Metodi di calibrazione e ricostruzione degli eventi nell ... - MEG

Indice
Introduzione iii
1 Motivazioni teoriche e fenomenologia del decadimento µ + → e + γ 1
1.1 Il Modello Standard Minimale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 Interazione del muone nel Modello Standard Minimale . . . . . . . . . . 5
1.2 Oscillazione dei neutrini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Unificazione e Supersimmetria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4 Il decadimento µ + → e + γ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.1 Stato della ricerca del decadimento µ + → e + γ . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.4.2 Segnatura del decadimento e fondi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.3 La sensibilità sul singolo evento dell’esperimento MEG . . . . . . . . . . 18
1.4.4 Cenno alla strategia di analisi degli eventi: la “Likelihood Analysis” . . 21
2 L’apparato sperimentale 25
2.1 Fascio e Bersaglio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2 Rivelazione del Positrone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.1 Lo spettrometro magnetico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.2 Il “Timing Counter” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3 Rivelazione del fotone: il calorimetro a Xenon Liquido . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.1 Proprietà dello Xenon come mezzo scintillante . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3.2 Struttura, geometria e prestazioni del rivelatore . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.3 Il “Large Prototype” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4 Il sistema di trigger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.5 L’elettronica di Front-End ed il sistema di acquisizione dati . . . . . . . . . . . 41
2.5.1 Il chip Domino Ring Sampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.5.2 Il sistema di acquisizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.5.3 L’offline computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3 Organizzazione del software dell’esperimento MEG 45
3.1 Il Montecarlo: MEGMC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.2 L’ambiente ROME e la struttura dell’elaborazione ed analisi dei dati . . . . . . 47
3.2.1 Il MEGBartender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.2 Il MEGAnalyzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.2.3 Il monitor ARGUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51