Recasting Bounds on Long-lived Heavy Neutral Leptons in Terms of a Light Supersymmetric R-parity Violating Neutralino
本研究重释过往及当前实验对惰性中微子的灵敏度，得到轻R宇称破缺超对称中性微子相关耦合的新约束，发现多类实验可将约束提升至多3-4个数量级。
2023-08-10 hep-ex hep-ph
Long-lived stops in MSSM scenarios with a neutralino LSP
本文研究了在以中性伴子为最轻超对称粒子的超对称模型中存在长寿命的终止夸克的可能性。我们研究了亚稳态停止对超粒子质量谱和暗物质密度的影响。我们发现，为了获得足够长的停止寿命，以便在LHC实验中作为稳定的R-强子被观察到，我们需要微调停止和LSP之间的质量简并相当大。这增加了终止-中性伴子共零化的截面，使得中性伴子残余物的密度低于WMAP在终止质量约为1.5 TeV/c^2时的预期值。然而，如果这样的场景在自然界中实现，我们证明了长寿命的停止将在LHC中产生，并且在设计光度下运行一年后，可以检测到质量高达1 TeV/c^2的基于停止的R-强子。
2010-03-23 hep-ph
Looking forward to photon-coupled long-lived particles IV: neutralino-ALPino/gravitino
本文研究亚GeV长寿命中性微子衰变为光子和ALPino或引力微子的超对称场景，纳入三体轻子衰变及电子散射等特征，并展示FASER2和SHIP可显著超越现有耦合常数限制。
2023-06-01 hep-ph
When a Muon Is Not a Muon--- Detecting Fast Long-Lived Charged Particles from Cascade Decays Using a Mass Scan
如果在LHC中产生，长寿命带电粒子（LLCP）将在μ子探测器中留下轨道。如果LLCP是快速的，则用于检测这些粒子的基于飞行时间的方法变得不太有效，如果它们在一些重的或非常增强的母粒子的衰变中产生，则通常是这种情况。例如，在超对称模型中，长寿命的slepton在中性伴子衰变中产生的速度通常很快，即使在7 TeV的LHC中，β也超过0.95。我们建议使用μ子-轻子对的（误测）不变质量分布来探测它，其中μ子可能是一个slepton LLCP，这个分布的峰值略低于中性伴子质量。峰值可以通过评估候选“μ子”质量的不同值的分布来进一步增强。我们模拟了两个类似GMSB的模型，表明这个过程可以用来检测长寿命的slepton和测量它们的质量和中性伴子质量。
2011-12-19 hep-ex hep-ph
From DAMA/LIBRA To Super-Kamiokande
我们认为探测低质量暗物质的超级神冈实验的前景。我们表明，即将进行的分析，包括完全包含的事件，从5到10 GeV的暗物质质量的敏感性，可以测试暗物质的DAMA/LIBRA信号的解释。我们认为这种分析的前景为两个轻暗物质候选者：中性伴子和WIMP无暗物质。
2009-04-08 hep-ph
Long-lived neutralino and ultra-high energy cosmic rays
亚稳中性伴子衰变产生的次级光子对超高能宇宙线通量有贡献。在加速机制中，中性伴子的产生率太低，如果不以光子和中微子的形式发射出巨大的能量，就无法影响宇宙射线光谱。然而，在自上而下的模型中，源不集中在星系晕中，中性伴子衰变会显著改变光谱。我们估计了一个模型的参数，在这个模型中，来自中性伴子衰变的光子是能量高于10^20 eV的宇宙射线事件的原因，并为这个模型找出了独特的实验特征。
2002-11-20 astro-ph hep-ph
Searching for long-lived light neutralinos and axionlike particles at the SHiNESS experiment
本文研究在 SHiNESS 实验中，利用 ESS 质子束产生的 $π^+$ 和 $μ^+$ 静止衰变来寻找长寿命轻中性微子和类轴子粒子，计算显示该实验能在数年内探测到超越现有界限的参数区域。
2025-01-28 hep-ex hep-ph
Implication of Super-Kamiokande Data on R-parity Violation
超对称标准模型中违反R宇称的双线性（软）项将是中微子质量和混合非零的主要来源。我们指出，双线性项驱动的中微子（电荷）和中微子（带电轻子）之间的混合采取因式分解的形式，这可能使我们能够探测碰撞机中的中微子混合参数。结果表明，大气中微子的Super-Kamiokande数据要求所有的重子数违反耦合都被抑制：$λ''_{\rm any} <10^{-9}$ .
