在自旋-0 s通道暗物质（DM）简化模型的框架中，我们重新评估了与大型夸克相关的未来大型强子对撞机运行对DM生产的敏感性。 我们考虑两个不同的缺失横向能量（ET miss）特征，即与att¯$$ t \ overline {t} $$对或顶夸克和W玻色子相关的DM的产生，后者的通道尚未 在进行这项工作之前，需要进行专门分析的重点。 研究了具有两个轻子的最终状态，并制定了同时考虑两个通道的现实分析策略。 与其他现有搜索策略相比，拟议的tt + ET错失$$ $$ t \ overline {t} + {E} _T ^ {\ mathrm {miss}} $$和tW + ET错失产生的组合显着改善了 spin-0 s信道DM简化模型的参数空间。

搜索在s = 13 TeV的质子-质子碰撞中与顶级夸克对相关的暗物质颗粒。 数据对应于LHC上CMS检测器记录的35.9 fb-1的综合光度。 没有观察到超出标准模型预期的显着超出。 使用通过自旋-0介体耦合到暗物质颗粒和标准夸克的简化暗物质生产模型来解释结果，从而限制了介体和夸克之间的耦合强度。 对于标量介体，这是迄今为止最严格的对撞机限制，对于低质量的伪标量介体，这是最严格的对撞机限制。

本文报告了在LHC的ATLAS检测器以s = 8 TeV收集的pp碰撞的20.3fb-1中与底部或顶部夸克有关的暗物质对产生的搜索报告。 当与高动量喷头一起产生时，选择横向动量缺失较大的事件，其中一个或多个被鉴定为包含b夸克的喷头。 具有较高夸克的最终状态是通过要求高射流多样性（有时还需要单个轻子）来选择的。 发现数据与标准模型期望值一致，并且在描述暗物质与标准模型颗粒之间的标量和张量相互作用的有效场论的质量尺度上设置了限制。 还提供了自旋无关和自旋依赖性相互作用的暗物质-核子横截面限制。 这些限制对于低质量暗物质特别强。 使用简化的模型，对暗物质和有色介质的质量设置了约束条件，适用于解释歼灭暗物质的可能信号。

最近有人声称，对附近旋涡星系的无线电观测实质上排除了星系霾的暗物质来源[1]。 在这里，我们考虑到夸克金块暗物质模型的低能量热辐射，这是银河系中心的微波辐射以及附近银河系（如星系）的无线电观测的结果。 我们证明，观察到的排放水平不会在允许的p的宽范围内强烈限制这种特定的暗物质候选物

我们为有效场论的非微扰匹配提供了描述夸克和胶子的暗物质相互作用与非相对论暗物质与非相对论核子相互作用的有效理论的表达式。 我们在手性计数中给出领先和次领先顺序的表达。 通常，单个手性运算符会与手性计数中已经领先的几个非相对论运算符匹配。 因此，在非相对论有效理论中，仅保留一个运算符就不能正确描述直接检测中的散射。 轴向-轴向声速级算子的匹配以及将DM耦合到QCD异常项的算子的匹配包括天真的动量抑制项。 但是，由于偶极子的存在，它们仍然具有手性的领先地位，并且在数值上很重要。

我们考虑了由低质量（亚GeV）暗物质的an灭或衰减引起的光子信号，该物质主要与夸克耦合。 在这种情况下，可以从手性摄动理论很大程度上确定各种运动学上可得到的强子最终状态的分支分数。 这些最终状态中的几种在亚GeV光子光谱中产生了惊人的光谱特征。 正在开发新的实验，例如e-ASTROGAM和AMEGO，以提高在此能量范围内的灵敏度，我们将讨论它们对此类模型的潜在灵敏度。

我们以Drell-Yan slepton对的生产为例，研究了当前和将来的LHC运行以及100 TeV pp对撞机上长寿命带电粒子（LLCP）搜索的前景。 由于动量测量对于高能粒子变得更具挑战性，因此我们会谨慎对待预期的动量分辨率。 同时，100 TeV碰撞的一个新颖特征是量热计中高能介子的大量能量损失。 我们使用它来帮助区分μ子和LLCP。 我们发现，具有3 ab -1的综合光度的14 TeV LHC可以探测到最大为1的LLCP瘦子质量。 使用飞行时间测量，2 TeV和具有3 ab -1的100 TeV pp对撞机可以探测最大4 TeV的LLCP子链质量。 这些搜索将对暗物质产生惊人的影响，大型强子对撞机将最终测试出是否可以消灭中子蛋白-中性子共消灭WIMP暗物质，并且大型强子对撞机和未来的强子对撞机有很大的潜力在具有superWIMP暗物质的模型中发现LLCP。

W W产量是直接探测三重量规接头的主要渠道。 我们首先在未来的轻子对撞机（中国提出的圆形电子-正电子对撞机（CEPC））上分析e + e-→W + W-过程。 在此过程中，我们使用五个运动学角度将CEPC上的异常三重量规耦合器和相关维数6个算符约束到10 -4的数量级。 从生产散射角和衰减方位角的分布中可以获得最明智的信息。 我们还估计了14 TeV LHC的约束条件，根据前轻子p T和二轻子通道中的方位角差Δll ll分布，具有300 fb -1和3000 fb -1的综合光度。 约束有些弱，直到10 -3的数量级。 三重量规联轴器的限制是对电弱精密可观察物和希格斯联轴器的限制的补充。 我们的结果表明，在14 TeV LHC上，电弱灵敏度与三重玻色子精确度之间的差距可以显着减小到小于一个数量级，并且在CEPC上可以进一步提高这两种灵敏度。

提出了在质子-质子碰撞中以质子能量为13 TeV衰变成希格斯玻色子对的新的大质量粒子的搜索方法。 在大型强子对撞机中使用CMS检测器收集数据，对应的综合光度为35.9 fb -1。 使用以下事件进行搜索，以寻找质量介于0.8到3.5 TeV之间的共振：一个希格斯玻色子衰变成一个底部夸克对，另一个衰变成两个W玻色子，然后衰变成一个轻子，一个中微子和一个夸克对。 希格斯玻色子衰变是通过将最终状态夸克确定为增强射流中的子结构的技术来重建的。 数据与标准模型预期一致。 排除限用于一般自旋0和自旋2大规模共振的截面与支化分数的乘积。 在具有扭曲的额外空间尺寸的模型中，在光子和大量引力子产生的背景下解释了结果。 这是迄今为止从搜索HH共振衰减到此最终状态以来的最佳结果，并且与在其他通道中搜索质量低于1.5 TeV的共振的结果可比。

在进一步假设它们绝对稳定的前提下，我们研究了在理论上具有较大额外维度的TeV级黑洞的现象学。 我们的目标是像在大型强子对撞机中所做的那样，对拟议的100 TeV对撞机的安全性进行详尽的分析。 我们考虑具有不同数量的额外维数的理论，并确定那些可能增加宏观尺度的时间尺度比太阳系寿命短的理论。 我们通过改进的方法计算了拟议的100 TeV对撞机的黑洞产生的横截面，被困在地球内部的黑洞的比例以及在地球内部被捕获的速率。 我们研究了稳定的微黑洞存在的天体物理后果，特别是它对白矮星和中子星稳定性的影响。 我们获得了对先前未探索的高维普朗克质量值范围的约束。 考虑了以前没有考虑过的微黑洞生产的几种天体情景。 最后，利用天体物理约束条件，我们考虑了对未来100 TeV地面实验的影响。 我们排除了带电稳定的微黑洞产生的可能性。