CLIC上利用单光子和偏振束在√s=3 TeV处进行暗物质搜索的物理性能
高能物理 - 实验
2021-03-16 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
研究了在紧凑直线对撞机（CLIC）上于\mbox{ 3 TeV}处探测暗物质（DM）的潜力。通过计算95%置信水平上限截面随暗物质质量的函数来估计搜索的灵敏度。左旋（右旋）偏振\Pem束分别增加（减少）标准模型背景，且对于表征WIMP性质和控制系统误差至关重要。使用右旋偏振\Pem束显著降低了95%置信水平截面。利用左旋和右旋偏振\Pem束的能量分布之比，系统误差相互抵消。利用该比值计算95%置信水平上限截面需要模型假设以计算预期信号事件数。使用暗物质简化模型，针对电子-电子-媒介子顶点耦合的两个值、10 GeV的媒介子宽度以及固定的媒介子-暗物质-暗物质耦合值，推导了暗物质的排除极限。对于3.5 TeV的媒介子质量，测量过程\mbox{\Pem \Pep X X \PGg}显著性微分分布随光子能量的函数，可区分不同暗物质媒介子，并将WIMP质量测量至接近质心能量的一半。对于\mbox{1 TeV}的WIMP，质量以1%的精度确定。
引用
@article{arxiv.2103.06006,
title = {Physics performance for Dark Matter searches at $\sqrt{s}=$ 3 TeV at CLIC using mono-photons and polarised beams},
author = {J-J. Blaising and P. Roloff and A. Sailer and U. Schnoor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06006},
year = {2021}
}