Z+γ末态是一个重要的双矢量玻色子产生过程,其研究可在TeV能区直接检验SM电弱相互作用、探测反常耦合ATGC(Anomalous Triple Gauge Couplings)新物理。Z和γ为中性粒子,其自耦合在标准模型中是被禁止的,而如存在ATGC耦合,不但Z+γ产生截面将有所增加,高能区光子横动量分布也将显著提高。Tevatron实验对该过程产生截面和反常耦合做了较为详细的研究,但受限于2TeV对撞能量,无法探测高能区ZZγ/Zγγ反常耦合。由于ATLAS实验中,对撞能量高达14TeV,我们可以很好的研究光子在高能区的行为分布,因此我们提出了基于ATLAS探测器对该反应道的研究。该研究将给出比Tevatron更加精确的截面测量,更直接的给出ZZγ/Zγγ反常耦合存在与否的证据,从而实现对标准模型的精确检验和新物理的寻找。
Z+γ末态是一个重要的双矢量玻色子产生过程,其研究可在TeV能区直接检验SM电弱相互作用,并探测反常耦合ATGC(Anomalous Triple Gauge Couplings)新物理。 Tevatron 实验对该过程产生截面和反常耦合做了较为详细的研究,但受限于2TeV 对撞能量,无法探测高能区ZZγ/Zγγ反常耦合。 本课题利用LHC对撞机上的ATLAS探测器,根据采集数据的积分亮度,分3个阶段对Z+γ末态的产生截面及反常耦合进行了测量。其中利用2011年全部数据(4.6fb-1)测得的Z+γ微分截面与标准模型预言相吻合;对反常耦合参数的限制,优于D0和CMS的最新测量结果;相关研究结果分别发表于JHEP和PLB,另有1篇论文已通过合作组审核,投稿PRD。同时本研究针对2010年的低积分亮度,开拓了该课题的一项相关研究-Z玻色子的横动量测量,检验了TeV强子对撞QCD强相互作用机制,相关测量结果发表于PLB; 鉴于对轻子性能的把握, 我参加并领导了另一项轻子相关末态(emu, etau 或 mutau)的研究-R宇称轻子数破缺的超对称共振态粒子寻找,相关结果已发表PRL一篇,另有一篇论文已通过合作组审核,投稿PLB。最终,本研究项目顺利完成计划任务,以合作组形式发表论文4篇,另有2篇投稿,即将发表。