Blind analysis results of the TWIST experiment
TRIUMF弱相互作用对称性检验（TWIST）实验旨在高精度地检验极化μ子纯轻子衰变中的标准模型。用四费米子相互作用模型描述μ子衰变。TWIST从动量角谱的形状测量该模型的四个μ子衰变参数中的三个，$ρ$，$δ$和$P_μ^π ξ$。这种模型独立的方法的结果进行了比较，标准模型的预测，并用于约束新的物理。我们的合作已经完成了对2006年和2007年最终实验数据的盲法分析。该分析基本上达到了我们的目标，即比TWIST前的测量精度提高一个数量级。
2010-06-04 hep-ex
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
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
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 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
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
Precision Searches for Physics Beyond the Standard Model
与“强度”前沿密切相关的“精度”前沿为发现标准模型之外的物理学提供了一条补充路径。有几个例子可以改变我们对物理世界的看法：带电轻子味违反，例如μ子电子转换;发现电子、中子、μ子或原子核的永久电偶极矩。在本文中，我主要集中在介导的偶极相互作用的现象，包括异常的磁矩的μ子。
2009-10-28 hep-ex
Precise measurement of parity violation in polarized muon decay
利用极化μ子衰变，提出了一种新的高精度测量弱相互作用宇称破坏的方法。TWIST合作测量了$P_μ^πξ$，其中$P_μ^π$是π介子衰变中μ子的极化，$ξ$描述了μ子衰变中的固有不对称性。我们发现$P_μ^πξ= 1.00084 \pm 0.00029\,(\textrm{stat.})_{-0.00063}^{+0.00165}\,(\textrm{syst.})$，在良好的协议与标准模型预测的$P_μ^π=ξ=1$。我们的结果是一个因素的7比前TWIST值更精确，设置新的限制左右对称电弱扩展的标准模型。
2011-09-08 hep-ex
Precision Measurement of the Hadronic Contribution to the Muon Anomalous Magnetic Moment
本文报道了用初态辐射（ISR）方法精确测量质量范围为$0.30<M_{ππ}<1.00$ GeV的$e^+e^-\toπ^+π^-$反应截面的结果。在$e^+e^-$质心能量为3.77 GeV时，$^{-1}$反应截面为817 pb;在$e^+e^-$质心能量为4.17 GeV时，$^{-1}$反应截面为586 pb。在康奈尔大学的CESR $e^+e^-$对撞机上用CLEO-c探测器收集。对于过程$e^+e^-\toπ^+π^-$，在$0.30<M_{ππ}<1.00$ GeV范围内的积分截面以$0.7\%$的统计不确定度和$1.5\%$的系统不确定度来确定。在$M_{ππ}=0.30$ ~ 1.00 GeV的范围内，用这些测量的$e^+e^-\toπ^+π^-$截面计算的μ子反常磁矩的首阶强子贡献为$(500.4\pm3.6 (\mathrm{stat})\pm 7.5(\mathrm{syst}))\times10^{-10}$ .
2017-12-12 hep-ex
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
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
Leptophilic ALPs with TWIST data for polarized muon decays
本研究利用TWIST实验数据，通过d=7维有效算符研究μ子衰变中轻子味类轴子粒子的产生与不可见衰变，给出其耦合参数约束，并探讨实验修改及粒子稳定性对未来探测的意义。
2024-07-10 hep-ex hep-ph
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
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
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
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
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
Precision Muon Physics
μ介子在亚原子物理学中起着独特的作用。对μ介子衰变的研究既确定了总体强度，又建立了弱相互作用的手征结构，同时也为带电轻子味破坏过程设定了非凡的极限。测量μ介子的反常磁矩，对标准模型的完备性和许多推测性理论的预言提供了奇异的灵敏度。μ素和μ子原子的光谱学给出了包括磁矩比$μ_μ/ μ_p$、轻子质量比$m_μ / m_e$和质子电荷半径$r_p$在内的基本量的无与伦比的测定。此外，μ子捕获实验正在探索涉及核子和原子核的弱相互作用的难以捉摸的特征。我们将回顾当代高精度和高灵敏度的μ子实验的实验景观。一个重点是在最近，现在和计划中的实验中实现这种精度和灵敏度的新颖方法和巧妙技术。另一个焦点是这些实验探索的原子、核和粒子物理学中不同寻常的广泛和热门问题。
