Speaker
Ms
Eleonora Diociaiuti
(INFN Laboratori Nazionali di Frascati)
Description
L'esperimento Mu2e al Fermilab ricerca la conversione coerente di muone in elettrone nel campo elettrico di un nucleo, μ + N(A,Z) ->e + N(A,Z). Si tratta di un esempio di violazione della conservazione del numero leptonico nel settore dei leptoni carici (CLFV) mai osservato sperimentalmente. Secondo il Modello Standard, la probabilità per tali processi è trascurabile (BR ~10^-54). Esistono tuttavia numerosi modelli di nuova fisica che predicono BR osservabili da esperimenti attuali o in costruzione. L'eventuale osservazione di un processo di CLFV rappresenta un chiaro segnale di fisica oltre il Modello Standard. Il segnale distintivo della conversione coerente di muone in elettrone è ben rappresentata dall'elettrone monoenergetico emesso con energia leggermente inferiore alla massa a riposo del muone E_e~104.96 MeV. Se in tre anni di presa dati Mu2e non dovesse osservare nessun evento di CLFV, l'attuale limite nella misura della probabilità di conversione μ-e, R_(μ e}, in alluminio, posto dall'esperimento SINDRUM II, verrebbe migliorato di 4 ordini di grandezza: R_{μ e} = (μ^- N(Z,A) --> e^- N(Z,A) )/(μ^- N(Z,A) -->ν_μ N(Z-1,A)). Per poter raggiungere la precisione richiesta, risultano necessari una analisi precisa dello spettro in impulso degli elettroni e l'utilizzo di un fascio di muoni su un bersaglio di alluminio, molto intenso ~10^10 Hz). Il fascio deve anche essere impulsato per poter discriminare gli eventi di fondo "veloci" indotti dal fascio stesso. L' apparato sperimentale è costituito da un sistema di tre magneti solenoidali superconduttori: il Solenoide di Produzione, il Solenoide di Trasporto e il Solenoide di Rilevazione. Quest'ultimo contiene il rivelatore per gli elettroni di conversione ed è costituita da: (i) un bersaglio di alluminio seguito da (ii) un sistema di tracciatura ad alta precisione basato su 20000 tubi a straw ed (iii) un calorimetro di 1500 cristalli di CsI puro letti con 2 SiPM UV estesi. Il solenoide di rivelazione è circondato un sistema di scintillatori e SiPM per veto dei raggi cosmici. Nel 2016 Mu2e ha superato l'approvazione finale del DOE e ha iniziato la fase di costruzione. L'inizio della presa dati è prevista per la fine del 2021.
Primary author
Ms
Eleonora Diociaiuti
(INFN Laboratori Nazionali di Frascati)
