Precision Muonium Spectroscopy
μ素原子是一个正μ子和一个电子的纯轻子束缚态,它的寿命为2.2 $μ$ s。没有任何已知的内部结构提供了精确的实验来测试基本物理理论和确定基本常数的准确值。特别地,基态超精细结构跃迁可以通过微波光谱测量以提供μ子磁矩。类氢原子中1 s-2s跃迁的频率可以用激光光谱学来确定,以获得μ子质量。通过这种测量,基本的物理相互作用,特别是量子电动力学,也可以以最高的精度进行测试。这些结果是μ子磁异常实验的重要输入参数。原子的简单性使得更精确的实验成为可能,比如为了检验带电轻子数守恒而寻找μ介子-反μ介子的转换,以及寻找μ介子和暗物质可能的反引力。
2016-03-03 hep-ex
Measurement of Muon Capture on the Proton to 1% Precision and Determination of the Pseudoscalar Coupling g_P
Paul Scherrer研究所的MuCap实验测量了μ子从μ子氢原子单重态捕获的速率L_S,精确度为1%。μ子束在充满10巴超纯氢气的时间投影室中停止。圆柱形金属丝室和分段的闪烁体桶检测电子从μ子衰变。L_S由氢中μ消失率与自由μ子衰变率之差确定。这个结果是基于对1.2 × 10^10 μ衰变的分析,从中我们提取出俘获率L_S =(714.9 +- 5.4(stat)+- 5.1(syst))s^-1,并推导出质子的赝标耦合g_P(q^2_0 = -0.88 m^2_mu)= 8.06 +- 0.55。
2013-01-29 hep-ex nucl-ex
TWIST: Precision Measurement of the Muon Decay Parameters
TWIST实验对μ子衰变中的三个衰变参数进行了精确测量。最新结果为rho = 0.75014 +-0.00017(stat)+-0.00044(sys)+-0.00011(eta)和delta = 0.75067 +-0.00030(stat)+-0.00067(sys)。与以前发表的结果,改进的限制可能扩展的电弱标准模型的推导。
2008-10-22 hep-ex
Precision planar drift chambers and cradle for the TWIST muon decay spectrometer
为了高精度地测量μ子衰变参数,我们需要一个精确的漂移探测器层阵列,其相对位置是已知的,具有非常高的精度。本文介绍了TRIUMF(弱相互作用对称性测试)谱仪中这两种探测器的设计、结构和性能。
2004-09-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Rare Decays in Kaons and Muons
本文综述了K介子和μ介子物理学中所选稀有衰变实验的现状。
2014-10-28 hep-ex
Ultra High Precision with a Muon Storage Ring
Brookhaven AGS的μ子$(g-2)$实验E821的目标是测量μ子异常磁矩,相对精度为$\pm 3.5 \times 10^{-7}$。一个直径为14 m的超铁储存环已经建成,并已实现了$\pm$百万分之一(ppm)的平均磁场均匀性超过90 mm直径的μ子存储区。一个截断的双余弦超导隔膜磁铁(偏转器)与一个快速的非铁冲击器一起建造。对储存环的性能和物理结果进行了评述。
2002-09-04 hep-ex
Precision Physics with Muons : A Decade of Theoretical and Experimental Advances
California Institute of Technology(加州理工学院);University of South Carolina(南卡罗来纳大学)
本文综述了μ子在标准模型外物理研究中的理论与实验进展,重点探讨了μ子衰变、磁矩测量及新物理场景的实验探索。
2026-09-24 hep-ex hep-ph nucl-ex
Pion, muon decays and weak interaction symmetries
我们回顾最近的测量罕见的π衰变:Pi+ -> Pi 0 e+ Nu [π β,Pi_(e3),或Pi_β衰变],辐射衰变Pi+ -> e+ Nu γ [Pi_(e2 γ)或RPD],和Pi+ -> e+ Nu [Pi_(e2)]衰变,以及辐射μ子衰变Mu -> e Nu Nu-bar γ,它们的理论意义以及进一步改进的前景。
2010-04-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Muon decay in orbit spectra for muon-electron conversion experiments
我们详细地测定了束缚μ子衰变的电子谱。这些结果对于即将进行的μ子-电子转换实验特别相关。
2011-11-17 hep-ex hep-ph