2015-06-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Prospects for precision Higgs boson measurements at a 10 TeV muon collider
INFN Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Università di Padova（帕多瓦大学）；INFN Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；INFN Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）
本文通过MUSIC探测器模拟，评估10 TeV缪子对撞机在单/双希格斯产生、质量及三线性自耦合测量上的精度，展示其精密希格斯物理潜力。
2026-09-09 hep-ex
Precision muon decay measurements and improved constraints on the weak interaction
TWIST合作组已经完成了对μ子三个衰变参数ρ、δ和P_μ π的测量。本文描述了我们对ρ和δ的测定，ρ决定了总动量谱的形状，δ决定了宇称破坏衰变不对称性的动量依赖性。结果为ρ=0.74977 \pm 0.00012（stat.）\pm 0.00023（系统）δ= 0.75049 \pm 0.00021（stat.）\pm 0.00027（系统）。这与标准模型中两个参数的3/4值一致，并且每个参数的精确度都比TWIST之前公布的测量值高出10倍以上。我们关于ρ、δ和P μ π的最终结果已被纳入对所有可用μ介子衰变数据的一个新的全局分析中，从而改进了对右手粒子可能的弱相互作用的模型无关约束。
2012-05-29 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
Experimental Measurements of the Muon $g-2$ and Searches for Charged Lepton Flavor Violation in the Muon Sector
本文探讨了μ子物理的复兴，重点介绍了Fermilab Muon g-2实验对μ子反常磁矩的世界领先精确测量，以及一系列旨在寻找μ子领域带电轻子味破坏的新物理的实验进展。
2025-01-31 hep-ex
Experimental measurement of muon (g-2)
布鲁克海文国家实验室的μ子（g-2）实验已经测量到正μ子的反常磁矩，精度为0. 7 ppm。本文介绍了这一结果，集中在一些重要的实验中出现的问题，从数据中提取的异常进动频率。
2003-05-16 hep-ex
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
Muon capture rates from precision measurements of the muon disappearance
在一个典型的实验中，核μ俘获率是通过测量靶中μ介子衰变指数的时间常数来确定的。我们提出了一种新的方法来评估μ-捕获率，这是基于直接测量的μ^-消失率的目标。以μ-俘获质子的反应为例，我们证明了在靶中不同氢气压力下测量μ^-消失可以避免压力相关的校正，并确定“真空”μp -> νn反应速率，外推到零气体密度后的精度优于10^{-2}。所提出的方法可以用于在一个实验中对不同类型的核进行μ^-俘获率的精确测量。
2013-03-03 hep-ex nucl-ex nucl-th
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
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
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。
2026-09-01 hep-ex hep-ph
Anomalous Spin Precession Frequency Analysis in the Muon $g-2$ Experiment at Fermilab
费米实验室 Muon $g-2$ 实验旨在以 140 ppb 精度测量 μ 子异常磁矩，本文概述了基于 2021-2023 年数据对 μ 子异常自旋进动频率（$ω_a$）的测量及系统性修正，以直接检验 Standard Model 的完备性。
2024-12-24 hep-ex
Measurement of the atmospheric muon spectrum from 20 to 2000 GeV
用L3磁μ子谱仪测量了20 - 2000 GeV的大气μ子谱，天顶角范围从0到58度。由于大的数据集和良好的探测器分辨率，在100 GeV的精度为2.6%，实现了垂直μ子通量的绝对归一化。得到了20和630 GeV之间的动量依赖性的比率的正负μ子。
2003-08-31 hep-ex
Precision Calibration of the NuTeV Calorimeter
NuTeV是费米实验室的中微子-核子深度非弹性散射实验。该探测器由一个铁闪烁体采样量热计穿插漂移室，其次是一个μ子环形光谱仪。我们目前的响应和分辨率函数的NuTeV量热计的电子，强子，介子在4.8至190 GeV的能量范围内的测定。强子绝对能量标度被确定为0.43%的精度。我们将我们的测量结果与热量计理论和GEANT 3模拟的预测进行比较。
