240 likes | 391 Views
IHEP Diffractive group http://sirius.ihep.su/CMS/higgsdiff/diff.html. Возможности эксклюзивной двойной дифракции на LHC. V.Petrov , R.Ryutin , A.Sobol. Р. Рютин, ИФВЭ. Содержание. Кинематические свойства и способы описания эксклюзивных двойных дифракционных событий (ЭДДС).
E N D
IHEP Diffractive group http://sirius.ihep.su/CMS/higgsdiff/diff.html Возможности эксклюзивнойдвойной дифракции на LHC V.Petrov, R.Ryutin, A.Sobol Р. Рютин, ИФВЭ
Содержание • Кинематические свойства и способы • описания эксклюзивных двойных • дифракционных событий (ЭДДС). • Нормировка параметров (рождение струй и • фотонов) • Возможности измерений и предсказания • Дифракционные картины • Рождение частиц Стандартной Модели • и ее расширений в ЭДДС • Неопределенности в предсказаниях • Заключения
Кинематические свойства ЭДДС T T T V V V V F F F T T T φ M а) ЭДПО б)←ИДПО → в) 180º 0º -180º ө 0º 180º 0º 180º 0º 180º 90º 90º 90º
Кинематические свойства ЭДДС F F F F в) “мягкий” б) полу- инклюзивный а) эксклюзивный φ 180º 0º -180º ө 0º 180º 90º
Преимущества ЭДДС t 1 1. Четкая сигнатура: 2 протона в передних детекторах + сигнал в центральной области 2. Очень хорошие отношения сигнал/фондля многих процессов 3. правило Jz=0 (для малых t) 4. Ограничения на J^PCрождающейся системы 5. Возможность определения J^PC по азимутальным распределениям (спин-четностный анализ) 6. Метод недостающих масс даетхорошее разрешение по массе s
Способы описания ЭДДС V. Khoze, A. Martin, M. Ryskin перекошенные UPDF + двухканальная эйкональная модель для S, E F F f f f f E F F F F S S f f f f а) б) в) г)
Способы описания ЭДДС E. Gotsman, E. Levin, U. Maor BFKL + 3-канальная эйкональная модель для S а) б) в) г) F F F F S S
Способы описания ЭДДС DPEMC, PDF в помероне + двухпомероннаямодель для S (P. Lanshoff, ...) G IP G IP F F F F p p p p x =1 g F F F F S S x =1 g F F F F p p p p а) б) в) г)
Способы описания ЭДДС Модификация DPEMC, UPDF в Помероне + дополнительная модель для S g IP g IP F F F F p p p p g g IP IP F F F F S S g g IP IP F F F F p p p p а) б) в) г)
Способы описания ЭДДС EDDE2.1 везде 3-померонная эйкон. модель T + + + ... V + + + ... T T T F F F V V T T T а) б) в)
Способы описания ЭДДС Истоки Обобщенный Реджевский Померон как C-четный фотон Операторное разложение f T T + J 1 1 -1 F F F J 3 + 1 J 2 T T f а) б) в)
Нормировка на данные CDF(струи) EDDE2.1 min E Tjet
Нормировка на данные CDF(фотоны) KMR ~ 38 fb EDDE2.1 E > 5 GeV & |η|<1 Tγ σ ~ 35 fb γγ CDF data γγ
Измерения дифракционных картин Интенсивность потока частиц Азимутальная плоскость LHC TeVatron Извлекаемая информация: 1. t-наклон => поперечный размер области взаимодействия R²/2 2. t-распределение => продольный размер области взаимодействия L>s/(2<t²> - <t>²) 3. Присутствие сложной структуры => интерференция адронных волн 4. Глубина минимумов => величина реальной части амплитуды рассеяния _
Измерения дифракционных картин 1. t-наклон ~ 4 Гэвˉ² соответствует масштабу ~0.65 фм, что в 2 раза меньше размера нуклона (часто интерпретируют как размер “глюонного” ядра) 2. Увеличение дополнительного “жесткого” масштаба приводит к расширению дифракционного конуса 3. Для экспоненциального распределения с наклоном 4 Гэвˉ² L>5600 фм ! Основные процессы на LHC для измерения дифракционных картин: эксклюзивное и полуинклюзивное центральное рождение двух струй в узком диапазоне масс при светимости 10^33 см^-2 c^-1 -2
Измерения азимутальных распределений y Полярный угол ө x конечный протон Азимутальный угол φ 12 z Ось столкновения Спин-четностный анализ конечный протон 0-+ 0++
Рождение струй (КХД-эффекты) min E , GeV Tjet КХД: подавляющий фактор оказывает сильное влияние на распределение по массе центральной системы => экспериментальная проверка F
Рождение фотонных пар GeV GeV Преимущество: измерение массы фотонов + метод недостающей массы => более точное измерение распределений Недостаток: маленькие сечения
Рождение резонансов (бозон Хиггса) 1.9 fb 0.3 fb 115 GeV _ _ _ 4 4 (H)~1 фб, светимость 100 фбˉ , разрешение по массе 4 ГэВ, сигнал/фон ~ 0.83 1
Рождение гравитонов Физический масштаб на видимой бране Радион Массивные гравитоны Режим большой кривизны Режим малой кривизны _ _ κ ~ M ~ 1 ТэВ =>~ κ << M ~ 1 ТэВ => 5 5 Смешивание Радион-Хиггс.боз. Очень узкие резонансы: Яркая сигнатура: p+pp+”ничего”+p Малый фон: p+pp+”нейтрино”+p
Рождение гравитонов Режим большой кривизны Режим малой кривизны 3 14 30 50 ~ ~
Резюме (диаграммы процессов) Струи + perm. + perm. + F + + б) а) Калибровочные бозоны ,Z Резонансы ,Z H c,b u,d,s, SUSY,Radion, Graviton,Glueball c,b c,b t W г) д) е) W в)
Неопределенности в предсказаниях
Заключения (возможности ЭДДС) • Измерения дифракционных картин • (t-распределений): размеры области взаимодействия, реальная и мнимая части амплитуды • Измерения азимутальных распределений: спин-четностный анализ • Рождение 2(3)-х струй и : КХД-эффекты, калибровка • Рождение резонансов (бозон Хиггса, Радион, легкие мезоны, глюболы, гравитоны, супер-партнеры)