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L'esperimento MEG vuole ottenere una evidenza sperimentale della non conservazione del sapore leptonico (``Lepton Flavour Violation'', LFV), ricercando il processo \mu^{+}\rightarrow e^{+}\gamma con una sensibilità sul rapporto di decadimento pari a circa 10^{-13}, inferiore di due ordini di grandezza al limite attuale ottenuto da MEGA nel 2001. I processi di LFV, vietati dalla attuale teoria delle interazioni fondamentali (Modello Standard), sono invece previsti nella quasi totalità delle sue estensioni supersimmetriche con valori del rapporto di decadimento \frac{\mu^{+}\rightarrow e^{+}\gamma}{\mu^{+}\rightarrow tot} attorno a 10^{-12}\div10^{-14}. Un'osservazione del processo costituirebbe pertanto un'evidenza incontrovertibile in favore di fisica oltre il Modello Standard, mentre una non osservazione del decadimento porrebbe limiti sempre più stringenti sui parametri liberi delle nuove teorie.

La segnatura del decadimento \mu^{+}\rightarrow e^{+}\gamma a riposo è data dalla coincidenza di un positrone e di un fotone, emessi simultaneamente, con un angolo relativo di 180 ed una energia di circa 52.8 MeV (pari a metà della massa a riposo del \mu^{+}). Il successo dell'esperimento MEG è legato alla identificazione del segnale ed alla sua separazione dal fondo. Ciò è possibile solo utilizzando elevate risoluzioni sperimentali nelle variabili cinematiche e temporali: energia, angolo e tempo relativo dei prodotti di decadimento. Altrettanto importante è il controllo nel tempo della stabilità di risposta di tutti i rivelatori. Sono stati sviluppati diversi sistemi di calibrazione e monitoraggio per l'esperimento. Il più importante è quello basato su un un acceleratore di Cockcroft-Walton, permanentemente installato in MEG.

La parte più rilevante ed originale di questo lavoro di tesi è stata quella relativa allo sviluppo di un metodo di diagnostica ottica delle proprietà del fascio di protoni dall'acceleratore di Cockcroft-Walton e l'estensione successiva di tale metodo al fascio di muoni dell'esperimento. Il candidato ha partecipato all'installazione ed alla ottimizzazione della linea di trasporto del fascio di protoni dall'acceleratore fino al centro dello spettrometro magnetico COBRA, con l'ausilio determinante della diagnostica ottica. Tale diagnostica è stata poi normalmente usata per il controllo del fascio durante le calibrazioni. A tale scopo è stato sviluppato un metodo di misura e digitalizzazione della luce di fluorescenza basato sull'uso di una semplice camera televisiva opportunamente modificata. Sono stati sviluppati efficaci metodi per l' elaborazione delle misure e la presentazione dei relativi risultati. Le possibilità di applicazione della diagnostica ottica sono state approfondite mediante uno studio sperimentale dei cristalli luminescenti. Sono state effettuate misure spettroscopiche e fotometriche della fluorescenza emessa da campioni di SiO_{2} e CsI(Tl) eccitati mediante radiazione ultravioletta o mediante il fascio di protoni dall'acceleratore di Cockcroft-Walton. Un'importante risultato è stato quello relativo alla misura del rapporto delle intensità della luce di fluorescenza emessa dal CsI(Tl) e dal SiO_{2}. Il suo grande valore ha suggerito di usare un cristallo di CsI(Tl) per la diagnostica del fascio di muoni di MEG (impulso 29 MeV/c, intensità 3\cdot10{}^{7}~\mu/s). È stata quindi effettuata la prima osservazione ottica di un tale fascio di muoni.

Il candidato ha inoltre partecipato allo studio delle reazioni nucleari maggiormente usate per la calibrazione di MEG. L'esperimento è attualmente in presa dati. Alcuni risultati preliminari relativi alle tecniche di monitoraggio adottate vengono presentati e discussi.