1999-08-20 hep-ex
Muon (g-2): Past, Present and Future
布鲁克海文国家实验室的μ子（g-2）实验E821已经达到了百万分之$\pm 0.5$的相对精度。一项新的实验，E969，科学批准，但尚未资助，旨在改善这一点，$\pm 0.2$ ppm。将描述E821的技术和结果，并将讨论对E969提出的改进。
2005-10-20 hep-ex
Alignment of the ATLAS barrel muon spectrometer
ATLAS实验的μ子光谱仪是有史以来最大的探测器之一。在大型强子对撞机上，新的物理符号可能会通过高动量μ子（1 TeV）出现。这种μ子的识别和精确的动量测量是ATLAS μ子谱仪的两个主要挑战。为了获得高能量μ子的良好分辨率（即，在1TeV下为10%），精密腔室的对准精度必须为50微米的量级。已经开发了几种程序来达到这样的精度。本文描述了用于对准μ介子子探测器的补充技术及其结果：光学系统、μ介子宇宙射线和碰撞产生的直线轨道。
2008-10-10 hep-ex physics.ins-det
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
Precision W-boson and top-quark mass determinations at a muon collider
精确测定$W$玻色子和顶夸克的质量可以严格检验标准模型（SM）的辐射结构，或者为新物理学提供证据。我们分析了在μ子对撞机上测量$W^+W^-$和$t\bar t$阈值区的$M_W$和$m_t$的良好前景。在积分光度为10（100）fb $^{-1}$的情况下，只要理解理论和实验系统学，就可以测量到20（6）MeV的$W$玻色子质量和200（70）MeV的顶夸克质量。对于固定的$M_W$，测量$Δm_t=200$ MeV将把100 GeV的SM希格斯质量限制在大约$\pm 2$ GeV之内，而对于固定的$m_t$，测量$ΔM_W=6$ MeV将把$m_h$限制在大约$\pm 10$ GeV之内。
1997-02-14 hep-ex hep-ph
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
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
Construction of Precision sMDT Detector for ATLAS Muon Spectrometer Upgrade
本文介绍了密歇根大学的小直径监测漂移管探测器的建设，作为欧洲核子研究中心的高亮度大型强子对撞机的ATLAS μ子谱仪升级的贡献。在密歇根州建造的前30个室的测量表明，漂移管线的位置精度满足20微米的规格。用于对准的平台和磁场传感器的位置都在所需的精度范围内很好地安装。宇宙线测试测量表明，单线跟踪分辨率为100 ± 7微米，平均探测效率高于99%。详细描述了腔室生产的基础设施、工具、技术和程序。报告了前30个建造的室的室质量控制测试的结果。
2022-11-01 hep-ex physics.ins-det
Construction and Test of the Precision Drift Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪的平行漂移管（MDT）室由3-4层加压漂移管组成，位于承载光学变形监测系统的空间框架的两侧。该室必须提供一个轨道位置分辨率为40微米，单管分辨率至少为80微米，传感线定位精度为20？微米（rms）。最大的MDT室之一，432漂移管的3.8米长的全尺寸原型的可行性进行了论证。对于ATLAS μ子谱仪，必须建造88个这种类型的腔室。第一个腔室已经完成，导线定位精度为14微米（rms）。
2016-04-08 hep-ex physics.ins-det
Precision measurement of ocean tides using cosmic-ray muons
Chung-Ang University（中央大学）
本研究利用宇宙射线缪子在水下隧道中监测海水覆盖层随潮汐的变化，通过缪子成像定量分辨米级覆盖层变化，为动态自然系统监测提供新方法。
2026-10-06 astro-ph.IM hep-ex
Status of the Fermilab Muon $g-2$ Experiment
μ子反常磁矩（$a_μ= (g-2)/2$）是一种低能观测值，可以很高的精度测量和计算，是对标准模型（SM）的一个很好的检验，也是探索新物理的一个灵敏探针。最近的努力提高了理论预测和实验测量的精度。理论方面，由130多名物理学家组成的国际团队“μ子$g-2$理论倡议”在2020年就$a_μ$的SM预言达成共识。在实验方面，费米实验室的E989 μ子$g-2$合作组织（FNAL）于2021年4月发布了来自Run-1数据集（2018）的$a_μ$的新测量结果，精度为0. 46 ppm，证实了布鲁克海文国家实验室（BNL）之前的测量结果，并将与SM值的差异增加到4. 2个标准差。在本文中，我将讨论的实验设置和报告的实验现状。
2022-02-23 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the Positive Muon Lifetime and Determination of the Fermi Constant to Part-per-Million Precision
