ПРЕДЛОЖЕНИЕ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ТОЧНОМУ ИЗМЕРЕНИЮ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ МЮОНА И КОНСТАНТЫ ФЕРМИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложен эксперимент по рекордному по точности измерению мировой константы Ферми \(G_{\mathrm{F}}\) при распаде положительного мюона. Выполнен анализ всех систематических ошибок. Разработана и проверена программа ‘‘Fast Program’’ (FP), использующая данные GEANT и работающая в \({\approx}\)1500 раз быстрее. Набрано 10\({}^{14}\) событий при двух вариантах отбора событий. Получена точность 0.46 пс для времени жизни мюона и \(0.1\times 10^{-6}\) для величины \(G_{\mathrm{F}}\) с учетом всех систематических ошибок. Точность теоретических расчетов \(G_{\mathrm{F}}\) —  \(0.14\times 10^{-6}\) в рамках Стандартной модели взаимодействий элементарных частиц.

Об авторах

А. М. Бакаляров

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’

Email: selivanov@akado.ru
Россия, Москва

А. И. Климов

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’

Email: Selivanov_VI@nrcki.ru
Россия, Москва

И. Н. Мачулин

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’

Email: Selivanov_VI@nrcki.ru
Россия, Москва

Е. А. Мелешко

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’

Email: selivanov@akado.ru
Россия, Москва

В. И. Селиванов

Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’

Автор, ответственный за переписку.
Email: selivanov@akado.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. E. Tiesinga, P. J. Mohr, D. B. Newell, and B. N. Tay- lor, Rev. Mod. Phys. 93, 025010 (2021).
  2. V. Tishchenko et al. (MuLan Collab.), Phys. Rev. D 87, 052003 (2013).
  3. A. Pak and A. Czarnecki, Phys. Rev. Lett. 100, 241807 (2008).
  4. A. Crivellin, M. Hoferichter, and C. A. Manzari, Phys. Rev. Lett. 127, 071801 (2021).
  5. V. Tishchenko, S. Battu, R. M. Carey, D. B. Chit- wood, J. Crnkovic, P. T. Debevec, S. Dhamija, W. Earle, A. Gafarov, K. Giovanetti, T. P. Gorringe, F. E. Gray, Z. Hartwig, D. W. Hertzog, B. Johnson, P. Kammel, et al., arXiv: 1211.0960v1 [hep-ex].
  6. https://www.onsemi.com/products/sensors/silicon-photomultipliers-sipm
  7. Y. Shao, Phys. Med. Biol. 52, 1103 (2007).
  8. https://www.caen.it/products/
  9. J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis, P. Arce, M. Asai, T. Aso, E. Bagli, A. Bagulya, S. Banerjee, G. Barrand, B. R. Beck, A. G. Bogdanov, D. Brandt, J. M. C. Brown, H. Burkhardt, Ph. Canal, et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. А 835, 186 (2016).
  10. S. Liao, R. Erasmus, H. Jivan, C. Pelwan, G. Peters, and E. Sideras-Haddad, J. Phys.: Conf. Ser. 645, 012021 (2015).
  11. S. Sánchez Majos, P. Achenbach, and J. Pocho- dazalla, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 594, 351 (2008).
  12. https://www.psi.ch/en/smus/pie3
  13. G. G. Myasishcheva, Yu. V. Obukhov, V. S. Roganov, and V. G. Firsov, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 56, 1199 (1969).
  14. M. Renschler, W. Painter, F. Bisconti, A. Haungs, T. Huber, M. Karus, H. Schieler, and A. Weindl, arXiv: 1804.00897v1 [astro-ph.IM].
  15. T. Prokscha, Isis Muon Training Course, 25th-Feb-2005, https://www.psi.ch/en
  16. B. Markovic, D. Tamborini, S. Bellisai, A. Bassi, A. Pifferi, F. Villa, G. M. Padovini, and A. Tosi, in Proceedings of SPIE, 2013, San Francisco, California, United States, Vol. 8631, 86311Fhttps://doi.org/10.1117/12.2005537
  17. T. Prokscha, E. Morenzoni, K. Deiters, F. Foroughi, D. George, R. Kobler, A. Suter, and V. Vrankovic, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 595, 317 (2008).
  18. A. U. Abeysekara, R. Alfaro, C. Alvarez, J. D. Ál- varez, R. Arceo, J. C. Arteaga-Velázquez, H. A. Ayala Solares, A. S. Barber, B. M. Baughman, N. Bautista-Elivar, J. Becerra Gonzalez, E. Belmont-Moreno, S. Y. BenZvi, D. Berley, M. Bonilla Rosales, J. Braun, et al., Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 888, 138 (2018).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Pleiades Publishing, Ltd., 2023