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提出了使用大型强子对撞机的ATLAS检测器收集的数据来寻找中性，弱相互作用，长寿命粒子的衰减的方法。 本文的分析使用了2015–2016年记录的s = 13 TeV时质子-质子碰撞数据的36.1 fb-1。 该搜索采用了一种技术，该技术利用两顶点策略和一种仅需要一个顶点并结合检测器中的额外活动的新技术，即可在μon光谱仪中重建衰落成射流的长寿命粒子的顶点，从而提高了使用寿命的灵敏度。 观察到的事件数量与预期的背景一致，并确定了几个基准信号的极限。

在pp碰撞中在7 TeV质心能量中心产生的高横向动量射流用于测量横向能量-能量相关函数及其相关的方位角不对称性。 数据是在2011年用大型强子对撞机的ATLAS探测器记录的，对应的综合光度为158 pb -1。 选择标准要求事件中两个前导喷头的平均横向动量大于250 GeV。 蒙特卡洛事件生成器很好地描述了检测器级别的数据。 它们被展开到粒子级别，并以接近领先的精度与理论计算进行比较。 数据与理论之间的一致性很好，并提供了在大动量传递时微扰量子色动力学的精确测试。 从此比较，Z玻色子质量给定的强耦合常数被确定为s（mZ）= 0.1173±0.0010（exp。）→0.0026 + 0.0065（theo。）。

使用彩色偶极形式学并考虑了QCD动力学中的非线性效应，研究了与在RHIC和LHC能量下pp和pA碰撞中的超前重子（B = n，Δ+，Δ0）相关的唯一矢量介子光产生。 特别是，我们计算ρ，ϕ和J /Ψ产生的横截面以及Δ，并将预测结果与超前中子的预测结果进行比较。 我们的结果表明，V +Δ横截面几乎是V + n横截面的30％。 我们的结果还表明，从原则上讲，对这些过程进行未来的实验分析是可行的，并且对研究领先的颗粒生产很有用。

我们在5 TeV质量中心能量下研究了彩色玻璃冷凝液框架内的前向喷射能谱。 特别是，我们专注于CMS-CASTOR热量计所涵盖的运动范围。 我们表明，我们的饱和度模型计算与CASTOR测量兼容，并且为了最佳地重现数据，需要包括多部分相互作用的影响。 我们预计会出现显着的核抑制作用，即在考虑到的最低喷射能量Ejet〜500 GeV时可降至50％。

我们表明，在大型强子对撞机的质子-铅（p + Pb）碰撞中，彩色玻璃冷凝物（CGC）和流体动力学导致质构平均横向动量〈p⊥〉随质子速度而变化。 在流体动力学中，sincep⊥〉随着从零速度y = 0到质子碎片化区域的减少而减小，因为粒子数量减少了。 相反，在CGC中，饱和动量随着从y = 0到质子分裂区域的增加而增加，因此〈p⊥〉增加。 在大型强子对撞机上，两个模型之间的差异可能足够大，可以通过实验进行测试。

我们讨论了在LHC观察到的125 GeV自旋奇偶校验0+希格斯样玻色子的判别，该玻色子衰减为两个光子H→γγ，这与最小耦合JP = 2 +窄双光子共振且质量相同且 在峰值下给出相同数量的信号事件。 作为分析的基本观察结果，我们将双光子静止框架中产生的光子的极角的余弦的中心-边缘不对称ACE应用于区分所测试的自旋假设。 我们表明，中心-边缘不对称ACE应该对自旋0和自旋2的引力子耦合可能性提供强有力的区分，这取决于自旋2信号的qq产生比例，达到CLs <10 fqq = 0时为-6。 实际上，对于fqq <0.4，ACE有潜力比现有分析做得更好。

轴突样颗粒（ALP）的存在会引起光的反常散射。 可以在大型强子对撞机上探测此过程，即使用前向质子探测器标记尚存的质子，从而在质子-质子碰撞中集中生产光子对。 使用详细的模拟，我们估计了各种质量的ALP-光子耦合的预期边界。 我们表明，对于600 GeV以上的质量，特别是对于600 GeV和2 TeV之间的共振ALP生产，建议的搜索具有竞争性并与其他对撞机边界互补。 我们的结果对于CP甚至标量也有效，并且搜索的效率与ALP的宽度无关。

在质量中心为13 TeV的LHC处收集的数据中，观察到质量为750 GeV的双光子共振的证据。 我们在两希格斯二重态模型及其超对称化身中探索了这种信号的希格斯样共振的几种解释，其中模型中存在的较重的CP奇数和CP奇数态是通过胶子聚变产生并衰变为 通过顶夸克环的两个光子。 我们表明，在这些模型的最小版本中无法容纳观察到的信号，并且需要额外的粒子含量。 然后，我们考虑了矢量状夸克或轻子可能会大大增强希格斯与光子以及最终胶子的沉重希格斯耦合的可能性，而不会改变已经观察到的125 GeV状态。

我们考虑某些情况下提供的立即或近期实验机会，这些情况可以解释大型强子对撞机中新的双光子过量。 如果过量是由于750 GeV处的新粒子X s引起的，则需要更多新粒子，以提供更多信号。 如果与自然联系在一起，则X s可能会在顶级伙伴衰变中产生。 然后在't′$$ $$ t ^ {\ prime} \ overline {t} ^ {\ prime} $$信号处，主要通过重新解释13个TeV SUSY搜索可以发现t'→tX s和X s→gg 在低MET和/或轻子的多喷事件中。 如果X s是怪异的约束状态，则信号事件可能伴随着异常数量的软磁道或软射流。 包括双核子，光子+射流以及双射流在内的其他共振可能在该质量之上或之上，并且隐藏胶球的信号也可能是可见的。 如果过量的“光子”实际上是衰变成光子对或电子对的长寿命粒子，则有机会检测重叠的光子和/或X s或125 GeV希格斯衰变中明显的光子转换的异常模式。 也有可能发生事件，即硬的“光子”反作用于狭窄的，仅靠HCAL的孤立“喷射流”，在校正了喷射流的电磁起源能量后，该峰会在750 GeV处出现峰值。