Studie zu supersymmetrischen Prozessen mit Taus im ... - LHC/ILC

2.2 Supersymmetrische Erweiterung des Standardmodells
BR [%]
SU1 SU3
˜χ 0 2 → ˜τ1τ → ττ ˜χ 0 1 19 76
˜χ 0 2 → ˜τ2τ → ττ ˜χ 0 1 2 -
˜χ 0 2 → ˜µµ → µµ˜χ 0 1 4 9
˜χ 0 2 → ˜ee → ee˜χ 0 1 4 9
Tabelle 2.7: Einige Verzweigungsverhältnisse in SU1 und SU3, aus der ISAWIG-Ausgabedatei.
und, in Kombination mit der Messung von Verzweigungsverhältnissen, die Parameter zu
bestimmen. Dazu wird ein spezieller Zerfallskanal betrachtet:
˜q → q˜χ 0 2(→ l ± ( ˜
l ∓ → l ∓ ˜χ 0 1)) , (2.20)
wobei das l hier wieder allgemein für Leptonen steht. Diese Zerfallskette hat den Vorteil,
dass sie über einen weiten Bereich des mSUGRA-Parameterraumes relevant ist. Chargino-
Zerfälle sind weniger geeignet, da sie im leptonischen Zerfallskanal Neutrinos enthalten, was
die Nachweismöglichkeiten zusätzlich einschränkt, und keine korrelierten, detektierbaren
Leptonbare bilden.
Da das LSPs nicht detektiert wird, können die Massen nicht direkt in Form von Resonanzen
gemessen werden. Die Idee der Endpunktmethode ist nun, aus den beobachtbaren
Zerfallsprodukten verschiedener Teilketten die jeweiligen invarianten Massenverteilungen
abzuleiten und deren kinematische Endpunkte zu bestimmen, die von den Massen aller beteiligten
Teilchen abhängen. Gelingt es, so viele Endpunkte zu bestimmen, wie insgesamt
unbekannte Massen vorhanden sind, können daraus die einzelnen SUSY-Massen abgeleitet
werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird nur die Teilkette
˜χ 0 2 → ˜ ll → l + l − ˜χ 0 1
(2.21)
betrachtet. Dabei wird sich auf den Zerfall in Taus spezialisiert, welcher aufgrund der in
Kapitel 3.3 erläuterten τ-spezifischen Nachweisschwierigkeiten bisher wenig studiert wurde,
obwohl er, wie im vorigen Abschnitt gezeigt, einen äußerst wichtigen Kanal darstellt.
Die Verteilung der invariante Masse mττ der beiden Leptonen im Endzustand weist wie
bereits erwähnt keine Resonanz bei der ˜χ 0 2-Masse auf, besitzt aber einen Maximalwert, der
von den Massen des ˜χ 0 2, des ˜τ und des ˜χ 0 1 abhängt:
m max
ττ =
2 (m˜χ 0 − m
2
2 ˜τ )(m2˜τ − m2
˜χ 0) 1
m2 ˜τ
(2.22)
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