Mu$\chi$e——利用HPGe探测器在缪子衰变中搜寻Familon

破缺的轻子族对称性可导致缪子衰变到Familon $$\mu \to {\chi _{Familon}} + e .$$ 我们提议通过观测停止的正缪子，搜寻质量范围从86到105 MeV/c$^2$的双体缪子衰变到Familon。该质量区域是磁谱仪搜寻窗口的盲点。搜寻信号将是标准模型缪子Michel衰变谱之上的单能正电子峰。衰变正电子谱将在HPGe探测器中测量，外围有大体积NaI探测器及用于帮助减少误触发的带电粒子径迹系统。该短期实验需要200 cps的停止正缪子率，且触发与停止缪子之比达到10:1或更好。以此速率，在2小时内将追平先前极限。经1年数据收集，缪子分支比极限将在10$^{-6}$至10$^{-7}$之间。与低能缪子工厂相比，本实验利用费米实验室较高能量的缪子，极大抑制了Familon质量接近缪子质量时的本底。