我们报告测量的正μ子寿命的精度为百万分之1.0（ppm），这是有史以来最精确的粒子寿命测量。该实验使用了时间结构的低能μ子束和分段的塑料闪烁体阵列来记录超过2 x 10^{12}次衰变。两种不同的停止目标配置中采用独立的数据采集周期。综合结果给出tau_{mu^+}（MuLan）= 2196980.3（2.2）ps，比以前任何实验的精度高15倍以上。μ子寿命给出了费米常数的最精确值：G_F（MuLan）= 1.1663788（7）x 10^-5 GeV^-2（0.6 ppm）。它也被用来提取μ ^-p单重态俘获率，它决定了质子的弱诱导赝标耦合g_P。
2010-12-06 hep-ex nucl-ex
Towards an independent determination of muon g-2 from muonium spectroscopy
我们表明，在未来几年的μ子光谱可以达到足够高的精度，以确定μ子的异常磁矩低于百万分之一（ppm）。这种不受强子不确定性限制的μ介子g-2的独立测定，肯定会揭示目前在自旋进动测量和（基于R比的）标准模型预测之间观察到的2 ppm差异。束缚在μ介子中的电子和（反）μ介子之间的磁偶极相互作用引起基态的超精细分裂（HFS），这种分裂对μ介子的反常磁矩很敏感。在J-PARC的HFS和PSI的1 S-2S跃迁的μ素频率测量与理论预测的直接比较将允许提取μ子g-2具有高精度。还需要将这些跃迁的QED计算精度提高约一个数量级。此外，g-2电子的理论和实验之间的良好一致性表明，新的物理相互作用不太可能影响μ介子光谱达到预期的精度。
2022-01-17 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Performance of the ATLAS Precision Muon Chambers under LHC Operating Conditions
对于大型强子对撞机（LHC）ATLAS探测器的μ子谱仪，由6至8层加压漂移管组成的大型漂移室用于在超导空气芯磁体的环向场中覆盖5000 m2的有效面积的精确跟踪。该室必须提供一个空间分辨率为41微米的Ar：CO2（93：7）气体混合物在绝对压强为3巴和气体增益为2？104.这些室的工作环境的特点是高中子和本底，计数率高达每平方厘米每秒100个。在100 GeV μ子束中，以LHC运行期间预期的光子辐照率，研究了ATLAS系列生产的腔室的分辨率和效率。硅条探测器望远镜被用作光束中的外部参考。一个腔室的空间分辨率降低了4？m在最高的背景率。漂移管的探测效率在辐照下保持不变。在最高速率下的跟踪效率为98%。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
A High-Precision, Fast, Robust, and Cost-Effective Muon Detector Concept for the FCC-ee
针对FCC-ee实验，提出结合精密漂移管与快速塑料闪烁体条的缪子探测器概念，实现高分辨率空间（100 μm二维、1 mm三维）和定时（200 ps或更优）测量，兼具高精度、快速、稳健及成本效益。
2025-04-14 hep-ex physics.ins-det
Construction and test of high precision drift-tube (sMDT) chambers for the ATLAS muon spectrometer
为2014年3月ATLAS μ子谱仪的升级改造，研制了新型μ子跟踪室（sMDT），其漂移管直径为15 mm，是标准ATLAS μ子跟踪室的一半，灵敏线定位精度为10~ $μ$ m。新腔室的设计完全兼容目前的ATLAS服务，但相对于以前安装的ATLAS MDT腔室，它们组装在一个更紧凑的几何形状，并部署了两个额外的管层，提供冗余的机架信息。该室由8层共624个铝漂移管组成。一周之内完成一个分庭的组装。半自动化生产线用于在腔室组装之前组装漂移管。将讨论单个组件和完整腔室的生产程序和质量控制测试。用三坐标测量机测量了金属丝在已完成的腔室中的位置。
2014-07-01 hep-ex physics.ins-det
Large-Scale Production of Monitored Drift Tube Chambers for the ATLAS Muon Spectrometer
目前正在为ATLAS μ子谱仪建造传感线定位精度优于20微米的精密漂移管室。谱仪中心部分最外层的88个大腔室已组装完成70%。在腔室构造期间对感测线的位置和用于光学对准监测系统的传感器的位置的测量表明，满足了腔室的机械精度的要求。
2016-04-01 hep-ex physics.ins-det
Muon $g$$-$2: correlation-induced uncertainties in precision data combinations
University College London（伦敦大学学院）；International University of Health and Welfare（国际医疗福祉大学）；University of Liverpool（利物浦大学）
本文提出一个量化数据组合中系统相关性不确定性的框架，应用于e+e-→hadrons截面数据，发现系统相关性不确定性和对μ子磁偶极子矩贡献的不确定性有影响。
2026-04-27 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
