COMET Phase-I Technical Design Report
R. Abramishvili
,
G. Adamov
,
R.R. Akhmetshin
,
A. Allin
,
J.C. Angélique
(1)
,
V. Anishchik
,
M. Aoki
,
D. Aznabayev
,
I. Bagaturia
,
G. Ban
(1)
,
Y. Ban
,
D. Bauer
,
D. Baygarashev
,
A.E. Bondar
,
C. Cârloganu
(2)
,
B. Carniol
(1)
,
T.T. Chau
,
J.K. Chen
,
S.J. Chen
,
Y.E. Cheung
,
W. da Silva
(3)
,
P.D. Dauncey
,
C. Densham
,
G. Devidze
,
P. Dornan
,
A. Drutskoy
,
V. Duginov
,
Y. Eguchi
,
L.B. Epshteyn
,
P. Evtoukhovich
,
S. Fayer
,
G.V. Fedotovich
,
M. Finger
,
M. Finger
,
Y. Fujii
,
Y. Fukao
,
J.L. Gabriel
(1)
,
P. Gay
(2)
,
E. Gillies
,
D.N. Grigoriev
,
K. Gritsay
,
V.H. Hai
,
E. Hamada
,
I.H. Hashim
,
S. Hashimoto
,
O. Hayashi
,
T. Hayashi
,
T. Hiasa
,
Z.A. Ibrahim
,
Y. Igarashi
,
F.V. Ignatov
,
M. Iio
,
K. Ishibashi
,
A. Issadykov
,
T. Itahashi
,
A. Jansen
,
X.S. Jiang
,
P. Jonsson
,
T. Kachelhoffer
(4)
,
V. Kalinnikov
,
E. Kaneva
,
F. Kapusta
(3)
,
H. Katayama
,
K. Kawagoe
,
R. Kawashima
,
N. Kazak
,
V.F. Kazanin
,
O. Kemularia
,
A. Khvedelidze
,
M. Koike
,
T. Kormoll
,
G.A. Kozlov
,
A.N. Kozyrev
,
M. Kravchenko
,
B. Krikler
,
G. Kumsiashvili
,
Y. Kuno
,
Y. Kuriyama
,
Y. Kurochkin
,
A. Kurup
,
B. Lagrange
,
J. Lai
,
M.J. Lee
,
H.B. Li
,
R.P. Litchfield
,
W.G. Li
,
T. Loan
,
D. Lomidze
,
I. Lomidze
,
P. Loveridge
,
G. Macharashvili
,
Y. Makida
,
Y.J. Mao
,
O. Markin
,
Y. Matsuda
,
A. Melkadze
,
A. Melnik
,
T. Mibe
,
S. Mihara
,
N. Miyamoto
,
Y. Miyazaki
,
F. Mohamad Idris
,
K.A. Mohamed Kamal Azmi
,
A. Moiseenko
,
M. Moritsu
,
Y. Mori
,
T. Motoishi
,
H. Nakai
,
Y. Nakai
,
T. Nakamoto
,
Y. Nakamura
,
Y. Nakatsugawa
,
Y. Nakazawa
,
J. Nash
,
H. Natori
,
V. Niess
(2)
,
M. Nioradze
,
H. Nishiguchi
,
K. Noguchi
,
T. Numao
,
J. O'Dell
,
T. Ogitsu
,
S. Ohta
,
K. Oishi
,
K. Okamoto
,
T. Okamura
,
K. Okinaka
,
C. Omori
,
T. Ota
,
J. Pasternak
,
A. Paulau
,
D. Picters
,
V. Ponariadov
,
G. Quémener
(1)
,
A.A. Ruban
,
V. Rusinov
,
B. Sabirov
,
H. Sakamoto
,
P. Sarin
,
K. Sasaki
,
A. Sato
,
J. Sato
,
Y.K. Semertzidis
,
N. Shigyo
,
Dz. Shoukavy
,
M. Slunecka
,
D. Stöckinger
,
M. Sugano
,
T. Tachimoto
,
T. Takayanagi
,
M. Tanaka
,
J. Tang
,
C.V. Tao
,
A.M. Teixeira
(2)
,
Y. Tevzadze
,
T. Thanh
,
J. Tojo
,
S.S. Tolmachev
,
M. Tomasek
,
M. Tomizawa
,
T. Toriashvili
,
H. Trang
,
I. Trekov
,
Z. Tsamalaidze
,
N. Tsverava
,
T. Uchida
,
Y. Uchida
,
K. Ueno
,
E. Velicheva
,
A. Volkov
,
V. Vrba
,
W.A.T. Wan Abdullah
,
P. Warin-Charpentier
(3)
,
M.L. Wong
,
T.S. Wong
,
C. Wu
,
T.Y. Xing
,
H. Yamaguchi
,
A. Yamamoto
,
M. Yamanaka
,
T. Yamane
,
Y. Yang
,
T. Yano
,
W.C. Yao
,
B. Yeo
,
H. Yoshida
,
M. Yoshida
,
T. Yoshioka
,
Y. Yuan
,
Yu.V. Yudin
,
M.V. Zdorovets
,
J. Zhang
,
Y. Zhang
,
K. Zuber
R. Abramishvili
- Fonction : Auteur
G. Adamov
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R.R. Akhmetshin
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A. Allin
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J.C. Angélique
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V. Anishchik
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M. Aoki
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D. Aznabayev
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I. Bagaturia
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Y. Ban
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D. Bauer
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D. Baygarashev
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A.E. Bondar
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T.T. Chau
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J.K. Chen
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S.J. Chen
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Y.E. Cheung
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P.D. Dauncey
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C. Densham
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G. Devidze
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P. Dornan
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A. Drutskoy
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V. Duginov
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Y. Eguchi
