标准模型下双光子碰撞产生电子对的一圈弱电辐射修正

摘要

由于轻子对的产生截面可以达到非常高的精度,而且光子对撞机可以作为正负电子对撞机的一个补充,γγ→e<'+>e<'->过程被建议使用.γγ→e<'+>e<'->过程也是一个可能用于对撞机亮度监测的反应道.它可以对对撞机的亮度进行高精度测量.在高能量对撞过程中其弱电单圈辐射修正的贡献可能应当考虑.本文的工作就是计算了γγ→e<'+>e<'->过程在树图及其一圈弱电辐射修正后的反应截面.通过正规化和重整化以及软光子轫致辐射处理,我们发现紫外发散和红外发散已经被消除了.在最后的结果中,我们给出了它们的数值结果.我们在GLC亮度监测范围内计算了树图的总截面,以及标准模型下一圈弱电辐射修正后的总截面,其中包括虚修正和软光子辐射修正.我们还讨论了在GLC的亮度监测范围内树图及一圈修正后的总截面随质心能量的变化关系.我们还获得了微分截面与出射电子角度θ的关系曲线.最后,我们得到了每秒钟亮度探测器接收的事例数随对撞能量的变化图以及与出射角度的变化关系图.GLC的亮度监测范围是50mrad≤θ≤150mrad和(π-0.15)rad≤θ≤(π-0.05)rad,其亮度L=10<'34>cm<'-2>s<'-1>.我们的理论计算对实验上检验标准模型具有一定的参考价值.

目录

文摘

英文文摘

1 Preface

2 The Standard Model

2.1 Introduction

2.2 Classification of Internal Symmetries and Relevant Theorems

2.3 Lagrangian of the Electroweak Theory

2.4The Concept of Spontaneous Symmetry Breaking and the Higgs Mechanism

2.4.1 The Concept of Spontaneous Symmetry Breaking (SSB)

2.4.2 Goldstone Theorem

2.4.3 The Higgs Mechanism

3 Regularization and Renormalization Theory

3.1 Regularization

3.2 Theory of Renormalization

3.3 The Schemes of Renormalization

3.4 Discussion

4 Feynman Diagrams and Feynman Rules of Process γγ→ e+e-

4.1 Feynman Diagrams

4.1.1 Tree-level Diagrams of Process γγ → e+e-

4.1.2 One-loop Diagrams ofProcess γγ → e+e-

4.2 Feynman Rules

5 The Calculation of Cross-sections

5.1 The Tools We Adopted for Calculating Cross-sections

5.2 Notation and Conventions

5.3 Lowest-order Cross-section

5.4 Radiative Corrections

6 Numerical Calculations and the Conclusions

6.1 Numerical Calculations

6.2 Summary and Prospect

致谢

Reference

Appendix

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