Отправить статью по E-mail ПРЕДЛОЖЕНИЕ И АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ТОЧНОМУ ИЗМЕРЕНИЮ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ МЮОНА И КОНСТАНТЫ ФЕРМИ
- Авторы: Бакаляров А.М.1, Климов А.И.1, Мачулин И.Н.1, Мелешко Е.А.1, Селиванов В.И.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский центр ‘‘Курчатовский институт’’
- Выпуск: Том 86, № 4 (2023)
- Страницы: 485-494
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-0027/article/view/139747
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044002723040062
- EDN: https://elibrary.ru/EGDRHT
- ID: 139747
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
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
- E. Tiesinga, P. J. Mohr, D. B. Newell, and B. N. Tay- lor, Rev. Mod. Phys. 93, 025010 (2021).
- V. Tishchenko et al. (MuLan Collab.), Phys. Rev. D 87, 052003 (2013).
- A. Pak and A. Czarnecki, Phys. Rev. Lett. 100, 241807 (2008).
- A. Crivellin, M. Hoferichter, and C. A. Manzari, Phys. Rev. Lett. 127, 071801 (2021).
- 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].
- https://www.onsemi.com/products/sensors/silicon-photomultipliers-sipm
- Y. Shao, Phys. Med. Biol. 52, 1103 (2007).
- https://www.caen.it/products/
- 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).
- S. Liao, R. Erasmus, H. Jivan, C. Pelwan, G. Peters, and E. Sideras-Haddad, J. Phys.: Conf. Ser. 645, 012021 (2015).
- S. Sánchez Majos, P. Achenbach, and J. Pocho- dazalla, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 594, 351 (2008).
- https://www.psi.ch/en/smus/pie3
- G. G. Myasishcheva, Yu. V. Obukhov, V. S. Roganov, and V. G. Firsov, Zh. Eksp. Teor. Fiz. 56, 1199 (1969).
- M. Renschler, W. Painter, F. Bisconti, A. Haungs, T. Huber, M. Karus, H. Schieler, and A. Weindl, arXiv: 1804.00897v1 [astro-ph.IM].
- T. Prokscha, Isis Muon Training Course, 25th-Feb-2005, https://www.psi.ch/en
- 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
- 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).
- 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).