1999-06-02 hep-ph
Detecting hidden sector dark matter at HL-LHC and HE-LHC via long-lived stau decays
研究了一类超引力模型，其中标准模型规范群的超引力模型被一个隐扇区$U(1)_X$规范群扩展，隐扇区中最轻的超对称粒子是中性伴子.我们研究了这种可能性在一类模型中的stau是最轻的超对称粒子的MSSM部门和次轻的超对称粒子的$U(1)_X$ -扩展的SUGRA模型。在这种情况下，Stau将衰变为隐藏扇区的中性伴子。对于stau和隐藏扇形中性伴子之间的质量差很小并且$U(1)_Y$和$U(1)_X$之间的混合也很小的情况，stau可以衰变为隐藏扇形中性伴子和tau，tau可以被重建为来自带电stau的高$p_T$轨道的位移轨道。对HL-LHC和HE-LHC进行了这种可能性的模拟。发现这样一个从恒星轨道偏移的轨道将表明隐藏的扇形暗物质的存在。
2019-03-13 hep-ex hep-ph
Testing the Dark Matter Interpretation of the DAMA/LIBRA Result with Super-Kamiokande
我们认为测试的暗物质的DAMA/天秤座信号的解释与超级神冈实验的前景。DAMA/LIBRA信号有利于低质量和高散射截面的暗物质。我们表明，这些特点意味着，进入DAMA/LIBRA事件率的散射截面确定的湮灭率探测超级神冈。来自超级神冈德贯穿事件的电流限制不会测试DAMA/LIBRA青睐的区域。然而，我们表明，即将进行的分析，包括完全包含事件的灵敏度从5至10 GeV的暗物质质量可能会证实DAMA/LIBRA信号。最后，我们考虑三个具体的暗物质候选者，中性伴子，无WIMP的暗物质，镜像暗物质，这说明了各种模型相关的假设进入我们的分析。
2009-03-10 astro-ph hep-ex hep-ph
Searching for long-lived light neutralinos from $B$-meson decays with baryonic R-parity violation at Belle II
本文提出面向 Belle II 的部分重建与位移顶点分析方法，以探测重子数 RPV 下 B 介子衰变产生的长寿命 GeV 级中性微子，并证明其可显著超越现有耦合限制。
2025-08-29 hep-ex hep-ph
Long-lived neutral fermions at the DUNE near detector
本研究利用扩展右手中微子的标准模型有效场论统一描述重中性轻子与类bino中性伴随子，确定了DUNE近探测器探测长寿命中性费米子的灵敏度范围。
2023-12-21 hep-ex hep-ph
Neutralino reconstruction in supersymmetry with long-lived staus
我们考虑一个超引力（SUGRA）的情况下，与普遍的标量和高尺度的质量，与右手征中微子超场包括在频谱中。在这种情况下，最轻的超对称粒子（LSP）由右微中子主导，而最轻的超对称粒子（NLSP）则由一个Stau主导。由于中微子汤川耦合抑制了所有粒子进入LSP的衰变，因此超对称性的信号存在于μ子室中稳定粒子的带电轨道中。我们演示了如何一个中性伴子衰减到一个tau和stau-NLSP可以完全重建在SUGRA参数空间中的实质性领域。我们还建议事件选择标准，消除背景，包括组合的，并使用一种新的方法提取的质量的stau-NLSP，使用其三个动量从曲率的带电轨道。
2009-06-05 hep-ph
Long-lived light neutralinos at future $Z-$factories
未来的轻子对撞机，如CEPC和FCC-ee，将作为高亮度的$Z-$玻色子工厂运行，这为研究与Z玻色子耦合的长寿命粒子提供了一个独特的机会。为了证明这一特殊的优势，在这项工作中，我们考虑一个基准的物理场景中，长寿命的最轻的中性伴子对$(\tildeχ_1^0\tildeχ_1^0)$产生的$Z-$衰变的背景下的R宇称违反超对称性。我们的分析表明，当假设BR $(Z\rightarrow \tildeχ_1^0\tildeχ_1^0) = 10^{-3}$和$m_{\tildeχ_1^0} \sim 40$ GeV时，模型参数$λ'_{112} / m^2_{\tilde{f}}$可以低至$\sim 1.5 \times 10^{-14}$（$3.9 \times 10^{-14}$）GeV $^{-2}$，在FCC ee（CEPC），质心能量为$\sqrt{s} = 91.2$ GeV，积分光度为150（16）ab $^{-1}$。这些极限超过了HL-LHC的ATLAS实验和拟议的LHC远探测器实验（AL 3X，CODEX-b，FASER和MATHUSLA）的预期灵敏度。
2020-06-10 hep-ph
Long lived charginos in Natural SUSY?
具有小的中性子-电荷子质量差的超对称模型，以及由此产生的亚稳态电荷子，一直是对撞机现象学研究的热门话题，例如在反常介导的超对称破缺模型中。最近，没有任何超对称信号在8 TeV的LHC数据导致了显着的兴趣，在所谓的自然超对称模型与轻希格斯玻色子。这些模型也有一个自然小的中性子电荷子质量差。然而，我们在这里表明，当相关的间接约束的结果在大型强子对撞机和其他地方的应用，这种可能性是严重限制在最小超对称标准模型（MSSM）：大规模亚稳态希格斯诺不是自然超对称性的签名。
2014-05-03 hep-ex hep-ph
Long-lived stau, sneutrino dark matter and right-slepton spectrum
