探索寿命前沿的新探测器
高能物理 - 唯象学
2017-02-01 v3 高能物理 - 实验
摘要
长寿命粒子(LLPs)是许多标准模型之外理论(包括超对称)的共同特征,并通常产生于奇异Higgs衰变。遗憾的是,对于质量大于 GeV且寿命接近大爆炸核合成(BBN)极限(~m)的非强子电中性LLPs,目前没有任何现有或提议的搜索策略能够观测到其衰变。我们提出了MATHUSLA表面探测器概念(MAssive Timing Hodoscope for Ultra Stable neutraL pArticles,超稳定中性粒子大型计时量能器),该概念可利用现有技术实现,并能在高亮度LHC升级及时投入使用以寻找此类超长寿命粒子(ULLPs),无论其产生于奇异Higgs衰变还是更一般的产生模式。我们还提倡在未来100 TeV对撞机上配备专用的LLP探测器,在那里,一个中等规模的地下设计即可发现由亚百分比水平的奇异Higgs衰变产生、寿命处于BBN极限的ULLPs。
引用
@article{arxiv.1606.06298,
title = {New Detectors to Explore the Lifetime Frontier},
author = {John Paul Chou and David Curtin and H. J. Lubatti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.06298},
year = {2017}
}
备注
7 pages, 4 figures. Added more detail to discussion of backgrounds. Various minor clarifications. Results and conclusions unchanged