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RIASSUNTO
IL SISTEMA ELETTRONICO DI TRIGGER
DELL’ESPERIMENTO MEG
Candidato Mille Michele
relatore Dr. Marco Grassi
a.a. 2007/2008
La collaborazione MEG si prefigge di ricercare il decadimento μ→eγ, che viola la conservazione del sapore leptonico, con una sensibilità sul rapporto di decadimento 〖10〗^(-13), due ordini di grandezza inferiore all’attuale limite sperimentale.
Il Modello Standard(MS) assume la conservazione completa del numero leptonico e quindi
predice un valore nullo per B.R. μ→eγ.
L’osservazione sperimentale delle oscillazioni dei neutrini ha però dimostrato la non conservazione del sapore leptonico nel settore neutro.
Questo fenomeno può essere introdotto in un modello standard esteso, che dunque ottiene
valori non nulli per B.R. μ→eγ, tuttavia non accessibili sperimentalmente (~〖10〗^(-50)). Alcune classi di teorie supersimmetriche di grande unificazione prevedono invece valori prossimi
a 〖10〗^(-13). L’esperimento MEG può quindi fornire un rilevante contributo alla ricerca di nuova
fisica oltre il MS.
L’evento ha una segnatura semplice se il μ decade in quiete nel laboratorio. Infatti il decadimento a due corpi è caratterizzato dall’emissione contemporanea di un positrone e di un fotone
di eguali energie, collineari ed emessi in direzioni opposte. Per raggiungere la sensibilità di progetto è necessario utilizzare il più intenso fascio continuo di muoni di bassa energia del mondo,
disponibile presso il Paul Scherrer Institute (P.S.I.). Inoltre per rigettare efficientemente i fondi
è indispensabile utilizzare rivelatori che abbiano risoluzioni estremamente spinte per la misura
delle variabili cinematiche del processo. Lo spettrometro magnetico ed il calorimetro elettromagnetico sono pertanto basati sulle più avanzate tecnologie attualmente disponibili.
L’apparato sperimentale dovrà analizzare più di 〖10〗^13 decadimenti di μ in condizioni di elevato
affollamento. Assume quindi particolare rilevanza il sistema di trigger per la selezione degli
eventi in tempo reale.
Questo sistema è basato sulla conversione dei segnali analogici dell’apparato sperimentale in
formato digitale e sull’esecuzione, in tempo reale, di, algoritmi per la selezione degli eventi,
operati sui segnali digitalizzati. La definizione degli algoritmi estimatori delle variabili cinematiche dell’evento, operanti nel sistema di Trigger, è stata ottenuta utilizzando la simulazione
completa dell’apparato sperimentale.
In questa tesi discuteremo della strategia di selezione degli eventi di segnale e degli algoritmi
scelti per questo scopo.
Sarà inoltre descritto in dettaglio il sistema elettronico che rende operativi gli algoritmi di
trigger, e saranno presentate le stime delle frequenze di conteggio attese.
Saranno infine presentati i risultati sulle frequenze di conteggio ottenuto nel 2007 durante il
primo periodo di accensione del rivelatore.