对应传统搜索无法探测的新物理场景。
2026-09-07 hep-ex hep-ph
Enhancing Sensitivities to Long-lived Particles with High Granularity Calorimeters at the LHC
寻找长寿命粒子（LLP）是大型强子对撞机即将运行的一个令人兴奋的物理学机会。在本文中，我们专注于一个新的搜索策略，使用高粒度量热仪（HGCAL），CMS检测器的升级的一部分，在这样的搜索。特别是，我们证明了这种升级的量热计的高粒度，这使我们能够看到“淋浴轨道”的量热计，可以在识别信号和抑制背景中发挥至关重要的作用。我们研究的HGCAL使用的信号模型，其中标准模型希格斯玻色子衰变成一对LLP，$h \to XX$的潜在影响。在仔细估计了标准模型QCD和错误重构的假轨道背景后，我们给出了一个更保守的矢量玻色子融合触发器和一个新的基于位移轨道的触发器的投影范围。我们的结果表明，在矢量玻色子融合通道中，Higgs衰变分支比BR $(h \to XX)$的最佳范围约为$\mathcal{O}(10^{-4})$，寿命为$cτ_X \sim 0.1$- $1$米，而对于胶子胶子融合通道，它约为$\mathcal{O}(10^{-5}\text{--}10^{-6})$，寿命相似。或者，对于具有$cτ_X \sim 10^3$仪表的LLP，基于HGCAL的搜索应该能够分别探测胶子胶子融合（矢量玻色子融合）通道中的BR $(h\to XX)$到几个$\times 10^{-4}$（$10^{-2}$）。与之前的搜索相比，我们的新搜索显示出LLP参数空间互补区域的灵敏度增强。
2020-11-13 hep-ex hep-ph
Probing a long-lived pseudoscalar in type-I 2HDM with displaced vertices and jets at the LHC
Yantai University（烟台大学）；Hefei University of Technology（合肥工业大学）
研究在LHC上通过位移顶点和喷注探测类型I二双态模型中长寿命赝标量A的发现前景，分析其在不同参数空间中的排除情况。
2026-03-29 hep-ex hep-ph
A C++ program for estimating detector sensitivities to long-lived particles: Displaced Decay Counter
本文提出 C++ 数值工具 Displaced Decay Counter，可结合 MadGraph5、Pythia8 等模拟工具估算远端探测器对长寿命粒子模型的灵敏度，并以三个基准情景验证其探测器模型。
2024-07-03 hep-ex hep-ph
Search for long-lived particles using displaced vertices of oppositely charged leptons in 140 fb$^{-1}$ of pp collisions at $\sqrt{s} = 13$ TeV with the ATLAS detector
EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH (CERN)（欧洲核子研究组织（CERN））
利用ATLAS探测器在13 TeV质子-质子碰撞数据中，通过重建反号轻子对的位移顶点，搜索长寿命粒子，并对多种模型给出领先的截面上限。
2026-07-16 hep-ex
Search for R-parity violating supersymmetry with displaced vertices in proton-proton collisions at sqrt(s) = 8 TeV
结果报告从搜索的R-宇称违反超对称性的质子-质子碰撞事件收集的CMS实验在质量中心的能量sqrt（s）= 8 TeV。该数据样本对应于17.6毫微微巴恩斯的积分亮度。这个搜索假设了一个最小的味道违反模型，其中最轻的超对称粒子是一个长寿命的中性伴子或胶子，导致一个信号与射流从位移顶点发出。在一个样本的事件与两个位移顶点，没有超过预期的产量从标准模型过程中观察到，并限制对生产截面作为中性伴子或胶子的质量和寿命的函数。在95%的置信水平下，分析排除了质量在400和1500 GeV之间，平均固有衰变长度在1和30 mm之间的中性伴子或胶子的大约1 fb以上的截面。对于平均固有衰变长度分别为300微米和1 mm的胶子，在2-30 mm的范围内，能量低于1.4 TeV。结果也适用于长寿命粒子衰变到多喷流终态的其他模型。
2017-02-02 hep-ex
Displaced heavy neutrinos from $Z'$ decays at the LHC
我们在$Z'$模型的背景下研究了LHC探测长寿命重中微子$N$的灵敏度。我们专注于$N$位移顶点签名时产生的对通过$Z'$，衰变到轻子和喷流内的LHC实验的内部跟踪器。我们探讨了大型强子对撞机达到与当前的长寿命粒子搜索策略的一个或两个位移顶点与强子轨道或射流。我们专注于两个动机良好的模型，即最小的$U(1)_{B-L}$方案和它的$U(1)_{X}$扩展。我们发现，搜索至少有一个位移顶点可以覆盖参数空间的一个重要部分，与轻，重中微子混合低至$|V_{lN}|^2\approx 10^{-17}$，和$l=e,μ$跨GeV尺度的重中微子质量。
2019-12-08 hep-ex hep-ph
Search for long-lived particles decaying to leptons with large impact parameter in proton-proton collisions at $\sqrt{s}$ = 13 TeV