在最小超对称标准模型（MSSM）中加入右手征中微子，可能导致一个这样的中微子成为最轻的超对称粒子和非热暗物质候选者，特别是当中微子只有Dirac质量时.在这种情况下，如果最轻的MSSM粒子是一个stau，在LHC的超对称性的信号包括在稳定的带电轨道，这是从背景区分通过他们的时间延迟之间的内部跟踪器和μ子室。我们将展示如何确定在这样的情况下，最轻的中性伴子和右slepton的前两个家庭之间的质量等级。中性伴子重建的技术，在早期的作品中开发的，结合变量$M_{T2}$的端点在smuon（selectron）衰变为此目的。我们表明，因此可以确定的质量等级的smuons（电子）和中性伴子高达1 TeV，到5-10\%的水平。
2018-09-19 hep-ex hep-ph
LHC phenomenology with hidden sector dark matter: a long-lived stau and heavy Higgs in an observable range
与标准模型具有非常弱相互作用的隐藏扇区的存在对LHC签名具有重要意义。在这项工作中，我们讨论了LHC的现象，包括一个隐藏的部门由$U(1)$扩展MSSM/SUGRA。我们考虑动力学混合和Stueckelberg质量混合之间的$U(1)$规范场的隐藏部门和$U(1)_Y$的可见部门。这种模型具有扩展的参数空间。我们在这里考虑这个参数空间的两个有限区域。在第一种情况下，我们考虑一个$U(1)$规范场随着手征领域所需的施图克尔伯格机制的操作和讨论之间的混合隐藏和可见的部门。在这里，如果Stau是MSSM扇区中最轻的超粒子，而隐藏扇区的中性伴子是整个系统的LSP和暗物质候选者，那么Stau可以是长寿的，并在LHC探测器跟踪器内衰变。在第二种情况下，我们在隐藏扇区中包含额外的类矢量物质，除了隐藏扇区中的两个中性伴子之外，它还可以产生狄拉克费米子。中性伴子区现在有6个中性伴子，我们假设其中最轻的是LSP，并且是类希格西诺的。在这种情况下，暗物质由马约拉纳费米子和狄拉克费米子组成，小的$μ$导致重的希格斯玻色子质量，它们位于HL-LHC和HE-LHC的可观测范围内。
2019-09-18 hep-ex hep-ph
Supersymmetry with long-lived staus at the LHC
我们认为超对称扩展的标准模型的引力子是暗物质粒子和stau是长寿的。如果夸克和胶子之间存在显著的质量差，强子对撞机产生的Staus往往很快（β>0.8），基于它们飞行时间延迟或异常电离的搜索变得不那么有效。这样的态可以被认为是具有相同线性动量和略微降低的能量的规则μ子。与通常的超对称模型（其中中性伴子是LSP）相比，这种情况意味着（i）更多的轻子（衰变链末端的两个态），（ii）强的e-mu不对称性，以及（iii）更少的E_T（仅来自中微子，因为最轻的中性伴子衰变为态）。我们从目前的大型强子对撞机分析（同号双轻子和多轻子事件）研究了这种超对称性的界限，并讨论了观测的最佳策略。
2012-09-10 hep-ex hep-ph
Prospects of Searches for Neutral, Long-Lived Particles which Decay to Photons using Timing at CDF
我们提出了寻找中性的，长寿命的粒子衰变到光子使用他们的到达时间测量与新安装的计时系统上的电磁量能器（EMTiming）的对撞机探测器在费米实验室（CDF）的前景。蒙特卡罗模拟表明，EMTiming可以提供来自具有长寿命和低提升的粒子的衰变光子之间的分离，以及来自标准模型背景的提示光子。使用规范介导的超对称性破缺（GMSB）$\tildeχ_{1}^{0}\toγ\tilde{G}$模型，我们估计一个准模型独立的灵敏度，仅使用直接中性伴子对生产，也估计预期的95%置信水平的排斥区域作为中性伴子质量和寿命的函数的所有超伙伴生产。我们发现，单光子和双光子分析的结合应该可以使第二次运行中的Tevatron在高中性伴子质量和高寿命时很容易地扩展LEP II的排斥区，并覆盖理论上有利的$m_{\tilde{G}}$ < 1 keV/c^2参数空间的大部分（如果不是全部的话），其中中性伴子质量小于150 GeV/c^2。
2004-07-02 hep-ph
R-parity Violation and Light Neutralinos at CODEX-b, FASER, and MATHUSLA
R宇称破坏超对称性中的$LQ\bar D$算符可以导致介子衰变为轻的中性伴子，中性伴子衰变为轻的介子，并且寿命很长。由于高亮度LHC预计将积累多达3/ab的数据，因此建议在LHC上建造的几个探测器可能会探测参数空间中未探测的区域，以寻找长寿命的中性伴子。我们估计最近提出的探测器，CODEX-b，FASER，和MATHUSLA，用于检测这样的轻中性子单独产生的$D$ -和$B$ -介子衰变的基准场景列表中的灵敏度，并讨论在这种情况下，所提出的探测器的优点和缺点。我们还提出了我们的结果在一个模型独立的方式，它可以适用于任何长寿命粒子的质量在GeV制度。
2019-03-14 hep-ph
Searches for Atmospheric Long-Lived Particles
长寿命粒子是在标准模型的扩展中预测的，它涉及相对较轻但相互作用非常弱的扇区。在本文中，我们考虑的可能性，这些粒子中的一些产生于大气宇宙射线阵雨，和他们的衰变拦截中微子探测器，如冰立方或超级神冈。我们提出的方法，并评估这些搜索在各种情况下的灵敏度，包括扩展与重中性轻子的大规模中微子模型，模型与额外的$U(1)$规范对称性，以及两者的组合在$U(1)_{B-L}$模型。我们的结果显示为相应的长寿命粒子的生产率和寿命的函数。
2020-02-13 hep-ex hep-ph
Signals of Very High Energy Neutralinos in Future Cosmic Ray Detectors
