Mu3e - Mu3e

Mu3e это физика элементарных частиц эксперимент в Институт Пауля Шеррера, поиск распадов анти -мюоны (Му) для электрон и два позитроны (3e).[1][2] Этот распад крайне маловероятен в Стандартная модель физики элементарных частиц, поскольку это изменяет лептонное число. Несколько новых теорий, особенно суперсимметричный те, предсказывают гораздо более частый распад. Поиск этого распада позволяет проверить эти теории, даже если они не могут быть проверены непосредственно в других экспериментах, таких как LHC. Также было показано, что эксперимент чувствителен к исследованию новых светлых частиц темного сектора, таких как темный фотон.[3]

Mu3e построен в Институте Пола Шеррера. Планируется создать самый интенсивный в мире мюонный пучок, который позволит анализировать два миллиарда распадов в секунду. Этот курс необходим для изучения более 1016 мюон распадается полностью. Важный фон - распады и . Чтобы различать сигнал и фон, детектор имеет пространственное разрешение лучше 200мкм, временное разрешение лучше 100пс и энергетическое разрешение лучше 0,5МэВ для отдельных электронов. Минимизировать многократное рассеяние, детектор построен максимально легким. Полупроводниковые детекторы[4] используются для пространственного и энергетического разрешения, сцинтиллятор волокна обеспечивают хорошее временное разрешение. Весь эксперимент находится в магнитное поле из 1Тесла для определения энергии частиц на основе их радиуса кривизны.

По состоянию на февраль 2019 г. Ожидается, что сбор данных начнется в 2021 году. Полная скорость в два миллиарда мюонов в секунду не будет достигнута раньше 2026 года.[5] Ожидается, что эксперимент либо найдет распад, либо установит верхний предел 10−16 на ветвящаяся фракция, что в 10 000 раз лучше, чем в предыдущих экспериментах.[6]

Смотрите также

внешняя ссылка

Рекомендации

  1. ^ Schöning, A .; Бахман, С .; Нараян, Р. (2011). «Новый эксперимент по поиску распада μ → eee». Физические процедуры. 17: 181–190. Bibcode:2011ФПро..17..181С. Дои:10.1016 / j.phpro.2011.06.035.
  2. ^ Blondel, A .; Бравар, А .; Pohl, M .; Бахманн, С .; Berger, N .; Kiehn, M .; Schöning, A .; Wiedner, D .; Windelband, B .; Eckert, P .; Schultz-Coulon, H. -C .; Shen, W .; Fischer, P .; Perić, I .; Hildebrandt, M .; Чайник, П. -Р .; Папа, А .; Ritt, S .; Стойков, А .; Dissertori, G .; Grab, C .; Wallny, R .; Gredig, R .; Robmann, P .; Штрауман, У. (2013). "Предложение по исследованию эксперимента по поиску распада μ -> eee". arXiv:1301.6113 [Physics.ins-det ].
  3. ^ Echenard, B .; Essig, R .; Чжун, Ю.-М. (2015). "Прогнозы поиска темных фотонов на Mu3e". Журнал физики высоких энергий. 01. Дои:10.1007 / JHEP01 (2015) 113.
  4. ^ Бергер, Никлаус; Августин, Хейко; Бахманн, Себастьян; Кин, Мориц; Перич, Иван; Перревурт, Анн-Катрин; Филипп, Рафаэль; Шёнинг, Андре; Штумпф, Кевин; Виднер, Дирк; Виндельбанд, Бернд; Циммерманн, Марко (2013). «Трекер для эксперимента Mu3e, основанный на высоковольтных монолитных активных пиксельных датчиках». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 732 (2013): 61–65. arXiv:1309.7896. Bibcode:2013NIMPA.732 ... 61B. Дои:10.1016 / j.nima.2013.05.035.
  5. ^ Никлаус Бергер. «Высоковольтные монолитные активные пиксельные датчики для эксперимента Mu3e» (PDF). п. 61.
  6. ^ SINDRUM-Kollaboration: Искать распад mu + ---> e + e + e-