Muon--electron转换过程的实验研究

批准号:
11335009
项目类别:
重点项目
资助金额:
360.0 万元
负责人:
李海波
依托单位:
学科分类:
A2605.标准模型精确检验与新物理
结题年份:
2018
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁野、李卫国、胡俊、吴琛、代建平、董海荣、秦小帅、路伟、赖蔚
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中文摘要
在标准模型框架下,夸克味改变的中性流可以在圈图水平发生,实验上在K和B介子系统已经发现。但在夸克部分,由于强相互作用的影响使得理论预言不确定性很大,很难用来精确检验新物理信号。轻子味改变中性流过程已经在中微子震荡实验中得到证实,特别是大亚湾实验的测量进一步暗示带电轻子味(cLFV)有可能是破坏的。 在标准模型内,即使考虑到中微子的微小质量和震荡,其预言的muon轻子到电子的中性流转变率也应该很小, 实验上是不可测量的。对于cLFV过程新物理的贡献可以给出可测量的预言,相对夸克味改变中性流过程,cLFV过程没有强相互作用本底,理论可以精确预言,所以任何实验上的测量证据都会证实超出标准模型新物理的存在。COMET就是利用日本大型质子加速器设施(J-PARC)来寻找带电轻子数破坏muon-electron相干转换过程的新实验,预期灵敏度将比现有实验提高1万倍。
英文摘要
In the Standard Model, Flavor-changing-neutral-current (FCNC) in quark sector is predicted at loop level. The FCNC in K and B meson systems had been discovered experimentally. However, the uncertainty of the theoretical prediction is large in quark sector due to QCD dilution, it is hard to precisely test the SM and probe New Physics. In the lepton sector, the lepton-flavor-violation (LFV) was evident after the discovery of neutrino oscillation, especially, the recent measurement of theta13 from Daya Bay experiment. In the SM, even considering the tiny masses and oscillation of neutrinos, the predicted decay rate for charged-lepton-flavor-violation (cLFV), such as muon-electron conversion, is still tiny (less than 10^-54), which can not be detected in experiment. However, New Physics contributions can enhance the muon-electron conversion rate, and lead to observable signal. On the other hand, comparing to FCNC in quark sector, the cLFV can be predicted cleanly without QCD dilutions. Any experimental evidence of cLFV will indicate signal of New Physics. COMET experiment is proposed to search for the muon-electron conversion at J-PARC in Japan, and approved in 2012. According to the schedule, COMET will take first data in 2016. The sensitivity will be improved by order of 4 magnitudes (10000 times) comparing to the current experiments.
在标准模型框架下,夸克味改变的中性流可以在圈图水平发生,实验上在K,D和B介子系统已经发现。但在夸克部分,由于强相互作用的影响使得理论预言不确定性很大,很难用来精确检验新物理信号。轻子味改变中性流过程已经在中微子震荡实验中得到证实,特别是大亚湾实验的测量进一步暗示带电轻子味(cLFV)有可能是破坏的。 在标准模型内,即使考虑到中微子的微小质量和震荡,其预言的muon轻子到电子的中性流转变率也应该很小, 实验上是不可测量的。对于cLFV过程新物理的贡献可以给出可测量的预言,相对夸克味改变中性流过程,cLFV过程没有强相互作用本底,理论可以精确预言,所以任何实验上的测量证据都会证实超出标准模型新物理的存在。COMET就是利用日本大型质子加速器设施(J-PARC)来寻找带电轻子数破坏muon-electron相干转换过程的新实验,COMET一期预期灵敏度将比现有实验提高100倍。 本项目已经完成COMET一期主探测器中心漂移室的建造,中方设计、生产了电子学读出系统。 另外,基本完成了漂移室径迹重建、径迹拟合的软件框架。 同时中方还参加了束流优化、本底模拟和压低等任务,圆满完成COMET一期的技术设计报告。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
COMET Phase-I Technical Design Report: Part 1
COMET 一期技术设计报告:第 1 部分
DOI:--
发表时间:--
期刊:arXiv
影响因子:--
作者:李海波
通讯作者:李海波
DOI:10.1007/s10751-016-1351-0
发表时间:2016-10
期刊:Hyperfine Interactions
影响因子:--
作者:Chen Wu;Chen Wu
通讯作者:Chen Wu;Chen Wu
EMuS Muon Facility and Its Application in the Study of Magnetism,
EMuS μ介子装置及其在磁学研究中的应用,
DOI:10.3390/qubs2040023
发表时间:2018
期刊:Quantum Beam Sci.
影响因子:--
作者:袁野
通讯作者:袁野
DOI:10.1103/physrevstab.17.090101
发表时间:2014
期刊:Physical Review Special Topics - Accelerators and Beams
影响因子:--
作者:Jun Cao;Miao He;Zhi-Long Hou;Han-Tao Jing;Yu-Feng Li;Zhi-Hui Li;Ying-Peng Song;Jing-Yu Tang;Yi-Fang Wang;Qian-Fan Wu;Ye Yuan;Yang-Heng Zheng
通讯作者:Yang-Heng Zheng
DOI:https://doi.org/10.1016/j.nima.2018.10.130
发表时间:--
期刊:Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A
影响因子:--
作者:张杰
通讯作者:张杰
面向多数据中心的LHAASO科学大数据管理系统及关键技术研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李海波
- 依托单位:
BESIII上正反超子对关联产生及其衰变的实验研究
- 批准号:11935018
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:340万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李海波
- 依托单位:
利用D/Ds介子半轻衰变研究a0(980)的性质
- 批准号:11875054
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:李海波
- 依托单位:
高能物理离线数据处理虚拟计算资源管理技术研究
- 批准号:11605223
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:李海波
- 依托单位:
国内基金
海外基金