“自上而下”模型解释了通过非常大质量、寿命长的"$X$粒子“衰变观测到的超高能宇宙射线（UHECR; $E \gsim 5 \cdot 10^{19}$ eV）。如果质量接近TeV的超粒子存在，那么$X$衰变也会导致能量非常高的中性伴子的显著通量，被认为是（稳定或长寿的）最轻的超粒子。在一定的能量范围内，中微子会被地球吸收，但中性子仍然可以穿过地球。这些中性子原则上可以被探测到。我们计算检测率在计划的实验，如OWL和EUSO。对于比诺-像neutralinos，这已经被认为是以前，我们发现检测率低于1事件每兆吨的目标和年在所有情况下，往往率要小得多。相比之下，如果中性伴子是类希格西诺的，那么如果$X$粒子的质量接近其下限$\sim 10^{12}$ GeV，那么每年每兆吨可能会观察到十多个事件。
2007-04-30 hep-ph
Probing Minimal Flavor Violation with Long-Lived Stops and Light Gravitinos at Hadron Colliders
在最小味破坏（MFV）的框架下，我们讨论了轻引力子存在下超对称标量顶（停止）的衰变性质。由于较轻的终止子和最轻的中性伴子之间的质量差很小，并且光谱足够解耦，因此终止子可能是长寿命的，从而可以在强子对撞机上为MFV提供支持。对于类双星最轻的中性伴子，我们应用在伽马伽马加上缺失的横向能量通道（ATLAS为1 fb^-1，D 0为6.3 fb^-1）中搜索得到的边界，并给出ATLAS搜索的5 fb^-1投影。
2011-12-22 hep-ph
Atmospheric axion-like particles at Super-Kamiokande
我们考虑一个亲μ介子类轴子粒子（ALP），记为$a$，轻于μ介子质量的两倍。这个质量范围的ALP主要衰变成一对光子，由三角形μ介子环引起。这种轻嗜μ-ALP天然地是长寿命的。在大气层中，ALP大量产生于空气簇射中的带电介子衰变，如$π^\pm \to μ^\pm νa$，通过ALP-μ子耦合$g_{aμμ}$。在传播数十公里后，ALP在地球表面附近的大容量切伦科夫探测器（如Super-Kamiokande（SK））内与$a\to γγ$一起衰减。我们发现目前的SK观测对质量范围[1 MeV，30 MeV]的亲μ子ALP和ALP-μ子耦合$[10^{-3}$，$10^{2}]$的约束，假设[ $10^{-3}$ km，$10^6$ km]中的适当衰变长度$cτ_a$依赖于或独立于$g_{aμμ}$。我们的结论是，这种异国情调的状态的大气搜索可以补充对撞机和束流收集实验以及天体物理探测。
2022-11-09 hep-ex hep-ph
Investigating the GmSUGRA in the MSSM through the long-lived bino NLSP at the HL-LHC
本文基于广义最小超引力研究了轴微子为LSP、类bino中性子为长寿命NLSP的场景，提出在HL-LHC上利用位移光子与缺失横动量搜索新信号的方案，并证明可探测高达$\mathcal{O}(10^9)$ GeV的轴子耦合。
2023-04-03 hep-ph
Prospects for measuring the mass of heavy, long-lived neutral particles that decay to photons
我们描述了一种新的方法来测量质量的重，长寿命的中性粒子衰变到光子使用对撞机实验。我们专注于轻中性伴子和引力伴子模型在规范介导的超对称性破缺的情况下，中性伴子有一个长寿命（O（ns）），因为它是不排除由目前的实验。为了说明我们的方法，并给出灵敏度估计，我们使用最近的CDF的结果和生产机制，其中sparticles是通过$ϕ_{i} \rightarrow \widetildeχ^{1}_{0} \widetildeχ^{1}_{0} \rightarrow (γ\widetilde{G})(γ\widetilde{G})$，其中$ϕ_{i}$表示中性标量玻色子，$\widetildeχ^{1}_{0}$是最轻的中性伴子和$\widetilde{G}$是引力子，作为一个完整的背景形状和速率。事件可以在独占光子加上丢失$E_{T}$最终状态下观察到，其中一个光子到达探测器时具有延迟的到达时间。令人惊讶的是，使用完整CDF数据集对延迟时间分布的斜率的简单测量对除了$\widetildeχ^{1}_{0}$质量之外的所有质量都很不敏感，并且允许将其质量确定为其自身的约25%的可能性。
2013-09-12 hep-ph
Big-bang nucleosynthesis through bound-state effects with a long-lived slepton in the NMSSM
我们表明，李的问题可以解决的次最小超对称标准模型的次轻超对称粒子是非常长的寿命。这种长寿命的slepton在大爆炸核合成中引起奇异核反应，并通过束缚态形成破坏和产生$^7$ Li和$^6$ Li核。我们研究的情况下，最轻的超对称粒子是单类中性伴子和双类中性伴子，目前允许的区域中的参数空间，这是一致的观测暗物质和希格斯质量。
2014-03-11 astro-ph.CO hep-ph
Investigating light neutralinos at neutrino telescopes
我们提出了一个详细的分析中微子诱导μ介子信号来自中性伴子对湮灭内的太阳和地球，特别强调轻中性伴子。考虑的理论模型是一个有效的MSSM没有高吉诺质量统一，它允许轻质量的中性伴子（低于50 GeV）。使用超级神冈探测器的几何形状，将μ子事件分为贯穿μ子和停止μ子。在信号的评估，我们考虑到相关的强子和天体物理学的不确定性，包括中微子振荡和传播特性在一个一致的方式。我们得出的范围内的中微子质量可以探索中微子望远镜与低μ子能量阈值（约1 GeV）取决于事件的类别和各种天体物理和粒子物理参数的值。最后的分析集中在向上的μ介子通量，这可能是由那些中性伴子配置，能够解释的DAMA/LIBRA实验的年度调制数据产生的。我们展示了如何将这些数据与中微子望远镜的测量相结合，可以帮助确定DM粒子的特征，并限制许多数量（天体物理学和粒子物理学起源）的范围，这些数量在评估中仍然存在很大的不确定性。
