论文部分内容阅读
位于欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)自2010年开始运行,质心系能量已达到了8TeV。LHC的运行为人们提供了精确检验粒子物理标准模型(Standard Model)以及探索超出标准模型之外新物理的有力工具。 本文首先扼要介绍了LHC的实验现状。接下来简要归纳了微扰QCD的基础知识,包括拉氏量、量子化和重整化、因子化定理和红外安全等内容,以及QCD次领头阶修正的计算方法等。尤其重点介绍了处理次领头阶红外发散的dipole减除法。 在此基础之上,本文在QCD次领头阶水平上着重研究了强子对撞机上的某些新物理过程,其具体内容如下: 深入研究了强子对撞机上模型无关的味改变中性流诱导的tγ联合产生过程。不仅考虑了FCNC耦合顶点tqγ所诱导的过程,还考虑了FCNC耦合顶点tqg所诱导的过程,以及它们之间的混合效应。本文的计算结果表明,QCD次领头阶修正将Tevatron和LHC上的截面分别增大了50%和40%。考虑了混合效应后,QCD次领头阶修正将LHC上由tuV(V=γ,g)顶点和tcV(V=γ,g)顶点所诱导的截面分别增大50%和80%。此外,QCD次领头阶修正还降低了结果对标度的依赖性。本文还计算了一些重要的运动学分布,包括不变质量分布、末态粒子横动量分布等。 研究了LHC上RS模型KK态胶子诱导的双喷柱产生过程的QCD次领头阶修正。首先,本文给出了标准模型和KK态胶子诱导的双喷柱过程的QCD单圈修正的完整螺旋度振幅表达式。接着,计算了它们的QCD次领头阶截面及其K因子随KK态胶子质量的变化关系。结果表明,QCD次领头阶修正降低了截面对标度的依赖性,使预言更加可靠。此外,本文还计算了Randall-Sundrum(RS)模型中的KK态胶子对标准模型双喷柱不变质量分布的影响。最后,通过与LHC最新的实验结果的比较,给出了对KK态胶子质量及其有关耦合常数的限制。和领头阶结果比较,上述QCD次领头阶效应显著减小了该模型中有关参数实验所允许的取值范围。