Precision Muon Tracking at Future Hadron Colliders with sMDT Chambers
小直径μ子漂移管(sMDT)室是高精度μ子跟踪的一种具有成本效益的技术。鉴于未来高能强子对撞机的预期速率,sMDT室的速率能力已在欧洲核子研究中心的伽马辐照设施进行了广泛的测试。结果表明,它满足大多数μ子探测器的验收要求。读出电子学的优化,以进一步提高检测器的速率能力进行了讨论。这种类型的腔室正在建设中,用于升级ATLAS探测器的μ子光谱仪,以获得高LHC亮度。设计和构造过程已经针对大规模生产进行了优化,同时提供了感测线位置优于10微米的精度和覆盖大面积所需的机械稳定性。
2015-11-30 hep-ex physics.ins-det
Apparatus for a Search for T-violating Muon Polarization in Stopped-Kaon Decays
本文描述了在KEK研制的探测器,用于探测K ~+ -> pi ~ 0 μ ~+ nu(Kmu ~ 3)衰变中T破坏的横μ子极化。对横向偏振分量的灵敏度是通过跟踪mu+通过环形光谱仪和检测分段CsI(Tl)光子量热计中的pi 0从衰变平面的重建获得的。μ子的极化是由μ子在极化计中停止的衰变正电子不对称性得到的。该探测器具有在保持高接受度的同时使系统误差最小化的特性。
2003-02-02 hep-ex
Precision measurement of the Lamb shift in Muonium
我们报道了一种新的测量$n=2$兰姆移动的μ素微波光谱。我们的结果$1047.2(2.3)_\textrm{stat}(1.1)_\textrm{syst}$ MHz包括一个数量级的改善后,以前的最佳测量。这个值在一个标准偏差内与理论计算相匹配,这使我们能够对μ子扇区中的CPT违反以及与μ子和电子耦合的新物理学设置限制,这些新物理学可以提供μ子$g-2$异常的解释。
2021-09-30 hep-ex physics.atom-ph
Search for Rare and Forbidden 3-body Di-muon Decays of the Charmed Mesons D+ and Ds+
利用Fermilab FOCUS实验中光生粲粒子的高统计样本,我们报道了八种罕见的标准模型禁戒衰变:D+,Ds+ > h+/-μ子-/+ μ子+(h= π介子或K介子)的研究结果。与以前的结果相比,改进了1.7- 14倍。在90% C. L时,我们的分支比上限D ~+ > π ~+ μ ~-μ ~+为8.8E ~(-6)。低于当前MSSM R奇偶校验违反约束。
2003-06-24 hep-ex
Precision Measurement of Muon g-2 at BNL
布鲁克海文国家实验室(BNL)的μ子(g-2)实验(E821)以前所未有的百万分之1.3的精度测量了正μ子的异常磁矩。计算结果为:a_{μ^+} =(g-2)/2 = 11659202(14)(6)× 10^{-10},该结果是基于1999年的数据,与以前的测量结果吻合较好。即将对2000年和2001年记录的数据进行的分析将大大减少这一测量的不确定性。将新的世界平均实验值与最全面的标准模型计算值a_μ(SM)= 11659159.6(6.7)× 10^{-10}进行比较,得出a_μ(exp)-a_μ(SM)= 43(16)× 10^{-10}的差值。
2001-06-28 hep-ex
Precision Muon Tracking Detectors for High-Energy Hadron Colliders
小直径μ子漂移管(sMDT)室与15毫米管直径是一个具有成本效益的技术,高精度μ子跟踪大面积在高本底率,预计在未来的高能强子对撞机,包括HL-LHC。该室的设计和施工程序已优化大规模生产,并提供传感线定位精度优于10?M. sMDT室的速率能力已在CERN伽马辐照设施进行了广泛测试。它超过了ATLAS μ子漂移管(MDT)室,这是在前所未有的高背景率的中子和伽马射线,由一个数量级,这是足够的几乎整个μ子探测器接受FCC-hh在最大亮度。sMDT的运行和建造经验来自正在进行或正在为LHC第1和第2阶段准备的ATLAS μ子谱仪升级。
2016-03-29 hep-ex physics.ins-det
MUonE, muon $g-2$ and electroweak precision constraints within 2HDMs
两个希格斯双态模型是超越标准模型的物理学的有吸引力的场景。特别是,轻子特有的表现仍然是解释标准模型预测的μ子$a_μ$的异常磁矩与费米实验室和BNL最近的观测结果之间的差异的竞争者。影响$a_μ$的主要不确定性促使MUonE实验通过弹性μ子-电子散射来访问影响$a_μ$的强子真空极化贡献。在这项工作中,我们对比的高精度,可实现的范围内的MUonE的背景下,从味物理的约束,精密电弱约束和大型强子对撞机的搜索,以及他们的外推的范围内的两个希格斯偶极子模型与软破$\mathbb{Z}_2$对称性。我们发现,MUonE的灵敏度不超出已经被其他约束排除在外的参数区域。因此,MUonE将提供强子真空极化贡献的详细测量,然后透明地告知2 HDM中的$a_μ$解释,而无需修改标准模型相互作用之外的相关性。在传递中,我们扩展LHC和风味预测的轻子特定的2 HDM(类型X和Y)的情况下,早期的结果,并评论修改的W玻色子质量的值的可能性,我们简要地讨论了这些模型的一个强的一阶电弱相变的影响。
