在束流收集，固定目标和对撞机实验中，已经广泛地搜索了来自光的长寿命隐藏扇形粒子衰减的可见信号。 如果这些隐藏的扇区通过大于10 GeV的介体耦合到标准模型，则它们在低能加速器上的生产在运动学上受到抑制，从而留下了可观的参数空间。 我们在非弹性暗物质模型中研究了这种情况，该模型在各种现有和提议的LHC实验（例如ATLAS，CMS，LHCb，CODEX-b，FASER和MATHUSLA）中产生可见信号。 这些实验可以利用大型强子对撞机的质心中心，从宇宙光动力质量范围约为1-100 GeV的暗光子的衰变中产生GeV规模的暗物质。 我们还提供了辐射暗物质-核子/电子弹性散射截面的详细计算，这与直接检测实验中的估算速率有关。

我们研究了在光的自相互作用中寻找自共轭可极化颗粒的可能性。 我们首先观察到极化率可能来自介体态的交换，也可能是粒子内部结构的结果。 为了举例说明第二种可能性，我们计算了中性玻色松弦的极化率，发现它仅由维数8算符描述。 着眼于自旋为0的情况，我们计算了6维和8维极化率算符引起的逐光散射幅度。 通过对大型强子对撞机质子标记的独家双光子产生进行模拟，我们发现，对于质量为s且= 13 $$的截止值达到5σ的临界值，可以潜在地检测到可极化的暗粒子的印记，其值为s = 13 $$ \ sqrt {s} = 13 $$ TeV和300 fb -1的综合发光度。 如果可极化的暗粒子是稳定的，则它可能是暗物质的候选者，在这种情况下，我们认为这种独有的双光子搜索可能会补充现有的用于可极化暗物质的LHC搜索。

我们研究了在大型强子对撞机（LHC）上弱耦合到标准模型字段的伪标量的类轴标粒子（ALP）的发现潜力。 我们的重点是耦合到电磁场的ALP，这会引起逐光的异常散射。 在质子碰撞和重离子碰撞中，大型强子对撞机在超外围碰撞中光子对的集中独家生产中，可以直接探究这一点。 我们考虑了LHC的非标准碰撞模式，例如sNN = 7 TeV时的氩-氩碰撞和sNN = 8.16 TeV时的质子-铅碰撞，以访问参数空间中与先前考虑的铅-铅互补的区域 和质子-质子碰撞。 此外，我们表明，使用激光束相互作用，我们可以将ALP限制为由异常的逐光散射效应引起的折射率的共振偏差。 如果我们结合上述方法，则可以在从eV规模到TeV规模的各种质量范围内探测ALP。

可以通过普通（γ）和隐藏光子（γ'）之间的动力学混合来连接粒子物理的可见和暗区。 如果后者是轻的，则类似于中微子过程，它通过γ-γ'振荡以高能碰撞产生普通粒子。 一般而言，如果隐藏光子的质量小于1 MeV，则实验对隐藏光子的质量不敏感，并且不会衰减为e + e-对。 尽管如此，人们仍可以利用丢失的能量和从探测器上散射出来的信号作为特征来搜索隐藏的光子。 介质的存在会抑制光向量的产生，从而使实验对整个模型不敏感。 在媒体中，通常由于γ-γ'振荡的倾泻而抑制了隐藏的光子产生，从而使实验对整个模型不敏感。 我们提出了对光隐藏的光子产生，传播和检测的解析公式，这些公式对于在对撞机和光束目标实验中的搜索有效，并应用它们来估计对NA64，FASER，MATHUSLA，SHiP，T2K，DUNE和NA62的灵敏度的影响。 无背景情况。

通过组合两种颜色的激光场进行准平行光子-光子散射是在实验室中产生低质量场共振状态的一种方法。 在该系统中，可以在真空中通过四波混合过程探测共振。 通过将9.3 J / 0.9 ps钛蓝宝石激光器和100 J / 9 ns的Nd：YAG激光器组合在一起，对标量场和伪标量场进行了搜索。 没有观察到明显的四波混合信号。 我们分别在0.15 fieldseV以下的质量区域中以95％的置信度为标量和伪标量场提供了耦合质量关系的上限。

