Постановка задачи

Существование t-кварка было установлено в 1995 г., CDF и D0 коллаборациями на коллайдере Tevatron [1]. Шестой кварк был открыт в сильных взаимодействиях при парном $t\bar t$ рождении. Следующий закономерный шаг - это исследование свойств топ-кварка и проверка параметров моделей, связанных с сектором топ-кварка. Одним из наиболее интересных способов проведения таких исследований является использование дополнительного и независимого канал рождения одиночных топ-кварков через электрослабое взаимодействие [26]. В рамках Стандартной Модели (СМ) такой канал рождения дает возможность прямого измерения $V_{tb}$ элемента матрицы Кабибо-Кобаяши-Москавы (ККМ) [27], ширины топ-кварка [30] и спиновых эффектов, являющихся следствием $(V-A)$ структуры $Wtb$ вершины в СМ. Вне СМ эти процессы чувствительны к аномальным вкладам в $Wtb$ вершину, a также к FCNC связям [28]. Кроме того, полное сечение процессов с рождением одиночного топ-кварка достаточно, чтобы рассматривать их как существенный фон к поиску некоторых других эффектов, в частности к поиску Хиггсовского бозона [29], к рождению дополнительных векторных $W^\prime$ и скалярных бозонов (техни-пи) [31].

По сравнению с парным КХД рождением t-кварков электрослабые процессы рождения имеют примерно в 2 раза меньшее сечение. В связи с тем, что в конечном состоянии образуется меньшее число струй, фоновые процессы оказываются существенно выше, чем в случае парного рождения. Поэтому, для выделения редких событий с рождением одиночного t-кварка необходим детальный феноменологический анализ фоновых процессов и их кинематических распределений при нахождении оптимального набора кинематических обрезаний. В главах III, IV описывается применение описанных феноменологических исследований к экспериментальному поиску электрослабого рождения топ-кварков на детекторе D0 коллайдера TEVATRON. Настоящий раздел диссертации основан на опубликованных работах [11], [12].