轻，MeV级暗物质（DM）是一种令人兴奋的DM候选物，目前的实验无法检测到。 锗（Ge）检测器利用内部电荷放大技术对由杂质电离产生的电荷载流子进行检测，是一种有前途的新技术，具有实验灵敏度，可检测MeV级DM。 我们分析了信号形成，电荷产生，电荷内部放大以及直接检测MeV级DM粒子的预计灵敏度的物理机制。 我们介绍了一种新颖的Ge检测器的设计，该检测器在氦气温度（？4 K）下能够使DM冲击中的杂质电离。 借助较大的局部电场，可以将电离的激发加速到大于Ge带隙的动能，这时它们可以创建额外的电子-空穴对，从而产生内在放大作用，以实现1/3的超低能量阈值 0.1 eV用于检测MeV规模的低质量DM颗粒。 相应地，这样的Ge探测器与1千克年的暴露将对DM质量为10 MeV /的DM核横截面为¼5Â10 -45Âcm 2的高灵敏度。 c 2和DM质量为Â1 MeV / c 2的DM电子横截面为ÂÂÂÂÂÂÂÂÂÂÂ5ÂÂÂÂ10 -46Âcm 2。

这封信提供了使用CERN大型强子对撞机上的ATLAS探测器在质子能量为8 TeV的质子碰撞下使用质子-质子碰撞在S通道中产生单个顶夸克的证据。 对包含一个孤立的电子或介子，大的横向横向动量缺失以及最终状态下恰好有两个b标记射流的事件进行分析。 分析的数据集对应于20.3 fbâ´1的综合亮度。 使用判别式的最大似然拟合提取信号，该判别式基于矩阵元素方法并经过优化，以便将单顶夸克s通道事件与主要背景贡献分离开，这是顶夸克对的产生和 W玻色子生产与重味喷气机相关。 测量导致观察到的信号显着性为3.2标准偏差，测量的横截面为ƒs= 4.8±0.8（stat。）×1.3 + 1.6（syst。）pb，与标准一致 模型期望。 该分析的预期显着性是3.9标准偏差。

使用在s = 13 $$ \ sqrt {s} = 13 $$ TeV的质子-质子碰撞的数据来测量W玻色子和上夸克的相关产生的包含截面。 该数据集对应的综合光度为3.2 fb-1，并于2015年由位于欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机的ATLAS探测器采集。 选择需要两个相反符号的孤立轻子和至少一个射流的事件； 根据它们的射流多样性和被识别为包含b强子的射流数量，将它们分为信号和控制区域。 然后，使用两个区域中的增强决策树判别器将W t信号与tt背景分开。 通过将模板拟合到数据分布来提取横截面，并测量为σW t = 94±10（stat。）− 22+ 28（syst。）±2（lumi。）pb。 测量值与σ理论的SM预测= 71.7±1.8（比例）±3.4（PDF）pb [1]高度吻合。

为了探测W tb顶点结构，从质子-质子碰撞中质子能量为8 TeV的质子-质子碰撞中产生的t通道单顶夸克事件中测量了顶夸克和W玻色子极化观测值。 该数据集对应于LHC处用ATLAS探测器记录的20.2 fb -1的综合光度。 选定的事件包含一个孤立的电子或介子，缺少大的横向动量，恰好有两个射流，其中一个被确定为可能包含b-强子。 严格的选择要求适用于将t通道单顶夸克事件与背景区分开。 从相对于为上夸克和W玻色子适当选择的自旋量化轴测量的角度分布的不对称性中，提取可观察到的极化。 不对称性测量是在部分背景下通过减去背景贡献后，校正观察到的检测器效应和强子化作用的角度分布来进行的。 测得的上夸克和W玻色子极化值与标准模型预测一致。 异常耦合g R的虚部的极限也可以通过与模型无关的测量来设置。