2022-07-06 hep-ex hep-ph
Muon g-2 Experiment at Fermilab
费米实验室的一项新实验将测量μ子的反常磁矩,精度为十亿分之140(ppb)。这项测量的动机是布鲁克海文E821实验的结果,该实验在十多年前首次发布,达到了540 ppb的精度。由于相应的标准模型预测已经被改进,实验值和理论值持续相差约3个标准偏差。如果布鲁克海文的结果在费米实验室得到了证实,那么它将成为物理学超越标准模型的决定性证据。该实验观测了飞行中的μ子自旋进动频率,在一个校准良好的磁场中;精度的提高将需要记录的μ子衰变事件是E821的20倍,并将系统的不确定性降低3倍。本文介绍了目前的实验状态,以及计划升级的磁铁,探测器和存储环系统,正在准备在2017年开始的束流数据收集。
2015-10-01 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
A precision measurement of the muon decay parameter delta
μ子衰变参数δ表征宇称破坏μ子衰变不对称性的动量依赖性。利用TRIUMF的TWIST实验记录的第一个物理数据,进行了一种新的δ测量。获得的值,delta=0.74964+-0.00066(stat.)+- 0.00112(系统),符合标准模型的预期delta=3/4。这是首次使用盲分析技术确定delta。结合其他数据,测量设置新的模型独立的限制有效的右手耦合的μ子。在90%的置信水平下,另一个μ子衰变参数xi和π介子衰变中μ子极化Pmu的乘积的改进极限为:0.9960<Pmu*xi<=xi<1.0040。左右对称模型的影响进行了讨论。
2011-04-14 hep-ex
Results from the ICARUS T600 module - A measurement of the muon decay spectrum
我们已经研究了μ介子衰变能谱的样本停止μ介子事件期间获得的ICARUS T600原型的测试运行。该探测器允许以细粒度对事件进行空间重构,从而以高采样率精确测量μ子范围和dE/dx。该信息用于计算量热重建所需的校正因子。然后通过比较实验和蒙特卡罗模拟的μ子衰变谱来测量Michel rho参数,得到rho = 0.72 +/- 0.06(stat)+/- 0.08(syst)。
2003-09-05 hep-ex
Measurement of the Michel Parameter $ρ$ in Muon Decay
TWIST协作组测量了正常μ子衰变中的米歇尔参数$ρ$,$μ^+ \to e^+ ν_e \barν_μ$。在标准模型中,$ρ$ = 3/4。偏离这个值需要混合的左,右手μ介子和电子耦合的μ介子衰变拉格朗日。我们发现$ρ$ = 0.75080 $\pm$ 0.00044(stat.)$\pm$ 0.00093(系统)$\pm$ 0.00023,其中最后一个不确定度表示$ρ$对Michel参数$η$的依赖性。这一结果对左右对称模型中的$W_L-W_R$混合角设定了新的限制。
2004-09-29 hep-ex
Performance of New High-Precision Muon Tracking Detectors for the ATLAS Experiment
正在进行和计划进行的ATLAS μ子探测器升级的目标是提高对精确μ子动量测量和触发的接受程度,并提高μ子室在高背景区域的速率能力,以适应LHC亮度的增加。小直径μ子漂移管(sMDT)室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为当前ATLAS μ子漂移管(MDT)腔室的一半,漂移管直径为30 mm,其他操作参数不变,sMDT腔室具有MDT的所有优点,但具有大约一个数量级的更高速率能力,并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。ATLAS探测器脚部区域的12个腔室的建造已经完成,以便在2016/17冬季关闭大型强子对撞机时安装。ATLAS μ子谱仪升级的目的是提高三点μ子轨道测量的可接受性,从而大大提高有关区域的μ子动量分辨率。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Improved Measurement of the Muon Lifetime and Determination of the Fermi Constant
MuLan合作测量了正μ子的寿命,精度为百万分之一。费米常数的测定精度为百万分之0.6。
2011-08-22 hep-ex
Feasibility of slepton precision measurements at a muon collider
