光子-光子衝突型加速器を用いた標準模型を越える物理の現象論的考察

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640262
• Research Institution: Ochanomizu University
• Principal Investigator: 菅本 晶夫 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (70132686)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡部 勇 秋田経済法科大学, 短期大学部・商経科, 助教授 (30310163)
• Keywords: 光子-光子衝突 / ヒッグス・スカラー / 線形加速器 / 超対称性模型

Research Abstract

電子又は陽電子のビームにレーザー光を照射すると逆コンプトン散乱によって高エネルギーの光子ビームが作られる。この様にレーザービームの照射装置を付加する事により、電子・陽電子衝突型加速器を、電子・光子、あるいは光子・光子衝突型加速器に変更する事ができる。これは次期、電子・陽電子線形衝突型加速器計画における、重要なオプションの一つである。本研究では、この光子・光子又は電子・光子衝突型加速器の現象論について研究を遂行するものである。
本年度は、菅本と渡部他2名は共同して、光子-光子衝突過程を用いた、超対称性模型に存在するヒッグス・スカラーおよび擬ヒッグス・スカラーの効果を研究した。光子-光子衝突過程においては中間状態としてヒッグス・スカラーおよび擬ヒッグス・スカラーが生成可能となるが、これらがトップクォークと反トップクォークに崩壊する場合を分析した。入射光子の偏極は制御可能なので、生成されたトップクォークおよび反トップクォークのヘリシティーを測定することによって、種々の干渉効果の解析が可能となり、超対称模型等、複数のヒッグス・スカラーを有する模型の選別に役立つことが分かった[OCHA-PP-130,Dec1999:hep-ph/9912373]。
また関連する仕事として、大下と菅本等は電子ー陽電子散乱におけるウィークボソン対生成過程を研究した。4世代目としてアップ型とダウン型のベクトル型クォークを持つ拡張模型を用いて、これがCPを破るWWZ結合にどの程度寄与するかを調べた[Eur.Phys.J.C10:327-330,1999]。この効果は通常のWWZ結合の0.001%でありそれ程大きな寄与は得られなかった。

Research Products

• [Publications] E.Asakawa他3名: "Production of Scalar-Higgs and Pseudo Scalar Higgs in multi-Higgs Doublet models at gamma-gamma colliders"Eur. Phys. JC. (To be published).
• [Publications] E.Asakawa他4名: "CP-odd WWZ couplings induced by vector-like Quarks"Eur. Phys. J.C. 10. 327-330 (1999)