利用非弹性 $\mu\rightarrow e$ 转换区分带电轻子味破坏场景

Mu2e 和 COMET 实验预计将把带电轻子味破坏 (CLFV) 的现有限制改善约四个数量级。$\mu\rightarrow e$ 转换实验通常针对无核激发产生的电子进行优化，因为这能使电子能量最大化并最小化来自 $\mu$ 子自由衰变的本底。本文论证了，鉴于 Mu2e 和 COMET 所选的 $^{27}$Al 靶及其预期的本底，它们将能够从非弹性 $\mu \rightarrow e$ 转换中提取对 CLFV 的额外约束。我们描述了非弹性 CLFV 可在转换电子近端点能谱中引起可测畸变的 CLFV 场景，包括某些贡献算符无法在弹性 $\mu \rightarrow e$ 转换中被探测的情况。我们将弹性 $\mu \rightarrow e$ 转换的非相对论 EFT 处理推广至包含非弹性过程所需的新核算符，评估了相关的核响应函数，并描述了非弹性过程可提供 CLFV 附加信息的若干新物理场景。