在这项工作中，我们提出了系统的研究，以探讨在未开发的高能量，高能量，高开裂度的生产中，探索未开发的横向动量依赖性胶子Sivers函数（GSF）和高pT带电二面体和dijet生产的可行性。 发光电子离子对撞机（EIC）。 Sivers函数是横向极化核子内部动量空间中Parton分布各向异性的量度。 提出可以在EIC的电子-质子碰撞中通过光子-胶子聚变子过程中的单自旋不对称性进行研究。 使用针对深层非弹性散射的精心调整的蒙特卡洛模型，我们从未来的EIC数据估计了GSF的可能约束。 所有可访问测量值的比较表明，双射流通道是在较宽的运动范围内限制GSF幅度的最有前途的方法。

研究了LHC在光子诱发的pp→pγγp→p′γγp′过程中通过产生双光子来约束一维超大弯曲和小曲率的Randall-Sundrum模型的参数的可能性。 考虑前向探测器的接受度为0.015 <ξ<0.15，其中ξ是入射质子的质子动量分数损失。 根据LHC积分光度获得五维重力标度上的灵敏度范围。

可观察到的喷气机子结构已经大大超出了大型强子对撞机标准模型的物理搜索程序。 先进的工具受到理论计算的启发，但从未对数据和射流子结构可观测值的计算进行直接比较，这些计算结果超出了对数近似法。 这样的观测不仅对于探测强子对撞机尚未探明的QCD的共线状态具有重要意义，而且对于增进对大型强子对撞机许多研究中所使用的射流子结构特性的理解也具有重要意义。 这封信记录了在强子对撞机上第一个射流子结构量的测量结果，该计算结果的精确度接近于对数。 归一化的微分截面是作为log10ρ2的函数进行测量的，其中ρ是软滴质量与无室射流横向动量之比。 该数量是通过ATLAS探测器记录的s = 13 TeV质子-质子碰撞的32.9 fb-1的双喷射事件测量的。 展开数据以校正检测器的影响，并将其与精确的QCD计算和前导对数粒子级蒙特卡洛模拟进行比较。

提出了对成对产生并衰减为两个射流的大量彩色共振的搜索。 该分析使用的36.7 fb -1的s = 13 TeV pp碰撞数据，该数据由ATLAS实验在2015年和2016年的大型强子对撞机记录。与背景预测值无明显差异。 在SUSY简化模型中解释了结果，其中最轻的超对称粒子是顶夸克t〜，它通过违反R-奇偶性的耦合迅速衰减为两个夸克。 质量范围在100GeV <mt〜<410 GeV范围内的顶级小排在95％的置信水平上。 如果将衰减分解为b-夸克和轻夸克，则需要两个b-标记的专用选择用于排除100GeV <mt〜<470 GeV和480GeV <mt〜<610 GeV范围内的质量。 对大量的彩色八位位组共振的成对设置了其他限制。

在质子-质子碰撞中，质子能量为13 TeV时，使用ATLAS探测器在大型飞机上记录的数据，测量了与轻子衰减的Z玻色子（Zjj）相关的两个射流的横截面。 强子对撞机，对应的综合光度为3.2 fb -1。 相对于占主导地位的Drell–Yan Zjj过程，在一个基准区域中提取了电弱Zjj横截面，以增强电弱贡献，该过程使用数据驱动的方法进行了约束。 对于大于250 GeV的双喷射恒定质量，测得的基准电弱截面为σEWZjj= 119±16（stat。）±20（syst。）±2（lumi。）fb，而34.2±5.8（stat。）±5.5（ 对于大于1 TeV的dijet不变质量，系统syst。）±0.7（lumi。）fb 标准模型预测与测量结果一致。 还对六个不同的基准区域（包括电弱和Drell–Yan Zjj生产）做出了贡献的Zjj横截面测量。