COMET

Эксперимент COMET будет реализован в двух фазах, Фаза-I и Фаза-II.

Процессы с нарушением лептонного числа в секторе заряженных лептонов (CLFV), обеспечивают весомый вклад в поиск новой физики с чувствительностью к параметрам широкого спектра новых физических моделей – SUSY, дублетов Хиггса, дополнительных размерностей и, в частности, моделей, объясняющих иерархию масс нейтрино и асимметрию материи – антиматерии Вселенной через лептогенез. Наиболее чувствительное исследование CLFV обеспечивается экспериментами, которые используют высокоинтенсивные мюонные пучки для поиска переходов CLFV мюона в электрон μ +→e+ γ (эксперимент MEG в PSI); μ +→e+ e - e + (эксперимент Mu3e в PSI) и когерентная безнейтринная конверсия мюона в электрон в поле ядра μ -N→e-N (эксперимент COMET в J-PARC). Эксперимент COMET будет реализован в двух фазах, Фаза-I и Фаза-II. Экспериментальная цель чувствительности для этого процесса в Фазе-I эксперимента cоставляет 3.1 × 10-15, или с 90%-ой вероятностью верхний предел 7 × 10- 15, что в 100 раз превышает существующий предел. Ожидаемое число фоновых событий равно 0,032. Для достижения целевой чувствительности и фонового уровня будет использоваться протонный пучок мощностью 3,2 кВт 8 ГэВ от J-PARC. Два типа детекторов, CyDet и StrECAL, будут использоваться для обнаружения событий преобразования µe и для измерения фоновых событий, связанных с пучком, с учетом Фазы-II эксперимента соответственно. Целью полного эксперимента является SES 2,6×10-17, которую мы называем Фазой-II. Эта конечная цель чувствительности в 10 000 раз лучше, чем текущий экспериментальный предел B(μ - + Au → e- + Au) ≤ 7×10-13 , полученный с помощью SINDRUM-II на PSI. Ученые ОИЯИ успешно участвуют в подготовительном этапе в эксперименте COMET. Для эксперимента СОМЕТ Фаза – I сотрудники ОИЯИ изготовили и протестировали в соответствии требованиям весь комплект 9.8- миллиметровых строу-трубок, около 2700 шт., а для COMET Фаза – II изготовят весь комплект 5-миллиметровых строу-трубок, примут активное участие в создании всего трекера установки, калориметра и вето-системы CRV, также в сборке и обслуживании детекторов, в анализе данных.

Ожидаемые результаты

1. Производство всех строу-трубок. Различные процедуры проверки трубок на давление, утечку газа и удлинение, в соответствии с требованиями COMET. 2. Проведение научно-исследовательских работ по строу-трубкам диаметром 5 мм и толщиной стенки 12 мкм для Фазы-II COMET. Для этой цели мы подготовили новую линию производства строу-трубок в ЛЯП. 3. Сборка, испытания и установка второй и третьей станции строу-трекера для Фазы-I. 4. Изготовление полномасштабной строу-станции для Фазы-I с новым видом строу-трубок. 5. Разработка и оптимизация метода калибровки кристаллов для калориметра, используемого в Фазе I и Фазе II COMET. 6. Сборка, испытания, установка и эксплуатация калориметра. 7. Выполнение полномасштабной программы научно-исследовательской работы по созданию системы CRV, позволяющей определить принципы и параметры ее построения. Изготовление, сборка, тестирование CRV для Фазы-I.