高能 $\mu^+$ $\mu^-$ 子对碰撞中的彩色粒子产生

高能 $\mu^+\mu^-$ 子对碰撞器为产生新型重粒子提供了多种机制。虽然通过 $\mu^+\mu^-$ 直接湮灭的探测范围将接近碰撞器的中心-of-mass 能量，但来自入射 $\mu$ 束流的图森、夸克和胶子的部分湮灭将开启单体产生和对产生不同量子数粒子的新通道。我们计算了各种彩色状态（包括彩色三重体、彩色六重体、彩色八重体、leptoquark 和 leptogluon）的产生率。我们发现，一旦超过产生阈值，通过 $\mu^+\mu^-$ 直接湮灭的对产生通常具有 $0.1 - 1$ fb 的横截截面。另一方面，通过 $\mu$ 束流的夸克和胶子内容的对产生在相同粒子质量下大约为 $10^{-4}$ fb。我们对每种粒子进行了简单的质量覆盖估计，发现 10 TeV $\mu$ 子对碰撞器可以将彩色三重体的覆盖范围扩展到大型强子对撞机高亮度运行所能实现的范围之外。以单体产生为主导的 leptoquark 和 leptogluon 也能在 $\mu$ 子对碰撞器下探测到更高质量的粒子。最后，一个例子是彩色八重体标量和矢量粒子，$\mu$ 子对碰撞器在此类情况下的优势覆盖范围突出。这些案例共同说明了 $\mu$ 子对碰撞器是搜索彩色重粒子的有竞争力的机器，从而加强了此类夸克对撞机在能量前沿的动机。虽然我们的研究聚焦于 $\mu$ 子对碰撞器，但我们的结果也主要适用于高能 $e^+e^-$ 碰撞。