MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017163452
■00520250211152710
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798383628768
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31488589
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a593.7
■1001  ▼aHaugen,  Tom-Erik.▼0(orcid)0000-0002-8222-116X
■24510▼aImproved  Search  for  CP-Violation  in  Ortho-Positronium  Decay
■260    ▼a[Sl]▼bMichigan  State  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a207  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Naviliat-Cuncic,  Oscar.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Michigan  State  University,  2024.
■520    ▼aThe  observed  baryon  asymmetry  of  the  universe  requires  combined  Charge  Parity  (CP)  violation,  likely  more  than  the  Standard  Model  contains.  Simultaneously,  the  scarcity  of  antimatter  makes  direct  tests  of  CP-violation  difficult  to  perform  in  a  laboratory,  and  many  tests  search  for  time-reversal  violation  (T)  and  use  combined  CPT-symmetry  to  equate  this  with  CP-violation.  Direct  searches  involving  matter  and  antimatter  are  robust  and  insensitive  to  false  signals  like  final  state  interactions.Positronium  is  a  bound  state  of  an  electron  and  a  positron,  and  can  be  copiously  produced  in  a  laboratory.  This  motivates  the  design  and  construction  of  a  dedicated  detector  array  to  search  for  CP-violation  in  the  3-γ  decay  of  ortho-positronium,  with  a  target  sensitivity  of  10-5  for  the  measured  asymmetry,  a  factor  of  10  improvement  on  current  limits.The  experiment  will  require  tensor  polarized  positronium,  which  can  be  achieved  by  utilizing  a  magnetic  field.  The  sensitivity  target  will  require  high  statistics  and  large  detector  acceptances.  To  these  ends  the  array  will  feature  three  rings  of  γ-detectors  with  16  crystals  in  each  ring.  The  detector  array  and  all  readout  electronics  will  be  constructed  to  fit  within  the  warm  bore  of  the  FRIB  Positron  Polarimeter  magnet.  The  detector  geometry  and  placement  were  studied  in  Monte-Carlo  simulations  in  order  to  optimize  the  array  for  this  specific  experiment.  This  allowed  optimization  of  detector  size,  shape,  array  geometry,  and  energy  and  multiplicity  cuts.Extensive  tests  of  the  crystal  shape  and  geometry  were  performed,  these  characterized  and  removed  a  geometric  light  collection  distortion.  A  test  stand  for  optimization  of  positronium  formation  was  constructed.  Tests  of  multiple  powders  showed  that  using  chunks  of  silica-aerogel  could  achieve  a  lifetime  of  135  ns,  and  up  to  40%  formation  fraction.  This  was  then  placed  in  a  three  crystal  demonstrator  to  prototype  the  online  DAQ.  The  three  crystal  and  start  detector  combination  was  able  to  remove  backgrounds  and  extract  the  continuous  2-D  energy  distribution  of  ortho-positronium  decay.The  direct  comparison  of  measured  count  asymmetries  with  theory  motivated  quantities  (Lagrangian  parameters,  mixing  coefficients,  etc.)  is  non-trivial,  and  cannot  be  done  in  a  model-independent  way.  A  detailed  discussion  of  removal  of  detector  acceptances  and  efficiencies  is  presented  in  the  context  of  a  specific  model.  This  further  required  extension  of  the  theory  analysis  to  incorporate  the  effects  of  a  static  magnetic  field,  which  induces  non-trivial  time  dynamics  of  the  different  angular  distributions.  This  clarifies  some  inconsistencies  in  the  literature  on  the  time  dependence  of  the  asymmetry  in  a  magnetic  field.  The  detector  array  is  under  construction  and  will  be  able  to  reach  the  target  sensitivity  with  35  days  of  continuous  runtime.
■590    ▼aSchool  code:  0128.
■650  4▼aParticle  physics
■650  4▼aNuclear  physics
■650  4▼aComputational  physics
■653    ▼aAntimatter
■653    ▼aCP-violation
■653    ▼aForm  factor
■653    ▼aPositronium
■690    ▼a0756
■690    ▼a0798
■690    ▼a0216
■71020▼aMichigan  State  University▼bPhysics  -  Doctor  of  Philosophy.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-02B.
■790    ▼a0128
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17163452▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books