高能μ子对撞机的探测器必须通过在束管周围安装屏蔽材料来保护束μ子的衰变产物。在这篇文章中,通过研究轻子的超伴子slepton的产生,这些探测器盲区对具有不可见末态粒子的新物理学特征的影响被展示出来。特别注意的是大背景的双光子碰撞。它演示了如何控制这些背景的影响,通过实施适当的削减或运行在两个不同的质心能量,从而允许精确测量的质量和自旋的slepton。然而,这些方法对于slepton和它们的衰变产物之间的小质量差异变得无效,并且在这种情况下,在μ子对撞机上分析slepton信号将是困难的。
2011-07-19 hep-ex hep-ph
Precision Test of the Muon-Higgs Coupling at a High-energy Muon Collider
我们探讨了在高能μ子对撞机上直接测试μ子-Higgs耦合的灵敏度。如果存在与负责费米子质量产生的标准模型汤川相互作用不一致的新物理,那么这是有强烈动机的。我们举例说明了几个这样的例子,物理学超越了标准模型。与意外的小值的μ子Yukawa耦合和它的微妙的作用,在高能量生产的多个(矢量和希格斯)玻色子,我们表明,它是可能的测量μ子希格斯耦合的精度为百分之十的10 TeV的μ子对撞机和百分之几的30 TeV的机器通过利用三玻色子生产,潜在的敏感性约$Λ\sim 30-100$ TeV的新的物理尺度。
2022-06-16 hep-ex hep-ph hep-th
Development of a Highly Selective First-Level Muon Trigger for ATLAS at HL-LHC Exploiting Precision Muon Drift-Tube Data
高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)将提供一个独特的机会来探索物理学的本质,超越强和电弱相互作用的标准模型。高度选择性的第一级触发器对于HL-LHC的ATLAS实验的物理方案至关重要,其中瞬时光度将超过LHC Run 1的瞬时光度约一个数量级。ATLAS第一级μ子触发率主要由低动量μ子控制,这是因为RPC和TGC触发室的中等动量分辨率而被接受的。利用精密μ子漂移管(MDT)室的数据进行一级触发决策,可以克服这一局限性。这需要将MDT命中连续快速传输到检测器外触发逻辑和快速跟踪重建算法。μ子触发率的减少,可实现与建议的新的触发概念,一种新的快速跟踪重建算法的性能,和第一个硬件演示的方案与μ子测试束数据在欧洲核子研究中心伽马辐照设施进行了讨论。
2017-01-31 hep-ex physics.ins-det
Future Muon Physics Experiments: Muon Beams and Experimental Apparatus
Sun Yat-sen University(中山大学);Peking University(北京大学)
本文综述全球缪子束流设施及三类实验(CLFV搜索、精密测量、缪子散射)所需装置,强调束流控制与探测技术以达成下一代灵敏度。
2026-09-23 hep-ex
Precision Measurement of the Anomalous Magnetic Moment of the Muon
布鲁克海文国家实验室的μ子g-2实验非常精确地测量了μ子的反常磁矩$a_μ$。此测量测试标准模型。完成了对2000年($μ^+$运行)收集的数据的分析,并将$a_μ$的准确度提高到0.7 ppm,包括统计误差和系统误差。在进动频率和场分析组之间进行盲态数据分析,以防止$a_μ$结果中可能存在的偏倚。结果为$a_μ({\rm exp}) = 11~659~204(7)(5) \times 10^{-10}$(0.7 ppm)。本文的特点是详细描述的四个分析和更新的理论之一。
2003-01-07 hep-ex
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for Upgrades of the ATLAS Muon Spectrometer in 2016/17
小直径μ子漂移管(sMDT)室已开发的ATLAS μ子探测器升级。与现有的腔室相比,它们具有更高的速率能力和更紧凑的设计,这使得目前可以在无仪器的情况下装备探测器区域。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化,同时感测线定位精度提高到10微米以下。这些腔室将准备在大型强子对撞机2016/17冬季关闭时安装。将讨论ATLAS新sMDT腔室的设计和建造以及其精度和性能的测量。
2015-12-07 hep-ex physics.ins-det
Calibration and Performance of the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子谱仪设计用于测量μ子动量,分辨率为4%@100 GeV/c,上升到10%@1 TeV/c轨道动量。该谱仪由嵌入在由三个大型空心超导环产生的2 T磁场中的精确跟踪和触发室组成。精密探测器提供50微米的跟踪分辨率,伪快速度为2.7。该系统还包括一个光学监测系统,测量检测器的位置与40微米的精度。本文报道了ATLAS μ子谱仪的标定和性能。