使用CMS检测器在CERN LHC的质子中心能量为8 TeV的pp碰撞中，以pp碰撞测量了上夸克对（tt）的归一化差分截面，该数据对应的积分光度为19.7 fb-1 。 在轻子+射流（e /μ+射流）和双核子（e + e-，μ+μ-和e±μl）衰减通道中进行测量。 tt截面的测量是荷电轻子的运动学特性，与b夸克，顶夸克和tté系统相关的射流的函数。 将数据与微扰量子色动力学的几个预测结果进行比较，以近似到下一个-领先的精度。 相对于标准模型预测，没有观察到明显的偏差。

进行搜索以寻找在全轻子通道（电子和介子）中衰减到WZ的重共振。 它基于ATLAS实验在大型强子对撞机上收集的质子-质子碰撞数据，质心能量为13 TeV，对应的综合光度为36.1 fb $ ^ {-1} $。 没有观察到超过标准模型预测的显着过量，并且在夸克-反夸克融合或通过矢量-玻色子融合中产生的重载体颗粒的生产横截面乘以支化比的极限被设定。 在通过矢量-玻色子融合产生的Georgi–Machacek模型中，还获得了单电荷希格斯玻色子的质量和耦合的约束。

测得的希格斯玻色子衰变成底夸克对和电弱的玻色子玻色子W或Z衰变成轻子的相关产量的横截面是根据玻色子玻色子横向动量来测量的。 测量是在“简化的模板横截面”框架中定义的运动基准体积中进行的。 使用ATLAS探测器在大型强子对撞机上以质子中心能量13 TeV记录的79.8 fb-1质子-质子碰撞获得了结果。 发现所有测量值均与标准模型预测相符，并且对有效拉格朗日参数设定了限制，该参数对希格斯玻色子耦合至弱电玻色子的敏感性敏感。

寻找新的共振衰变成W W或W Z玻色子对，其中一个W玻色子轻子衰变而另一个W或Z玻色子强子衰变。 它基于质子-质子碰撞数据，该质子-质子碰撞数据的质量中心能量为s = 13 $$ \ sqrt {s} = 13 $，在大强子对撞机上由ATLAS检测器收集的具有36.1 fb-1的综合光度。 $ TeV在2015年和2016年。该搜索对通过矢量-玻色子融合以及夸克-反夸克an灭和胶子-胶子融合机制产生的狄克逊共振很敏感。 相对于标准模型背景，没有观察到过多的事件。 使用几种基准模型来解释结果。 对于新的窄标量共振，新的重矢量玻色子和自旋2的Kaluza-Klein引力子，设置了生产横截面的限制。

提出了寻找类似重矢量T夸克的对的方法，主要针对T夸克衰变到W玻色子和b-夸克。 该搜索基于2015年和2016年在CERN大型强子对撞机上使用ATLAS探测器记录的s = 13 $$ \ sqrt {s} = 13 $$ TeV的pp碰撞的36.1 fb -1。 在轻子加喷射器的最终状态下分析数据，包括至少一个b标记的喷射器和一个大半径的喷射器，该喷射器被确定为源自高动量W玻色子的强子衰变。 在重建的T质量分布中未观察到与标准模型期望值的显着偏差。 假设相对于Wb的分支比为100％，观察到的T质量的95％置信水平下限为1350 GeV。 在SU（2）单重态方案中，下限为1170 GeV。 该搜索对衰落为Wt和其他最终状态的重矢量状B夸克也很敏感。 因此，假设相对于Wt的分支比为100％，则重新解释结果以提供1250 GeV时B夸克质量的95％置信水平下限； 在SU（2）单重态方案中，限制为1080 GeV。 T和B产生的质量极限也根据衰变支化比进行设置。 发现100％的分支比率限制适用于分别衰减到Wb和Wt的重矢量状Y和X生成。

研究了通过矢量-玻色子融合产生的标准模型希格斯玻色子的bb衰减。 考虑了三个互斥的通道：两个全强子通道和一个与光子相关的通道。 在LHC上使用ATLAS检测器对s = 13 TeV时高达pp数据的30.6 fb-1的分析报告了结果。 从组合分析得出的相对于标准模型预测的测量信号强度，对于包容性希格斯玻色子产生为2.5-1.3 + 1.4，对于矢量-玻色子融合产生仅为3.0-1.6 + 1.7。