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μ 存储环中 ν-电散射的电弱观测量

高能物理 - 唯象学 2025-10-22 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们研究了位于高能高强度 μ 存储环平面内的伴随 ν 探测器对弹性 νμ\nu_{\mu}νe\nu_e 电子散射(Eν\nuES)的灵敏度。假设存在中心-of-mass 能量可达 10~TeV 的 μ 子对撞机,我们报告对弱耦合 gVg_VgAg_A 的灵敏度可达约 0.05% 相对误差,以及在动量传递 Q[102,2]Q \in [10^{-2}, 2]~GeV 范围内对弱混合角的灵敏度可达约 0.03% 相对误差。 高能 μ 存储环的 Eν\nuES 测量允许直接检验与 NuTeV 异常相关的动量传递 regime。这一精度水平允许对 sin2θWsin^2\theta_W 的动量依赖性进行独特灵敏度检测。我们估算,若采用 Eμ=1.5E_\mu = 1.5~TeV(或更高)μ 子对撞机产生的 ν ,则可安全地排除 sin2θWsin^2\theta_W 随动量变化(running)的假设。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.00152,
  title  = {Electroweak Observables in Neutrino-Electron Scattering from a Muon Storage Ring},
  author = {André de Gouvêa and Adrian Thompson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.00152},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in JHEP. Corrected charge radius sensitivity estimate, revised detector distance benchmark, and included discussions based on calculational comparisons with the NLO electron scattering cross section. 22 pages, 11 figures