利用欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）在$\sqrt{s}$ = 13 TeV产生的质子-质子碰撞数据，寻找衰变为轻子的新的长寿命粒子.事件选择两个轻子（一个电子和一个μ子，两个电子，或两个μ子），都有横向碰撞参量值在0.01和10厘米之间，不需要形成一个共同的顶点。用于分析的数据是在2016年、2017年和2018年用CMS检测器收集的，对应于ee通道（e $μ$和$μμ$通道）中118（113）fb $^{-1}$的积分亮度。搜索的目的是敏感的广泛的模型与位移e $μ$，ee，和$μμ$最终状态。结果限制了几个动机良好的模型，涉及新的长寿命粒子衰变为位移轻子。对于可用相空间的某些区域，这些是迄今为止最严格的约束。
2022-02-17 hep-ex
Track-Based Triggers for Exotic Signatures
几个令人信服的超出标准模型的情景预测信号，导致非常规的带电粒子轨迹。以不寻常轨道为最显著特征的签名对大型强子对撞机（LHC）的实验提出了重大挑战，特别是对触发器。本文介绍了在即将到来的高亮度LHC的一组代表性的长寿命和非传统的签名基于跟踪的触发器的研究。研究的方案包括大的多重性的低动量轨道产生的软unclustered能量模式模型，位移轻子和异常提示轨道预测的超对称模型与长寿的状态，和位移强子预测的希格斯门的情况下，长寿的标量。触发效率作为轨道触发的基线参数的函数来测量，包括横向动量和碰撞参量。提出了未来基于硬件的航迹触发器的建议。
2022-06-28 hep-ex
Design and deployment of a fast neural network for measuring the properties of muons originating from displaced vertices in the CMS Endcap Muon Track Finder
该研究设计了一个快速神经网络，用于提高CMS实验中长寿命粒子衰变产物缪子的触发效率，拓展了实验的相空间搜索能力。
2025-11-20 hep-ex
Displaced vertex signature of type-I seesaw
一类新的物理模型中包含了长寿命的单态粒子，它们在标准模型（SM）规范群下是单态的，在高能对撞机上，位移顶点是探测这类粒子产生的一个引人注目的特征，而SM本底可以忽略不计。在最小规范$B-L$扩展的SM的背景下，我们考虑了在高能对撞机上通过SM和$B-L$希格斯玻色子的产生以及它们随后衰变成Majorana右手中微子（RHN）的过程。利用再现中微子振荡数据的参数，我们证明了RHN是长寿命的，并且在下一代位移顶点搜索实验中，如HL-LHC，MATHUSLA，LHeC和FCC-eh中，可以观察到RHN的位移顶点特征，我们发现RHN的寿命受最轻中微子质量的控制，这导致了位移顶点搜索与未来无中微子双β衰变实验的搜索极限之间的相关性。
2018-06-07 hep-ex hep-ph
Optimizing Trigger-Level Track Reconstruction for Sensitivity to Exotic Signatures
许多令人信服的超越标准模型的情景预测信号，导致非常规的带电粒子轨迹。不寻常的轨迹是事件最显著的特征，这对大型强子对撞机（LHC）的实验构成了重大挑战，特别是对于触发器。本文介绍了一个基于跟踪的触发器的一组代表性的长寿命和非常规的签名在即将到来的高亮度LHC的研究，以及由此产生的建议的目标参数的基于硬件的跟踪系统。研究的方案包括大的多重性的低动量轨道产生的软unclustered能量模式模型，位移轻子和异常提示轨道预测的超对称模型与长寿的状态，和位移强子预测的希格斯门的情况下，长寿的标量。
2023-01-12 hep-ex
Searches for heavy long-lived sleptons and R-Hadrons with the ATLAS detector in pp collisions at sqrt(s) = 7 TeV
使用ATLAS探测器在LHC收集的质量中心能量sqrt（s）= 7 TeV的质子-质子碰撞的4.7 fb-1数据样本进行长寿命粒子的搜索。没有观察到超过估计的背景和下限，在95%的置信水平，在不同的情况下，基于它们在内部检测器，量热计和μ子光谱仪中可能的相互作用，对长寿命粒子的质量设定。在规范介导的超对称性破坏模型中的长寿命状态被排除在300 GeV的质量之外，tan β = 5-20。直接产生的长寿命slepton被排除在278 GeV的质量。R-强子，胶子（停止，sbottom）和轻夸克的复合物，被排除在985 GeV（683 GeV，612 GeV）的质量时，使用一般的相互作用模型。此外，得到了两组对R-强子相互作用模型不太敏感的极限。一组极限仅使用内部探测器和量热计可观测值获得，第二组极限仅基于内部探测器获得。
2013-03-25 hep-ex
An alternative method for searching for dimuon displaced vertices in the short-range region with ATLAS and CMS
本文针对 ATLAS 和 CMS 双缪子位移顶点搜索，指出毫米级短程区域被忽视，并提出完全基于数据的新方法以降低系统误差、提升发现潜力。
2024-12-07 hep-ex hep-ph
Tumblers: A Novel Collider Signature for Long-Lived Particles
在本文中，我们指出了一个新的签名的物理学超越了标准模型，这可能会被观察到在大型强子对撞机（LHC）和未来的对撞机。这个特征在标准模型的许多扩展中自然出现，是由不稳定的长寿命粒子沿着同一衰变链连续衰变产生的多个位移顶点造成的。我们把这样一个置换的顶点序列称为“n”。“我们研究了在LHC上观察翻转器的前景，并评估了翻转器签名可以在多大程度上与新物理学的其他签名区分开来，这些签名也涉及同一对撞机事件中的多个位移顶点。作为这种分析的一部分，我们还开发了一个程序，用于重建相应衰变链中所涉及的粒子的质量和寿命。我们发现，发现和区分不倒翁的前景，可以大大提高利用精确的定时信息，如将提供的CMS定时层在高光度LHC。因此，我们的分析提供了强大的额外的动机，继续努力，以提高对撞机探测器在LHC及以后的计时能力。
2022-11-10 hep-ex hep-ph