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L.B. Epshteyn
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M. Finger
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M. Finger
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Y. Fukao
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K. Gritsay
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S. Hashimoto
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T. Hayashi
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T. Hiasa
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Z.A. Ibrahim
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Y. Igarashi
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F.V. Ignatov
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M. Iio
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K. Ishibashi
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A. Issadykov
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T. Itahashi
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A. Jansen
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M.J. Lee
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H.B. Li
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R.P. Litchfield
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W.G. Li
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D. Lomidze
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I. Lomidze
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P. Loveridge
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Y. Makida
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Y.J. Mao
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H. Nakai
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Y. Nakai
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T. Nakamoto
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Y. Nakatsugawa
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T. Okamura
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Y.K. Semertzidis
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T. Uchida
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T. Yano
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W.C. Yao
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Yu.V. Yudin
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M.V. Zdorovets
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J. Zhang
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Y. Zhang
- Fonction : Auteur
K. Zuber
- Fonction : Auteur
Résumé
The Technical Design for the COMET Phase-I experiment is presented in this paper. COMET is an experiment at J-PARC, Japan, which will search for neutrinoless conversion of muons into electrons in the field of an aluminum nucleus (|$\mu$|–|$e$| conversion, |$\mu^{-}N \rightarrow e^{-}N$|); a lepton flavor-violating process. The experimental sensitivity goal for this process in the Phase-I experiment is |$3.1\times10^{-15}$|, or 90% upper limit of a branching ratio of |$7\times 10^{-15}$|, which is a factor of 100 improvement over the existing limit. The expected number of background events is 0.032. To achieve the target sensitivity and background level, the 3.2 kW 8 GeV proton beam from J-PARC will be used. Two types of detectors, CyDet and StrECAL, will be used for detecting the |$\mu$|–|$e$| conversion events, and for measuring the beam-related background events in view of the Phase-II experiment, respectively. Results from simulation on signal and background estimations are also described.
Mots clés
C01 Electroweak model
Higgs bosons
electroweak symmetry breaking
C08 Tests of conservation laws
C30 Experiments using hadron beams
H10 Experimental detector systems
H50 Detector system design
construction technologies and materials
activity report
lepton: flavor: violation
muon: particle source
pi: production
beam transport
muon: yield
detector: design
electronics: readout
track data analysis
drift chamber: drift tube
numerical calculations
spatial resolution
calorimeter: electromagnetic
cosmic background radiation
trigger
data acquisition
programming
bibliography
muon- nucleus --> electron nucleus
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