高能 μ 子对撞机上的费米子门户暗物质

在这项工作中，我们对未来 μ 子对撞机在冻结机制下的费米子门户暗物质模型进行了全面研究。对于不同可能的非单态费米子门户，我们计算了由遗迹丰度计算得出的介质质量上限，并讨论了未来 μ 子对撞机在即时和长寿命粒子搜索策略中探测其可行参数空间的范围。具体而言，我们在即时区域开发了初步的搜索策略，并表明对双轻子或双喷流不变质量、缺失横质量 $M_{T2}$、轻子或喷流的赝快度和能量，以及轻子或喷流对之间开角的截断，可用于扣除标准模型背景。在长寿命粒子区域，我们讨论了每个模型的信号并计算了它们的事件计数。在该区域，轻子-(夸克-)门户模型信号由带电径迹($R$-强子)组成，它们要么在探测器内衰变产生位移轻子(喷流)特征，要么在探测器中稳定并产生重稳定带电径迹信号。作为副产品，我们开发了一个流程，用于包含 μ 子束内 μ 子组分的非平庸部分子分布函数；结果表明，这会对运动学分布和可达到的显著性产生非平庸的影响。我们还强调了所有模型中 μ 子对撞机独有的唯象学特征，并希望我们的结果，对于这一有动机且广泛的暗物质模型类别，能为未来 μ 子对撞机探测器的设计提供信息。我们还对提高 μ 子对撞机探测器对费米子门户模型中长寿命粒子信号灵敏度的建议进行了推测。