2011-09-30 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of New Precision Drift-Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
ATLAS μ子探测器升级的目的是提高μ子触发和精确跟踪的接受度,并随着LHC亮度的增加提高探测器高背景区域中μ子室的速率能力。小直径μ子漂移管(sMDT)室已开发用于这些目的。由于漂移管直径为MDT腔室的一半且操作参数不变,sMDT腔室具有MDT的优点,但具有更高的速率能力,并且可以安装在MDT腔室不适合的检测器区域中。腔室组装方法已针对大规模生产进行了优化,从而最大限度地减少了施工时间和人员。传感线定位精度为5?已经在包括几百个漂移管的大尺寸腔室的系列生产中实现了微米。2016/17年冬季LHC关闭时安装的新sMDT腔室的建造以及与新RPC触发腔室结合以更换筒式μ子谱仪内层的sMDT腔室的设计正在进行中。
2016-03-29 hep-ex physics.ins-det
First measurement of the T-violating muon polarization in the decay K^+ --> mu^+ nu gamma
我们给出了在K^+ -> mu^+ nu γ衰变中T破坏μ子极化P_T的首次测量结果。这种极化是敏感的希格斯部门的CP违规的新来源。利用1996- 1998年期间积累的数据,我们得到了P_T =(-0.64 +-1.85(stat)+-0.10(syst))× 10 ^{-2},这与该衰变中没有T破坏是一致的。
2003-04-22 hep-ex
New Limit on Muon and Electron Lepton Number Violation from $K^0_L \to μ^\pm e^\mp$ Decay
迄今为止,最灵敏的实验,以寻找μ子和电子轻子数违反衰变$K^0_L \to μ^\pm e^\mp$没有检测到符合这一过程的事件。基于该结果,分支分数的90%置信水平上限为$B(K^0_L \to μ^\pm e^\mp) < 4.7\times10^{-12}$。
1998-11-24 hep-ex
Muon Decay and Physics Beyond the Standard Model
本文综述了μ介子衰变领域的理论和实验现状,以及它在标准模型之外寻找新物理的潜力。具有轻子味破坏的罕见μ子过程的重要性被高度强调,以及正常μ子衰变的精确测量。最近的最新的动机轻子味违反超对称模型的基础上,特别是超对称大统一理论,与其他理论模型一起描述。最后对今后的实验和高强度μ介子源的发展前景进行了讨论。
1999-09-06 hep-ex hep-ph
Higgs Precision at a 125 GeV Muon Collider
$s$通道共振产生的希格斯玻色子在125 GeV的μ子对撞机,使一个独特的方式来确定希格斯属性。然而,关于希格斯粒子精确度的清晰图像尚未建立。我们在这样的共振μ子对撞机希格斯工厂进行希格斯测量的现象学研究,并提出了一个系统的,详细的,和一致的提取希格斯精确测量。线形扫描的许多新方面,包括光度定标、最佳扫描范围、最小扫描步数、与唯一测量的相关性、有效的截面建模等,在这项工作中进行了定量研究。利用标准模型背景、探测效率、接受度、角分布和交叉通道相关性对所有主要的希格斯通道进行了模拟和分析。在$κ$框架和有效场论框架下对Higgs耦合进行了全局分析。结果表明,125 GeV μ子对撞机Higgs工厂对HL-LHC的Higgs耦合范围提供了显著的改善,并为未来的$e^+e^-$对撞机提供了独立和独特的Higgs精确信息。我们报告$5~{\rm fb}^{-1}$和$20~{\rm fb}^{-1}$积分亮度的结果。这些结果提供了全面和定量的物理理解,有助于规划μ子对撞机路线图和全球高能物理计划。
2022-03-08 hep-ex hep-ph
Potential precision of a direct measurement of the Higgs boson total width at a muon colliderr
鉴于在LHC上发现了126 GeV标准模型的类希格斯玻色子,我们评估了在建议的μ子对撞机上直接测量希格斯玻色子的宽度、质量和s通道共振产生截面的可实现精度。我们发现,在束流能量分辨率为R=0.01%(0.003%),积分亮度为0.5 fb^{-1}(1 fb^{-1})的情况下,μ子对撞机将使我们能够通过结合WW^* 和b \bar b末态的两个互补通道来确定标准模型的希格斯宽度为+/- 0.35 MeV(+/- 0.15 MeV)。本文还研究了一个具有更宽宽度的非标准模型希格斯粒子。μ子对撞机可能达到的无与伦比的精度将高精度地测试希格斯相互作用。
