[論文レビュー] Search for Scalar Leptons in $e^+ e^-$ collisions at $\sqrt{s}$= 183 GeV

M. Ladisa, G. Nardulli+1 more|arXiv (Cornell University)|May 27, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 11被引用数 11

ひとこと要約

本研究では、LEPで得られた55.2 pb$^{-1}$のデータを用いて、$√s} = 183$ GeVにおける$e^+e^-$衝突においてスカラーレプトンの探索を行った。スカラーレプトンの証拠は観測されず、生成断面積の上限が改善され、最小限の超対称標準模型（MSSM）のパrameter空間における新しい除外領域が得られ、スカラーレプトンの下限質量境界も更新された。

ABSTRACT

We report the result of a search for scalar leptons in $\mathrm{ e^+ e^-}$ collisions at 183 GeV centre-of-mass energy at LEP. No evidence for such particles is found in a data sample of 55.2 pb$^{-1}$. Improved upper limits are set on the production cross sections for stable as well as unstable scalar leptons. New exclusion contours in the parameter space of the Minimal Supersymmetric Standard Model are derived, as well as new lower limits on scalar lepton masses.

研究の動機と目的

• 183 GeVの中心座標系エネルギーにおける$e^+e^-$衝突においてスカラーレプトンの探索を目的とする。
• 安定および不安定なスカラーレプトンの生成断面積に対する改善された上限を設定すること。
• 最小限の超対称標準模型（MSSM）のパrameter空間における新しい除外領域を導出すること。
• 観測信号が存在しないことに基づき、スカラーレプトン質量に対する新しい下限を確立すること。

提案手法

• $√s} = 183$ GeVにおける$e^+e^-$衝突から得られた、統合された放射線強度55.2 pb$^{-1}$のデータ。
• スカラー・レプトン対生成およびその後の崩壊によって予想される最終状態の分析。
• 潜在的なスカラー・レプトン信号を特定するために、運動学的およびトポロジカルな選別基準の適用。
• 観測されたイベント数と、標準模型およびMSSMの背景予測との比較。
• プロファイル尤度法を用いた統計的評価により、生成断面積の上限を設定。
• 上限の外挿を用いて、MSSMパラメータ空間における除外領域と質量境界を導出。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 183 GeVにおける$e^+e^-$衝突でスカラー・レプトンの信号が観測されなかったことは、特定のMSSMシナリオを支持するか、あるいは除外するか？
• RQ2 このエネルギーにおけるスカラー・レプトン生成断面積の改善された上限は何か？
• RQ3 結果は、最小限の超対称標準模型のパラメータ空間をどのように制限するか？
• RQ4 データに基づいて、スカラー・レプトン質量に新たな下限を設定できるか？

主な発見

• 55.2 pb$^{-1}$のデータサンプルにおいて、$√s} = 183$ GeVにおけるスカラー・レプトン生成の証拠は観測されなかった。
• 安定および不安定なスカラー・レプトンの両方について、生成断面積の上限が改善された。
• MSSMパラメータ空間において、以前に許容されていた領域を除外する新しい除外領域が導出された。
• スカラー・レプトン質量の下限が更新され、超対称モデルに対する制約が強化された。
• 類似エネルギーでの以前の探索と比較して、感度が顕著に向上した。