2009-11-04 hep-ph
Long-lived triplinos and displaced lepton signals at the LHC
我们探讨了三重态希格斯玻色子玻色子的超伴子的可能性，命名为“三重态”。它们是$Y=0$扩展超对称标准模型中轻中性伴子和电荷伴子的一部分。在这个模型中，这样的电弱子与标准模型的费米子没有直接耦合。最重要的是，由于较轻的中性伴子和电荷伴子的光谱非常压缩，它们来自三体衰变的衰变产物非常柔软，因此可以逃避当前的对撞机边界。这些衰变是特别有趣的，因为它们产生位移轻子签名。我们分类的参数空间，同时探索不同的位移衰减的可能性。用PYTHIA方法模拟了质心能量为14 TeV的LHC中带电轻子、喷流和$b$ -喷流的末态。
2018-10-22 hep-ph
Neutralino Dark Matter in Scenarios with Early Matter Domination
我们调查的生产中性伴暗物质在宇宙学的情况下，具有早期的物质占主导地位的时代结束在一个相对较低的再加热温度。在这种情况下，不同的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的生产机制，除了充分研究的热生产，可能是重要的。这开辟了新的参数空间区域，最轻的中性伴子，作为最著名的超对称（SUSY）WIMP，获得所需的遗迹丰度。这些新的参数组中的许多也与来自对撞机以及直接和间接WIMP搜索的当前限制兼容。特别是，在标准宇宙学bino-like中性伴子，自然出现的最轻的中性伴子在许多模型中，可以有所需的遗物密度，只有在一些微调区域的参数空间，有效的湮灭截面增强的共同湮灭或$s-$通道极点。相反，如果宇宙的能量密度由长寿命的PeV尺度粒子（例如模场或Polonyi场）主导，则类比诺中性伴子可以在超对称参数空间的宽区域内获得所需的遗迹密度。我们确定了有趣的范围内的重长寿命粒子的质量和衰变特性，仔细治疗的热背景的温度的演变。
2018-12-16 astro-ph.CO hep-ph
Tau polarization measurements at the LHC in supersymmetric models with a long-lived stau
在LHC实验中，具有长寿命态的超对称性（SUSY）是一个很有吸引力的场景，因为人们可以直接观察到每个SUSY事件中的态径迹，从而可以精确测量SUSY粒子的质量。在这种情况下，我们讨论的可能性，观察/测量宇称破坏超对称粒子之间的相互作用。这样的测量将是重要的，在确定自旋和手征的超对称粒子。我们使用级联衰变链的最后一步：$χ^0\to\tildeττ\to\tildeτ(lν\barν)$，其中τ轻子的极化可以通过观察末态轻子的能量分布来统计地确定。通过与中性伴子微分衰变宽度的理论公式比较，可以得到中性伴子、τ轻子和Stau相互作用顶点处宇称破缺的大小。我们进行了蒙特卡罗模拟，看看效果是可见的LHC实验。
2010-06-15 hep-ph
Measuring Lepton Flavour Violation at LHC with Long-Lived Slepton in the Coannihilation Region
当最轻的slepton（NLSP）和最轻的neutralino（LSP）之间的质量差小于τ质量时，最轻的slepton的寿命相对于其他超对称粒子的典型寿命增加了许多数量级。这些小的质量差异是可能的MSSM，例如，它们对应于共湮灭区的CMSSM为$M_{1/2} \gsim 700$ GeV。在一般的引力介导的MSSM中，最轻的超对称粒子是中性伴子，最轻的slepton的寿命与slepton质量矩阵中代际混合的平方成反比。这样一个长寿的slepton将在LHC中产生一个独特的签名，并且测量其寿命将相对简单。因此，长寿命的slepton方案提供了一个很好的机会，研究轻子味违反ATLAS和CMS探测器在LHC和轻子质量插入边界的改善超过5个数量级将是可能的。
2008-11-05 hep-ph
Detecting long-lived particles trapped in detector material at the LHC
我们建议实施一个两阶段的检测策略，可以在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机产生的外来长寿命粒子，成为被困在探测器材料，和衰变后。所提出的策略依赖于一系列金属棒，组合起来形成一个高密度的目标。在第一阶段，棒暴露在实验洞穴之一的LHC碰撞辐射中。在第二阶段，它们被单独浸入不同实验大厅的液态氩中，在那里，时间外的衰变可以产生可检测的信号。使用长寿命的胶子对生产的基准情况下，我们表明，这个实验将是敏感的范围很广的群众。这样的实验将对低至3 GeV的胶子-中性伴子质量分裂具有独特的灵敏度，在以前发现的粒子寿命从几天到几年不等。
2022-03-17 hep-ex hep-ph
Long live The NMSSM!
本文研究 NMSSM 中类 singlino LSP 与长寿命电弱微子 NLSP 的可行参数区，提出利用 HL-LHC 位移顶点和径迹分析探测级联衰变。
2022-07-13 hep-ex hep-ph
Resolving Fermi, PAMELA and ATIC anomalies in split supersymmetry without R-parity
在无R宇称的分裂超对称性（SUSY）框架下，研究了长寿命衰变暗物质对费米、PAMELA和ATIC反常的解释.在此框架下，中性伴子被视为暗物质，而通常的方法自然地回避了长寿命中性伴子的极端精细耦合.
