Signatur bei Verletzung der R-Parität

Im allgemeinen Superpotential können Terme auftreten, die die Lepton- oder Barionzahl verletzen, dies wird in MSSM durch die Einführung der R-Parität einer multiplikativen Quantenzahl, verhindert. (=1 für SM Teilchen, -1 für Sparticles). HERA eignet sich besonders gut für die Suche nach - verletzenden Prozessen, da damit durch die Kopplung von Squarks an ein Quark-Lepton Paar Squarks resonant erzeugt werden können. Die zugehörige Lagrangedichte lautet

Die Kopplungen erlauben die resonante Produktion von Squarks durch eq Fusion. Es dominiert dabei die Produktion von Quarks, da dafür die Dichte der d-Quarks relevant ist (für ist relevant).

  
Abbildung 4.9: verletzende Produktion von Squarks mit verletzendem Zerfall

Die Signatur ist dieselbe wie für Leptoquarks: ein Jet und entweder ein Positron mit grossem Transversalimpuls oder fehlendes vom Neutrino. Man erwartet ein Signal in der invarianten Positron-Jet Masse. Dies ist für eine Messung von H1 in Figur 4.10 gezeigt. 4.10 a) zeigt die invariante Masse des Positrons und des Jets 4.10 b) die Veteilung für Ereignisse mit fehlendem . Das Histogramm zeigt das nicht normierte Signal, das man für ein Squark mit Masse 200 GeV erwarten würde.

  
Abbildung: Massenspektrum für a) und b) aus Referenz[8]

erhaltender Squark Zerfall

Die Squarks machen einen sogenannten Eichzerfall und zerfallen in ein Quark und ein Chargino, Gluino oder ein Neutralino. Diese wiederum zerfallen normalerweise in leichtere Neutralinos und zwei SM Teilchen. Die Zerfallskette endet mit einem verletzenden Zerfall des LSP (). verletzende Zerfälle des Neutralinos sind:


Welcher der beiden Zerfälle dominiert hängt davon ab, ob das Neutralino durch das Photino oder das Zino dominiert wird. Beachtenswert ist, dass die Zerfälle in und gleich häufig vorkommen, dabei ist der Zerfall mit und Multijets im Endzustand für einen Positronstrahl praktisch untergrundfrei ist. Zwei typische Zerfallsketten sind in Figur4.11 gezeigt.

  
Abbildung: verletzende Produktion von Squarks mit erhaltendem Zerfall. Beispiel für erhaltenden (a) bzw. verletzenden (b) Zerfall des Neutralinos

Man sucht nach Multijet Ereignissen mit isolierten Leptonen und/oder fehlendem Transversalimpuls. Anzahl beobachtete Ereignisse (94-97) und Anzahl Ereignisse, die im SM erwartet werden, sind für die verschiedenen Kanäle in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Kanal Signatur beobachtet SM erwartet

40-70 310

30-80 213

35-50 159

30 0

20-60 21

e l MJ e + e+ Multijets 30 0

35-50 2

30 1

40 0