2013-02-21 hep-ex hep-ph
Comparison of muon and neutrino times from decays of mesons in the atmosphere
我们提出了一个测试,以比较的速度μ介子和μ介子中微子产生在同一束在大气中。通过比较初级μ子和中微子诱导的μ子的到达时间,Super-Kamiokande,IceCube和ANTARES等实验可以验证最近关于中微子速度大于光速的可能性的暗示。对于较小的探测器,如MINOS和OPERA,在那里识别由活动体积内的中微子引起的下行μ子可能是具有挑战性的,由于ns时间分辨率,另一种测量可能是可能的。宇宙射线在大气中的相互作用产生的束中μ子的到达时间应该返回一个与时间分辨率兼容的值,而如果中微子的速度比μ子大,那么一些μ子可能会比其他粒子更早到达粒子束。
2011-12-07 hep-ex
High-energy electrons from the muon decay in orbit: radiative corrections
我们确定的$\mathcal{O}(α)$修正产生的电子在衰变的μ子束缚在原子中的能谱。我们专注于构成μ子-电子转换背景的光谱的高能端,并将通过即将进行的实验Mu 2 e和COMET精确测量。校正将背景抑制了约15%。
2015-10-27 hep-ex hep-ph
Construction and Performance of the sMDT Precision Muon Tracking Chambers for ATLAS at the HL-LHC
Max Planck Institute of Physics(马克斯·普朗克物理研究所)
为适配HL-LHC升级,研究人员将ATLAS缪子谱仪内桶MDT探测室替换为集成RPC触发室的sMDT探测室,通过严格质量控制程序保障其性能,并开发了共用的质量控制数据库与监控界面。
2026-10-16 hep-ex
Mu$χ$e -- A Search for Familons in Muon Decay Using HPGe Detectors
轻子族对称性破缺可导致μ子衰变为Familon \[μ\to {χ_{Familon}} + e .\]我们提出在86 - 105 MeV/c $^2$的质量范围内,通过观测停止的正μ子,寻找两体μ子衰变为Familon的可能性。这个质量区是磁谱仪的搜索窗口盲点。搜索信号将是标准模型μ介子米歇尔衰变谱顶部的单能正电子峰。衰变正电子谱将在HPGe探测器中测量,探测器周围有大容量碘化钠探测器和带电粒子跟踪系统,用于帮助减少错误触发。这个短期实验需要200 cps的停止正μ子速率,触发与停止μ子比率为10:1或更好。在此速率下,在2小时的时间内,将匹配先前的限制。对于1年的数据收集,μ子分支比限值将在10 $^{-6}$至10 $^{-7}$之间。该实验利用费米实验室的高能μ子,与低能μ子工厂相比,极大地抑制了μ子质量附近的Familon质量的背景。
2021-10-05 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the muon charge asymmetry from W boson decays
利用费米实验室Tevatron ppbar对撞机D0探测器在2002 - 2004年间在\sqrt{s} = 1.96 GeV能量下收集的0.3 fb ^{-1}的数据,对W玻色子衰变产生的μ子电荷不对称性进行了测量.我们将我们的研究结果与使用CTEQ6.1M和MRST 04 NLO部分子分布函数进行的次领先阶计算的预期进行比较。我们的研究结果可以用来约束未来的部分子分布函数拟合。
2007-09-26 hep-ex
Measurement of sin2beta with Hadronic and Previously Unused Muonic J/psi Decays
我们测量了CP破坏参数sin 2 β,其中B^0 -> J/psi K^0_S衰变,其中J/psi衰变为强子或不满足我们标准鉴别标准的μ子。利用SLAC的PEP-II不对称能量$B$工厂的BaBar探测器收集的8800万个BBbar事件的样本,我们重建了100 +/- 17个这样的事件,其中J/psi -> pi^+ pi^-pi ^0是最普遍的,并测量sin 2 beta = 1.56 +/- 0.42(统计)。+/- 0.21(系统)。
2003-11-04 hep-ex
Experimental searches for muon decays beyond the Standard Model
对μ子性质和衰变的研究在粒子物理学的早期发挥了至关重要的作用,并在几十年中为建立和巩固标准模型做出了贡献。目前,对超出标准模型的μ子衰变的研究是通过利用强μ子束来进行的,并且存在升级现有设施或建造新设施的计划,这将为在这一领域探索新物理开辟新的前景。在本文中,我回顾了目前的现状,寻找μ子衰变超出标准模型,特别注意最传统的μ子轻子味破坏实验,但也考虑到更多的异国情调的情况和未来的展望。