2015-10-19 astro-ph.HE hep-ph
Measurement of the Superparticle Mass Spectrum in the Long-Lived Stau Scenario at the LHC
在具有长寿命状态的超对称场景中，LHC实验为我们提供了精确测量超粒子质量的良好环境。我们研究的情况下，最轻的斯陶和其他slepton之间的质量差约为10 GeV或更大，使较重的slepton的衰变产物是很难被检测到。我们证明了中性伴子，slepton和squarks的质量可以测量具有良好的精度。
2009-10-30 hep-ph
Axion Dark Radiation: Hubble Tension and Hyper-kamiokande Neutrino Experiment
在这项工作中，我们研究了一个超对称轴子模型的暗扇区，包括晚衰变的引力子/轴子暗物质和轴子暗辐射。在早期宇宙中，轴子的标量超伴子（saxion）的衰变会产生大量的熵。附加熵不仅可以稀释引力子/轴子暗物质的残余密度，避免宇宙的过封闭，而且可以放松对暴胀后再加热温度$T_{R}$的约束。同时，由介子衰变产生的轴子暗辐射将增加中微子种类$N_{\rm eff}$的有效数量，这有助于降低宇宙学哈勃张力。在宇宙晚期，长寿命的引力子/轴子暗物质的衰变产生了具有MeV量级动能的轴子。我们研究了在中微子实验中通过逆Primakoff过程$a+A \to γ+ A$寻找高能轴子的可能性。
2022-04-15 astro-ph.CO hep-ph
Attempts at Explaining the NuTeV Observation of Di-Muon Events
NuTeV合作组织已经观察到他们的双μ子通道中有一个过剩，可能对应于一个只有弱相互作用的长寿命中性粒子，并且衰变为μ子对。我们表明，这可以{ \it不}解释成对生产的中性伴子的目标，然后通过一个$LLE$ R-宇称违反（RPV）运营商，在检测器的远下游衰变，在文献中建议。在LEP允许的参数范围内，事件发生率太小。我们提出了一种新的通过$B$ -介子产生中性伴子的方法，它可以完全解释这一现象。这类似于中微子通过$π$介子的产生。该模型可以完全测试，因此也可能被NOMAD数据排除。如果排除它，NuTeV观测很可能不是由于标准模型之外的物理。我们的模型也可以在当前和未来的$B$工厂进行测试。这开辟了一个新的方法来测试一个长寿命的中性伴子LSP在固定目标的实验，从而有可能关闭之间的差距对撞机和宇宙学测试的R-宇称违反。我们还讨论了中性重轻子与标准模型中微子混合的可能解释。观察到的风味结构可以解释，但生产率太低。
2001-09-06 hep-ex hep-ph
Searching for light neutralinos with a displaced vertex at the LHC
针对RPV超对称中长寿命类bino轻中性微子，提出LHC位移顶点搜寻策略，模拟表明高亮度LHC可显著提升对耦合$λ'_{111}$的探测灵敏度。
2024-06-17 hep-ex hep-ph
Searching for Axions from Atmospheric Kaon Decays
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
本研究利用大气层中宇宙射线产生的稀有 kaon 衰变来产生轴子，并通过超级神冈和冰立方探测器数据，对轴子衰变常数在质量高达 350 MeV 范围内给出了新的约束，与现有界限互补。
2026-09-21 hep-ex hep-ph
Long-Lived Sleptons at the LHC and a 100 TeV Proton Collider
我们研究了长寿命带电粒子（LLCP）搜索在当前和未来的LHC运行和在100 TeV PP对撞机的前景，使用Drell-Yan slepton对生产为例。由于动量测量对于高能粒子变得更具挑战性，我们仔细对待预期的动量分辨率。同时，100 TeV碰撞的一个新特征是探测器中高能μ子的显著能量损失。我们用它来帮助区分μ子和LLCP。我们发现，14 TeV的LHC与3 ab $^{-1}$的积分亮度可以探测LLCP slepton质量高达1.2 TeV，和100 TeV的PP对撞机与3 ab $^{-1}$可以探测LLCP slepton质量高达4 TeV，使用飞行时间测量。这些搜索将对暗物质产生惊人的影响，LHC最终测试了slepton-neutralino共同湮灭WIMP暗物质的可能性，并且LHC和未来的强子对撞机具有在超级WIMP暗物质模型中发现LLCP的强大潜力。
2016-02-14 hep-ex hep-ph
Long-Lived Fermions at AL3X
最近，Gligorov $\textit{et al.}$ [arXiv：1810.03636]提出在LHC的相互作用点（IP）2的$\texttt{ALICE}$实验附近建造一个名为“$\texttt{AL3X}$”的圆柱形探测器，旨在HL-LHC运行5期间发现长寿命粒子（LLP）。我们调查的潜在的灵敏度达到这个探测器在不同的新物理模型的参数空间与长寿命的费米子，即重中性轻子（HNL）和轻超对称中性子，这两个以前没有在这方面进行过研究。我们的研究结果表明，$\texttt{AL3X}$达到可以补充或优于其他提出的检测器，如$\texttt{CODEX-b}$，$\texttt{FASER}$，$\texttt{MATHUSLA}$和$\texttt{SHiP}$。
2018-11-05 hep-ph
Prospects of a Search for Neutral, Long-Lived Particles using Photon Timing at CDF
