Dresden 2013 – wissenschaftliches Programm
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T: Fachverband Teilchenphysik
T 74: Detektoren und Detektorsysteme 2
T 74.3: Vortrag
Mittwoch, 6. März 2013, 17:15–17:30, GER-052
Der Time-of-Flight Detektor des Mu3e Experiments — •Patrick Eckert — Kirchhoff-Institut für Physik, Universität Heidelberg
Der Lepton-Flavor verletzende Zerfall µ → eee ist im Standardmodell mit einem Verzweigungsverhältnis von <10−50 stark unterdrückt. In vielen Erweiterungen des Standardmodells, wie z.B. SUSY Modelle oder Modelle mit Extradimensionen, werden jedoch messbare Raten dieses Zerfalls vorhergesagt. Der µ → eee Zerfall bietet daher eine ideale Umgebung zur Suche nach neuer Physik auf einer Energieskala, die weit über die direkter Suchen, wie z.B. am LHC, hinausreicht.
Das geplante Mu3e Experiment will nach diesem Zerfall mit einer Sensitivität von Eins in 1016 suchen, was die bisherige Ausschlussgrenze um vier Grössenordnungen übersteigt.
Dies erfordert eine hochpräzise Messung der Impulse und Flugzeiten der aus dem Myonzerfall entstehenden Elektronen. Die Flugzeiten sollen mit einem aus Plastikszintillator bestehenden Hodoskop mit einer Auflösung von weniger als 100 ps gemessen werden. Das Hodoskop ist in ca. 5000 Kacheln segmentiert, welche mit Silizium Photomultipliern (SiPM) ausgelesen werden.
Um die Detektoreigenschaften zu untersuchen und zu optimieren wurde eine umfassende Simulation des Detektors, die das Ansprechverhalten der SiPMs beinhaltet, entwickelt.
In dem Vortrag wird das Detektordesign vorgestellt und Ergebnisse der Simulationsstudien und ersten Messungen, mit Schwerpunkt auf der SiPM Auslese, präsentiert.