中文摘要：

申请人从事Tevatron/D0高能粒子物理国际合作实验研究，在高横动量轻子相关的探测器实验方法研究、新物理寻找、标准模型精确测量物理分析方面做出成绩1)设计中心径迹触发系统升级，方案通过能源部大科学工程Lehman Review评审，成为D0触发系统升级蓝本；2)提出通过探测e+muon共振态检验R宇称破缺的理论设想，得到CDF,D0,ATLAS高能实验采用。负责该反应道D0物理测量，获得最严格的直接测量超对称参数限制；3)研究D0正负电子前后不对称分布，测量基本物理参数弱混合角；4)在Tevatron上首次完成双光子窄共振态测量，为低质量段Higgs粒子寻找提供新信息。在D0做出以中国为主的科研成果，在探测器研究、物理分析以及科研组织方面为合作组做出了贡献，应合作组邀请成为D0 Authorship Committee 委员会执委。

结论摘要：

本课题开展Tevatron对撞机上D0实验、LHC对撞机上ATLAS实验物理研究，完成标准模型电弱相互作用机制精确检验、Higgs粒子伴随产生截面测量，以及TeV强子对撞机上寻找新现象新粒子。 取得的主要物理成果1）在D0实验中，通过e+e-末态电荷分布前后不对称性AFB，测量物理常数弱混合角sin2θW。弱混合角是粒子物理标准模型（SM）的基本输入参数，其数值由正负电子对撞机LEP与SLD实验在Z0玻色子质量峰附近的宇称破坏观测确定。但最精确的SLD初态极化Alr测量与LEP b-夸克前后不对称性A0b观测之间存在3σ的显著偏离，这是标准模型电弱机制自洽性检验长期存在、有待回答的一个疑难问题。我们基于全部D0数据的AFB观测与弱混合角测量，实现了高于LEP实验轻子末态不对称性观测、接近世界最精确Alr/A0b测量的实验精度，从而为精确检验标准模型电弱破缺机制提供了一个新的实验输入标准；2）在D0实验中，测量Tevatron对撞机上Z(ll)H(bb)伴随产生过程反应截面。我们发展了量能器缝隙区域ICR的电子鉴别技术，并改进了b-jet判选方法，对D0实验探测125GeV Higgs粒子的实验灵敏度提高了20%，这一物理结果也为LHC实验Higgs性质研究提供了有益的补充；3）在D0与ATLAS实验中，完成W(lν)γ/Z(ll)γ双玻色子产生截面及末态微分角分布测量，这些测量检验了标准模型电弱机制，并在基本粒子物理的反应过程中验证量子干涉效应。在对末态光子微分分布精确测量的基础上，探测了标准模型禁戒的规范场三线反常耦合aTGC新物理效应；4）在ATLAS实验中，寻找包含普适的全轻子末态ll’(l,l’=e, μ, τ)超对称标量中微子R宇称破缺共振态。在eμ/eτ/μτ三个反应道中，获得对R宇称破缺参数最灵敏的实验测量。以上相关实验研究共发表论文10余篇，其中PRL 3篇，PRD 3篇，PLB 3篇，EPJC 2篇，JHEP 2篇。 在完成物理课题的同时，在基金的支持下，我们开展了ATLAS Muon谱仪端盖触发系统升级的预研究，这一预研工作为最终确定中国参加ATLAS Phase I NSW(Muon New Small Wheel)升级、并在技术上有把握完成相关任务奠定了基础。