2019-02-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Muon decay in orbit: spectrum of high-energy electrons
在原子核场中,实验研究轻子味破坏的相干μ子到电子的转换,已经被提议达到前所未有的灵敏度,即每停止μ子10^(-16)- 10^(-18)。在这个水平上,他们探测了有效质量尺度远超过1000 TeV的新相互作用。然而,他们必须与普通束缚μ子衰变的背景相抗衡。为了更好地理解背景谱的形状和速率,我们对库仑束缚态μ子衰变进行了详细的分析,包括核反冲。未来的实验的影响进行了简要讨论。
2011-07-15 hep-ex hep-ph
Remarks on Muon $g-2$ Experiments and Possible CP Violation in $π\toμ\to e$ Decay
从已发表的CERN g-2实验结果中提取了pi -> mu -> e衰变中CP破坏的第一个实验极限。
1997-12-16 hep-ex hep-ph
Measurement of the muon decay spectrum with the ICARUS liquid Argon TPC
给出了通过相关物理测量验证ICARUS探测器质量的实例。我们研究了μ子衰变能谱的样本停止μ子事件期间获得的测试运行的ICARUS T600探测器。该探测器可以对事件进行细粒度的空间重构,从而可以以高采样率精确测量μ子的射程和dE/dx。该信息用于计算事件的完全量热重建所需的校准因子。然后通过比较实验和Monte Carlo模拟的μ子衰变谱来测量Michel rho参数,得到rho = 0.72 +/- 0.06(stat.)+/- 0.08(系统)。最终从模拟样品中提取出低于~50 MeV的电子的能量分辨率,得到(Emeas-Emc)/Emc = 11%/sqrt(E[MeV])+2%。
2004-01-12 hep-ex
Measurement of the muon anomaly to high and even higher precision
我们最近在布鲁克海文国家实验室进行的一系列测量确定了μ子异常磁矩\amu,精度为0.5 ppm。最后的结果是$\amu ^\pm = 11 659 208(6) \times 10^{-10}$,它代表了使用正负μ子的五个运行周期的平均值。它比标准模型预期值高出2.7个标准差,该预期值基于本次研讨会上给出的更新。重要的是,只有$e^{+}e^{-}$湮灭和新的KLOE辐射返回数据用于强子真空极化输入。由于在实验中尚未达到系统极限,因此已提出一项新的努力,并在布鲁克海文获得最高科学优先级的批准。目标是实验不确定度为0.2 ppm,整体实验不确定度降低2.5倍。要做到这一点,就需要对如何进行测量的理念进行一系列升级和几次质的改变。我讨论了新老实验,特别强调了未来需要改变的技术问题。
2005-01-20 hep-ex
Streamlined Calibrations of the ATLAS Precision Muon Chambers for Initial LHC Running
ATLAS μ子谱仪的设计是为了测量μ子的动量,在100 GeV和1 TeV的动量下,分辨率分别为dp/p = 3%和10%。为了完成这项任务,光谱仪使用了355,000个排列在1200个腔室中的连续漂移管(MDT)。校准(RT)功能将漂移时间测量值转换为以管为中心的碰撞参量,用于轨道段重建。RT功能取决于MDT环境参数,因此必须针对当地灭菌室条件进行适当校准。我们报告的创建和应用的气体监测系统为基础的校准程序的μ子轨道重建在LHC启动阶段。
2011-03-07 hep-ex physics.ins-det
Muon Decay Asymmetries from $K^0_L \to π^0 μ^+ μ^-$ Decays
我们研究了衰变$K^0_L \to π^0 μ^+ μ^-$,其中的分支比,μ子能量不对称性和μ子衰变不对称性可以测量。特别是,我们发现,在标准模型的纵向极化($P_L$)的μ子是成比例的直接CP违反振幅。另一方面,能量不对称性和面外极化($P_N$)依赖于间接和直接CP破坏振幅。虽然分支比很小,并且由于背景而难以测量,但是在标准模型中,不对称性可能很大$\cal{O}$(1)。能量不对称性、$P_L$和$P_N$的组合分析可用于分离间接CPV、直接CPV和CP守恒对衰变的贡献。
2001-08-13 hep-ex hep-ph
Heavy flavour decay muon production at forward rapidity in proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 7$ TeV
重味衰变产生的μ子是在LHC的ALICE实验中收集的$\sqrt{s} = 7$ TeV质子-质子碰撞中以向前快度测量的。对对应于积分亮度$L_{\rm int} = 16.5$ nb $^{-1}$的数据样本进行分析。在快度范围2.5 < y < 4,横动量范围2 < $p_{\rm T}$ < 12 GeV/ $c$内,测量了重味衰变μ子的横动量和快度微分产生截面.结果进行比较的基础上微扰QCD计算的预测。
