在LHeC上探测轻夸克与重中微子

我们研究了在拟建的$e^{-} p$对撞机LHeC上$\tilde{R}_{2}$类模型的轻夸克产生与衰变，该对撞机计划以150 GeV电子和7 TeV质子束运行。除轻夸克与轻子和喷注的耦合外，该模型还具有与轻夸克耦合的右手中微子。我们分析了若干末态的对撞机特征，这些末态可源自轻夸克衰变为标准模型粒子，也可源自轻夸克产生的重中微子的进一步衰变。我们发现末态$\ell^{-}+\text{n-jets}\,(1\leq\text{n} \leq 2)$具有最大的发现前景，即便采用一组通用截断，仅用几fb数据即可在探测质量为1.1 TeV的轻夸克时达到超过$5\sigma$的显著性。显著性随轻夸克质量增大而急剧下降。然而，在100\,$\rm{fb}^{-1}$数据量下，对质量高达1.4 TeV的轻夸克仍可实现5$\sigma$发现。同样在该亮度下，末态$\bar{b}\ell^{+}\tau^{-}+\text{n-jets}\,(\text{n}\geq 2)+\text{MET}$源于轻夸克级联衰变为$\bar{t}$和右手中微子，随后$\bar{t}$和中微子进一步衰变，预计将产生相当多的事件数($\approx 180$)。