我们提出了寻找中性的，长寿命的粒子衰变到光子使用他们的到达时间测量与新安装的EMTiming系统在CDF的前景。使用GMSB $\tildeχ_{1}^{0}\toγ\tilde{G}$模型，我们估计预期的95%置信水平的排斥区作为中性伴子质量和寿命的函数。我们发现，单光子和双光子分析的组合应该允许运行II中的Tevatron在LEP II处容易地从ALEPH扩展排除区，并覆盖理论上有利的部分$m_{\tilde{G}}$ <几keV/c^2 GMSB参数空间。
2004-10-19 hep-ph
Long-lived particles at the LHC: catching them in time
我们探讨了在LHC中使用精确定时信息来寻找长寿命粒子（LLP）的物理潜力。与轻标准模型粒子相比，大质量LLP的衰变产物到达探测器的时间延迟约为纳秒级。我们提出了新的策略，利用这个时间延迟功能，通过使用初始状态辐射的时间戳的碰撞事件，并要求至少一个LLP内的检测器衰减。这种搜索策略适用于各种型号。除了概述这种一般的方法，我们证明了它的有效性，预计达到两个基准的情况下：希格斯衰变成一对LLP，并对生产的长寿命的中性中子在规范介导的超对称性破缺模型。我们的策略增加了两个数量级或更多的LLP的寿命的敏感性，特别是表现出更好的行为与线性依赖于寿命在大的寿命区域相比，传统的LLP搜索。定时信息显著地减少了标准模型背景，并为LLP搜索提供了强大的新维度。
2019-04-12 hep-ex hep-ph
Exploring the Hadronic Axion Window via Delayed Neutralino Decay to Axinos at the LHC
在最小超对称标准模型中加入QCD轴子不仅解决了强CP问题，而且用新的暗物质候选者修正了暗区。虽然超对称性轴子现象学通常仅限于寻找轴子本身或寻找普通的超对称性粒子，但这项工作的重点是在大型强子对撞机（LHC）上可以检测到轴子的超伙伴，轴子，在从主顶点位移的中性伴子的衰变中。特别是，我们专注于强子轴子窗口内的KSVZ axino。在这种情况下，中性伴子的衰变长度很容易适合超对称谱的ATLAS探测器，预计在14 TeV的LHC可测试。我们比较这个签名的位移衰变axinos其他动机良好的情况下，包含一个长寿命的中性伴子内的检测器衰变。这些替代方案可以在某些情况下非常接近模仿预期的axino签名，并在何种程度上，他们是可区分的讨论。我们也简要地评论这样一个场景的宇宙学可行性。
2015-12-21 hep-ph
A Solution to Lithium Problem by Long-Lived Stau
本文回顾了最小超对称标准模型下的一个非标准大爆炸核合成（BBN）方案，并提出了一种求解${}^{7}$ Li和${}^{6}$ Li问题的思路.每个问题都是标准BBN中预测的丰度与观察到的丰度之间的差异。我们关注的是τ轻子的超对称伙伴stau，当它是次轻的超对称粒子并且质量与最轻的超对称粒子简并时，它是一种长寿命的带电粒子。长寿命的Stau与核形成结合态，并提供非标准的核反应。其中之一，内部转化过程，加速了${}^{7}$ Be和${}^{7}$ Li的破坏，并导致解决了${}^{7}$ Li问题。另一方面，Stau和${}^{4}$ He的结合态增强了n、d、t和${}^{6}$ Li的产生。过量生产${}^{6}$ Li可以解决${}^{6}$ Li问题。然而，d和t的超生产可能与观测值冲突，并且状态的相关参数空间受到严格约束。因此，我们需要仔细研究Stau- ${}^{4}$ He束缚态，以找到解决${}^{6}$ Li问题的条件。长寿命恒星的方案同时成功地拟合了轻元素（d，t，${}^{3}$ He，${}^{4}$ He，${}^{6}$ Li，和${}^{7}$ Li）和中性伴子暗物质的丰度。因此，Stau和中性伴子的参数空间都以很高的精度确定。
2016-05-23 astro-ph.CO hep-ph
R-parity Violation and Light Neutralinos at ANUBIS and MAPP
在R-宇称破坏超对称中，最轻的中性伴子可能非常轻，甚至没有质量。对于质量在$500$ MeV $\lesssim m_{\tildeχ^0_1}\lesssim 4.5$ GeV范围内的中性伴子可以在强子碰撞中产生，从稀有介子衰变通过R宇称破坏耦合，随后衰变为较轻的介子和带电轻子。由于中性伴子的质量小，且R宇称破坏耦合小，最轻的中性伴子寿命长，导致在固定靶和对撞机实验中顶点移位。在这项工作中，我们研究这样的签名在拟议的实验ANUBIS和MAPP在大型强子对撞机。我们还比较了它们在这些情况下的灵敏度与其他现有的和拟议中的实验在LHC，如ATLAS，CODEX-B，和MATHUSLA。我们发现，ANUBIS和MAPP可以显示出互补或优越的灵敏度。
2021-03-19 hep-ph
Long-lived Charginos in the Focus-point Region of the MSSM Parameter Space
我们分析了在MSSM框架内利用重力介导的超对称性破缺获得轻长寿命电荷态的可能性。我们发现，这种可能性可以实现在所谓的焦点区域的参数空间。类希格西诺电荷伴子和两个类希格西诺中性伴子的质量简并是长寿命的必要条件。它需要微调的参数，但作为一个单一的附加约束在整个参数空间中，它可以满足在约束MSSM沿边界线辐射电弱对称性破缺失败。在靠近边界线的窄带中，电荷粒子是长寿命粒子。它们在LHC中通过电弱相互作用产生和共同产生的截面达到pb的十分之几。
2008-11-18 hep-ph
Long-lived higgsinos as probes of gravitino dark matter at the LHC