2017-09-27 hep-ex
New precise spectroscopy of the hyperfine structure in muonium with a high-intensity pulsed muon beam
由一个正μ子和一个电子组成的类氢原子被称为μ素。它是一个近乎理想的两体系统,可用于精确测试束缚态理论和基本对称性。MuSEUM合作在J-PARC使用高强度脉冲μ子束和高速率正电子计数器对μ 鎓基态超精细结构进行了新的精确测量。在近零磁场下成功地观察到了超精细跃迁的共振现象,得到了$ν_{\text{HFS}}$ = 4.463302(4)GHz的μ 鎓超精细结构间隔,相对精度为0.9 ppm.该结果与洛斯阿拉莫斯国家实验室之前获得的结果以及当前的理论计算一致。我们提出了一个示范的微波光谱的μ为未来的实验,以达到最高的精度。
2021-03-02 hep-ex physics.atom-ph physics.ins-det
W-propagator corrections to muon and tau leptonic decays
我们导出了W玻色子传播子对极化μ轻子和τ轻子的轻子衰变微分速率的修正。结果都包括内韧致辐射以及辐射的衰变,当在衰变过程中发射的光子进行测量。这些修正的数值效果进行了讨论。简要回顾了费米常数的定义。
2013-11-06 hep-ex hep-ph
Muon-induced background to proton decay in the $p \rightarrow K^{+}ν$ decay channel with large underground liquid argon TPC detectors
LBNE和LAGUNA-LBNO等大型液氩TPC探测器计划将能够测量质子寿命,其性能将优于质子衰变通道$p \rightarrow K^{+}ν$中的切伦科夫探测器。在为这种实验所建议的大深度处,宇宙成因μ子簇中可能产生一个不可忽略的孤立带电K介子源。我们提出了一个宇宙成因μ介子背景质子衰变的$p \rightarrow K^{+}ν$通道的估计。在MUSIC框架下模拟了μ子向4km深度的输运,并利用Geant 4软件模拟了μ子和次级粒子向20 kt LAr圆柱靶的输运。考虑100年的暴露时间,根据我们的模拟预测,在90 $\%$ CL下,$< 0.0012$事件率/kt/年。
2015-04-24 hep-ex physics.ins-det
CANTON-$μ$ Proposal: A Next-Generation Muon $g-2$ Measurement at Sub-0.1 ppm Precision
University of Liverpool(利物浦大学);Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory(广东省先进能源科学与技术实验室);Institute of Modern Physics, CAS(中国科学院近代物理研究所);University of Washington(华盛顿大学);Zhejiang Lab(浙江实验室);School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学核科学与技术学院);School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);State Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院核物理与技术国家重点实验室)
CANTON-μ项目利用HIAF的高能muon束流,旨在超越费米实验室精度,通过统计和系统误差控制达到0.1ppm和0.05ppm的测量精度,用于测试标准模型和探索新物理。
2026-11-10 hep-ex hep-ph
When a Muon Is Not a Muon--- Detecting Fast Long-Lived Charged Particles from Cascade Decays Using a Mass Scan
如果在LHC中产生,长寿命带电粒子(LLCP)将在μ子探测器中留下轨道。如果LLCP是快速的,则用于检测这些粒子的基于飞行时间的方法变得不太有效,如果它们在一些重的或非常增强的母粒子的衰变中产生,则通常是这种情况。例如,在超对称模型中,长寿命的slepton在中性伴子衰变中产生的速度通常很快,即使在7 TeV的LHC中,β也超过0.95。我们建议使用μ子-轻子对的(误测)不变质量分布来探测它,其中μ子可能是一个slepton LLCP,这个分布的峰值略低于中性伴子质量。峰值可以通过评估候选“μ子”质量的不同值的分布来进一步增强。我们模拟了两个类似GMSB的模型,表明这个过程可以用来检测长寿命的slepton和测量它们的质量和中性伴子质量。
2011-12-19 hep-ex hep-ph