未来 e^+e^- 对撞机中利用 e^+e^- 到 μ^+μ^- (γ) 事例确定质心能量
高能物理 - 实验
2022-11-08 v3 高能物理 - 唯象学
加速器物理
摘要
本文研究了在未来 e^+e^- 希格斯工厂对撞机中利用原位 e^+e^- 碰撞测量绝对质心能量 √s 及其分布的方法。我们强调了基于缪子动量测量（记为 √s_p）的估计量的潜力。它可以在 e^+e^- 到 μ^+μ^- (γ) 事例中以高精度确定，同时对束流能散、束流辐射（beamstrahlung）、初态辐射（ISR）、末态辐射（FSR）、交叉角以及探测器分辨率的影响敏感。该测量精度得益于高精度低质量径迹探测器；所报告的性能估计基于 ILD 探测器概念在 √s = 250 GeV 下运行的 ILC 径迹探测器响应的全模拟。在 ILC 上 2.0 ab⁻¹ 数据集下，其底层统计精度为 1.9 ppm。其最终效用在很大程度上取决于人们能否校准并维持径迹探测器的动量标度。
引用
@article{arxiv.2209.03281,
title = {Center-of-mass energy determination using $e^+e^-$ to $\mu^+\mu^-$ $(\gamma)$ events at future $e^+e^-$ colliders},
author = {Brendon Madison and Graham W. Wilson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03281},
year = {2022}
}
备注
30 pages; Submitted to the Proceedings of the US Community Study on the Future of Particle Physics (Snowmass 2021). v3 correct scaling formula in footnote 1 and add corresponding reference