我们研究了LHC对具有轻希格斯玻色子、小R宇称破缺和引力子暗物质的超对称模型的敏感性。费米-LAT对伽马射线搜索中衰变的引力子暗物质的限制为类希格斯诺中性伴子NLSP衰变长度设定了一个下限，从而产生了位移顶点对撞机的签名。利用公开可用的信号、背景和探测器响应的模拟工具，我们发现质量在100-400 GeV、R宇称破缺在10^-8 ~ 10^-9之间的希格斯玻色子可以出现在积分亮度为10-30 fb^-1的8 TeV LHC数据中。我们证明，在信号的情况下，希格西诺质量可以通过重建的双μ子质量的边缘。
2013-03-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Chargino reconstruction in supersymmetry with long-lived staus
我们考虑一个超对称（SUSY）的情况下，包括右手中微子，其标量超伙伴之一是最轻的超对称粒子（LSP）。在这种情况下，SUSY的对撞机信号中的区别特征不是丢失能量，而是对应于次轻SUSY粒子的一对带电轨道，当它是一个状态时，如在所考虑的情况下。在此基础上，我们通过研究特定末态下的横向质量分布，探讨了重构电荷伴子的可能性。隔离中微子的横动量与此相关的各个步骤进行了概述，并确定了我们的程序工作的参数空间的区域。
2009-10-19 hep-ph
Probing the "$μ$ from $ν$" supersymmetric standard model with displaced multileptons from the decay of a Higgs boson at the LHC
“$μ$ from $ν$“超对称标准模型（$μν$ SSM）解决了$μ$ -问题，并利用一组常用的右手中微子超场同时再现了中微子测量数据。最近，大型强子对撞机揭示了第一个标量玻色子，这自然使它诱人的测试$μν$ SSM在这个新发现的光。我们表明，这个新的标量，而衰减到一对不稳定的长寿命的中性伴子，可以导致一个独特的信号与非提示多轻子。伴随着对撞机分析，我们表明，这个信号提供了一个明确无误的签名的模型，与轻neutralinos明显。这个信号的证据是很好的设想与复杂的位移顶点分析，这值得实验的关注。
2013-06-17 hep-ex hep-ph
Stau detection at neutrino telescopes in scenarios with supersymmetric dark matter
我们研究了在冰立方中微子望远镜上探测地球内部通过高能中微子的非弹性散射产生的长寿命态。在两种情况下计算了态通量的理论预测，其中长寿命态的存在与可行的超对称暗物质自然相关。也就是说，我们考虑的情况下，与superWIMP（引力子或轴子）和中性伴暗物质（沿共湮灭区）。在这两种情况下的最大值的stau通量原来是约1事件/年的地区与轻stau。这与轻引力子一致，其质量受到上限的限制，范围从0.2到15 GeV，取决于Stau质量。同样，它与质量约为1 GeV的轴子和100 GeV量级的非常低的再加热温度兼容。在中性伴子暗物质的情况下，这有利于具有低tan（β）值的区域，对于该区域，中性伴子-斯陶共湮灭区域在斯陶质量的较小值下发生。最后，我们研究的情况下，一般的超引力理论，并显示如何为特定的选择非通用的软参数的预测STAU通量可以适度增加。
2009-04-14 hep-ph
Scrutinizing Supergravity Models through Neutrino Telescopes
星系晕中性伴子（$χ$）被太阳或地球捕获后，产生高能中微子作为各种湮灭模式的最终产物。这些中微子可以从太阳或地球核心传播到地下探测器（“中微子望远镜”）附近，在那里它们可以相互作用并产生向上移动的μ子。我们在最小$SU(5)$超引力模型、无标度和无标度的$SU(5)\times U(1)$超引力模型中计算了这些μ子通量。目前，Kamiokande 90\%C. L.通量的上限，只有一小部分的$SU(5)\times U(1)$模型的参数空间是可访问的$m_χ\sim m_{\rm Fe}$，这反过来又意味着约束最轻的电荷子质量约100 GeV的范围内的$\tanβ$值。我们还描绘了参数空间的区域，这将是可访问的实验灵敏度的改善，预计在不久的将来在大萨索，超级神冈，和其他设施，如DUMAND和AMANDA，目前正在建设中。我们的结论是，如果中性伴子存在于晕中，那么这种技术最终可以用来探索这些特定模型的一半以上的允许参数空间，更普遍的是一大类超引力模型，在许多方面超越了传统对撞机实验的范围。
1993-09-29 astro-ph hep-ph
Probing compressed Higgsinos at the FASER experiment
University of Arizona（亚利桑那大学）；School of Science, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University（中山大学深圳校区理学院）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；Center for Theoretical Physics, Henan Normal University（河南师范大学理论物理中心）；Department of Physics, University of Adelaide（阿德莱德大学物理系）
研究FASER实验探测压缩Higgsino谱的可能性，发现FASER 2能探测中性Higgsino质量至130 GeV，补充LHC和位移顶点搜索。
2025-12-30 hep-ph
