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1、LHC上伴随产生过程的研究摘要粒子物理学的标准模型(StandardModel)是描述了构成物质的基本粒子及其相互作用的基本理论。2013年，随着Higgs粒子被发现，标准模型预言的62种基本粒子(三代轻子、夸克和规范传播子)中最后一个粒子也被找到，至此标准模型取得了巨大的成功。然而，标准模型也遇到了许多困难，如中微子振荡、暗物质暗能量、过多未知参数等问题。为了解答这一系列新的问题，物理学家们提出了新物理的存在。现位于欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)也正在寻找新物理的信号。本文通过介绍标准模型的基本内容，重点
2、了解了真空自发对称性破缺的Higgs机制，介绍了对称性破缺如何使粒子获得质量，又经过对标准模型遇到的困难的认识，进一步说明新物理的必要性。基于新物理的考虑，介绍双Higgs二重态(2HDM)模型，其通过对标量场Higgs场的自然扩充来对Higgs粒子的性质做进一步的研究，特别地，说明了带电Higgs粒子的存在。通过叙述和对比，选择TypeII型双Higgs二重态作为研究对象，具体对的伴随产生过程进行阐述，画出费曼图，由拉氏量找出费曼规则，得出不变振幅的平方，然后得到散射截面，结合LHC中观测过程中数据，分析说明了的伴随产生过程的实
3、验情况，并进一步说明在反应有效能量=14TeV下事例数的计算过程。关键词：标准模型Higgs机制双Higgs二重态模型带电Higgs粒子TheassociatedproductionattheLHCAbstractThestandardmodel(SM)ofparticlephysicsisatheoreticaldescriptionofelementaryparticlesofmatterwiththeirinteractionsofeach.Asof2013,scientistsarevirtuallycertainthat
4、theyhaveconfirmedtheHiggsbosonexists,andthereforethattheallsortsofelementaryparticlesofSMhasbeenfound,sofar,theSMhasachievedagreatsuccess.Thoughextremelysuccessful,theSMhasfacedmanyproblemssuchasneutrinooscillation,thenatureof darkmatter and darkenergyandetc.Andsomepa
5、rametersintheSMarbitrarilyaddedbutunexplained.[1] Tosolvethoseproblems,physicistshaveproposedso-callednewphysicsthatmeansBeyondtheStandardModel(BSM)[2].TheLargeHadronCollider(LHC),whichislocatedintheEuropeannuclearresearchcenter(CERN),islookingfornewphysicssignals.Int
6、hispaper,wefirstrevisittheSMandfocusedonunderstandingtheelectroweakspontaneoussymmetrybreakingofHiggsmechanism(EWSB),andthen,afterlearnedthedifficultiesencounteredbytheSM,furtherillustratetheimportanceofnewphysics,especiallyintroducetheTwo-Higgs-DoubletModel[32-37].Th
7、roughcontrast,choosetheTypeII2HDMastheobject,andillustratetheassociatedproduction,drawtheFeynmandiagrams.Basedonlagrangian,findthe Feynmanrules,thencamethecrosssectionoftheproduction.Combinedwiththe dataattheLHC,the basiccalculationprocessofthe numberofcasesundertheef
8、fectivereaction energy=14TeVisgiven.KeyWords:StandardModelHiggsMechanismChargedHiggsBosonTwo-Higgs-DoubletModel目录第1章绪论………………
