Istraživački projekti 2025.-2029.
Hadronski doprinos Anomalnom Magnetskom Momentu Miona
Područje prirodnih znanosti/uniri projekti iskusnih znanstvenika
Odgovor na pitanje o postajanju fizike izvan Standardnog Modela čestica i međudjelovanja je središnja tema suvremenih istraživanja u fizici. Metodologije i tehnike su vrlo raznolike ovisno o grani u kojoj se provodi, te da li se radi o direktnoj ili indirektnoj potrazi. Kada govorimo o indirektnoj potrazi u čestičnoj fizici istaknuto mjesto zauzima mjerenje anomalnog magnetskog momenta miona zbog svoje osjetljivosti na prisustvo raznih virtualnih čestica u kvantnom vakuumu. Zadnji rezultati govore o neskladu od pet standardnih devijacija između teorijski i eksperimentalno određene vrijednosti što govori u prilog postojanja novih čestica i sila. Nažalost, teorijska vrijednost dobivena podatkovnim pristupom (data-driven approach) pokazala se prilično nepouzdanom i ovisi o metodi njenog određivanja. Najveći doprinos nepouzdnosti dolazi iz kvantne kromodinamike (QCD), odnosno od interakcije miona s hadronima. Recentni rezultati dobiveni izračunima na rešetci pokazuju manje odstupanje od izmjernih vrijednosti. Kako bi se proračuni unaprijedili od ključne je važnosti precizno odrediti hadronske doprinose, za što je osmišljena nova space-like metoda gdje je potrebno precizno odrediti kut raspršenja miona na elektronima. U tu svrhu osmišljen je eksperiment MUonE gdje se mjeri odstupanje snopa visokoenergetskih miona od središnjeg položaja uz pomoć niza silicijskih detektora s informacijom o koordinati detekcije. Da bi se jednoznačno izdvojili mioni od elektrona i odredio kut raspršenja, na kraju niza detektora potrebno je napraviti njihovu identifikaciju. U tusvrhu razvijamo detektor za identifikaciju miona (MID) baziran na scintilirajućim vlaknima i silicijskim fotomultiplikatorima (SiPM). Svjetlosni signal nastao prolazom miona kroz vlakno je detektiran sa SiPM, digitaliziran i usmjeren u CERN-ov sustav za prikupljanje podataka. Razvoj MIDa i pripadajuće elektronike zajedno s karakterizacijom glavni je cilj ovog projektnog prijedloga.
Istraživački tim
Voditelj projekta
prof. dr. sc. Marin Karuza
SURADNICI
red.prof.dr.sc. Vera Gradišnik dipl.ing.elektrotehnike
Bojan Resan
DOKTORANDI
Aldo Arena
Emma Hess