Study of diphoton decays of the lightest scalar Higgs boson in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model

The CMS and ATLAS experiments at the LHC have announced the discovery of a Higgs boson with mass at approximately 125 GeV/c² in the search for the Standard Model Higgs boson via, notably, the γγ and ZZ to four leptons final states. Considering the recent results of the Higgs boson searches from the LHC, we study the lightest scalar Higgs boson h₁ in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model by restricting the next-to-lightest scalar Higgs boson h₂ to be the observed to the 125 GeV/c² state. We perform a scan over the relevant NMSSM parameter space that is favoured by low fine-tuning considerations. Moreover, we also take the experimental constraints from direct searches, B-physics observables, relic density, and anomalous magnetic moment of the muon measurements, as well as the theoretical considerations, into account in our specific scan. We find that the signal rate in the two-photon final state for the NMSSM Higgs boson h₁ with the mass range from about 80 GeV/c² to about 122 GeV/c² can be enhanced by a factor of up to 3.5 when the Higgs boson h₂ is required to be compatible with the excess from latest LHC results. This motivates the extension of the search at the LHC for the Higgs boson h₁ in the diphoton final state down to masses of 80 GeV/c², particularly with the upcoming proton-proton collision data to be taken at center-of-mass energies of 13-14 TeV.     

Angular reconstruction of a lead scintillating-fiber sandwiched electromagnetic calorimeter

The Neighbor Cell Deposited Energy Ratio （NCDER） is a new method that is proposed to reconstruct incidence position in a single layer for a 3-dimensional imaging electromagnetic calorimeter （ECAL）. This method was applied to reconstruct the ECAL test beam data for the Alpha Magnetic Spectrometer-02 （AMS-02）. The results show that this method can achieve an angular resolution of 7.36±0.08°/√E＋0.28±0.02° in the determination of the photon＇s direction, which is much more precise than that obtained with the commonly-adopted Center of Gravity （COG） method （8.4±0.1°/E＋0.8±0.3°）. Furthermore, since it uses only the properties of electromagnetic showers, this new method could also be used for other type of fine grain sampling calorimeters.     

前言

中国科学院高能物理研究所是1973年在原子能研究所一部的基础上建立的。至2003年年底，高能所有正式职工1087人，其中专业技术人员695人，行政人员119人，工人273人。专业技术人员中具有高级职称的313人。     

光子、轻子、层子及胶子

本文总结了马克杰(Mark-J)合作组1979年内在西德电子同步加速器研究所(DESY)的正负电子对撞机(PETRA)上所作实验的结果.本合作组的物理目标是通过研究正负电子对撞实验中的几个纯粹电磁过程和强子终态,来增进我们对物质的基本组分以及它们之间的强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用本质的认识.文中首先从设计、功能和性能特点诸方面介绍了探测器的基本特点和主要组成部分.然后介绍了实验数据在线收集和离线分析的若干方面成果.主要的物理结果有:用e~+e~-→e~+e~-,μ~+μ~-,τ~+τ~-,等纯电磁相互作用过程验证量子电动力学(QED);测量强子终态产生截面与类点μ子对产生截面之比值——R;寻找新味道的层子;发现量子色动力学(QCD)所预言的非共线硬胶子辐射所产生的三喷注事例;测定强相互作用耦合常数α_s.     

考虑随机过程影响的径迹重建

对L3宇宙线实验中μ子事例的动量重建方法进行了研究.在事例的重建中,考虑了某些影响径迹重建精度的因素,如磁谱仪内部磁场的非均匀性和仪器自身物质对粒子的多次散射等过程引起的误差.经过修正后的μ子事例的动量分辨有了显著的改善.     

用最小电离的质子刻度铅–闪烁光纤夹层电磁量能器

研究利用最小电离的质子和已知能量的电子来刻度铅–闪烁光纤夹层电磁量能器.对最小电离粒子输出响应进行光纤衰减修正后,利用最小电离质子的输出响应对量能器测量单元进行标定,然后对不同入射能量的电子事例进行能量重建,重建能量与入射能量有很好的线性关系.本文还对最小电离的质子与μ子对量能器测量单元的输出响应进行了比较,发现二者在误差范围内是一致的.     

LEP对撞机上τ粒子寿命的最新测量结果

报道了τ粒子寿命的最新测量结果，着重介绍了我们参加的Ｌ３实验组的测量方法和结果。最新测量结果的τ寿命平均值为２９３．９±３．５ｆｓ，该结果与标准模型轻子普适性理论的假定相一致。     

τ→π~±2π~0v结构函数的测量

首次对τ→π2π0v衰变的结构函数进行了模型无关的实验测量,并与KS模型、IMR模型和Feindt模型进行了比较,在误差范围内,三种理论模型与实验结果一致．与OPAL组测量的τ→3π±v道的结构函数相比,在0．5＜Q2＜2．75GeV2范围内未发现明显差异．     

阿尔法磁谱仪永磁体系统

阿尔法磁谱仪是人类送入宇宙空间的第 1个大型磁谱仪 ,于 1 998年 6月成功地进行了首次飞行 .中国科学院电工研究所 ,中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院成功地研制出阿尔法磁谱仪最关键的永磁体系统 ,包括用高性能钕铁硼材料制成的永磁体和支撑整个磁谱仪的主结构 .独特的魔环设计满足了空间实验对漏磁和磁二极矩的严格要求 .永磁体总重量约为2 t,接收度为 0 .6m² ·sr,磁偏转能力BL² 为 0 .1 35T·m² ,并在 40℃以下不出现退磁 .主结构采用双层薄壳系统 ,能经受永磁体强大的磁力和扭矩 ,以及起飞、着陆时的巨大载荷 .永磁体系统通过了严格的空间环境模拟试验 ,满足了阿尔法磁谱仪的要求 ,并达到了美国宇航局严格的安全可靠标准     

BESⅢ桶部电磁量能器优化设计的Monte Carlo模拟

运用模拟软件GEANT3对铅加闪烁光纤类型的BESⅢ桶部电磁量能器(BSC)进行了模拟.研究表明,BSC中簇射的时间信息的读出有助于改善z向分辨、π⁰的质量分辨和排除假光子.模拟计算还给出了BSC能量分辨率(6%/E),方向角分辨与读出粒度的关系,π⁰质量分辨率σm/m与光输出、光纤衰减长度及读出粒度的关系,其中m为两个光子重建为π⁰的不变质量.