为muEDM实验开发的缪子触发探测器

16 Jul 2026, 15:10
10m
湛江厅 (2号楼三楼)

湛江厅

2号楼三楼

Speaker

幸运 黄 (上海交通大学李政道研究所)

Description

保罗·谢尔研究所(PSI)的muEDM实验旨在以前所未有的灵敏度测量μ子的电偶极矩(EDM),目标精度为$σ(dμ) = 6×10^{-23} e·cm$,这比布鲁克海文国家实验室(BNL)缪子g-2实验确立的当前极限提高了三个数量级。该工作的核心是位于螺线管入口处的μ子触发探测器(TrigDet),它能够快速、精确地识别螺线管存储阈值内的缪子。该触发器会触发脉冲磁场,将μ子引导至稳定轨道;在此轨道上,径向电场使“冻结自旋”技术得以应用,从而分离出由电偶极矩(EDM)引起的自旋进动。

TrigDet 采用由硅光电倍增管(SiPM)读出的塑料闪烁体,由两个子系统组成:一个用于入射缪子探测的厚度不足一毫米的 Gate 探测器,以及一个通过反符合逻辑排除不可存储缪子的Aperture探测器。

该系统确保仅对可存储的缪子进行选择性触发,同时抑制背景事件。在PSI的πE1束线上,利用表面缪子对TrigDet原型机进行了验证,并通过实验数据与基于Geant4的模拟结果的对比分析对其性能进行了评估。本文介绍了关键设计原则、原型机测试结果,以及在实现muEDM实验突破性灵敏度目标方面取得的进展。

请选择分会 粒子物理实验技术

Primary authors

幸运 黄 (上海交通大学李政道研究所) Guan Ming WONG (Tsung-Dao Lee Institute) Kim Siang Khaw (Shanghai Jiao Tong University)

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