Detailseite
Projekt
Suche nach Verletzung der Lepton-Familienzahl mit dem Mu3e-Experiment -- Datennahme
Antragsteller
Professor Dr. Niklaus Berger
Fachliche Zuordnung
Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443478861
Das Mu3e-Experiment sucht nach dem lepton-flavour-verletzenden Zerfall μ→eee. In einer ersten Phase soll eine Sensitivität für das Verzweigungsverhältnis von 2-3 ∙10-15, entsprechend einer Verbessrung um einen Faktor 200 gegenüber der bestehenden Ausschlussgrenze. Das Experiment befindet sich zur Zeit am Paul Scherrer Institut (PSI) in der Schweiz im Aufbau. Das Projekt befasst sich mit dem Datennahmesystem und dem Ereignisfilter für Mu3e, ein System, das ohne Trigger 100 Gbit/s Daten mit Hilfe eines Netzwerks aus FPGAs und schnellen optischen Verbindungen aus dem Detektor herausbefördert. Schnelle Grafikprozessoren werden verwendet, um Teilchenspuren und Vertices zu identifizieren, was eine Selektion von interessanten Ereignissen erlaubt. Hardware und Algorithmen, die in der ersten Förderperiode entwickelt und getestet wurden, gilt es nun, zusammen mit dem kompletten Detektor, in Betrieb zu nehmen. Dies erlaubt eine erste Datenname gefolgt von der Datenanalyse. Gleichzeitig bereiten wir uns auf die zweite Phase des Experiments an der neuen hochintensiven Muonstrahllinie am PSI vor, welche dem Mu3e-Experiment etwa 2∙109 Muonen/s zur Verfügung stellen wird und es damit ermöglicht, die endgültige Sensitivität O(10-16) zu erreichen. A gezieltes Entwicklungsprogramm widmet sich den Herausforderungen einer 20-fach höheren Datenrate und entsprechend höherer Kombinatorik im Bereich der schnellen Datenübertragung aus dem Detektor heraus und über verbesserte Rekonstruktionsalgorithmen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Mitverantwortlich
Frederik Wauters, Ph.D.
