Lepton Flavour Physics @ MEG A. Baldini CSN1 22 Nov. 2011: GGI

Signal and background background signal   e g accidental   e n n   e g n n ee  g g eZ  eZ g physical   e g n n e+ + g e+ + g n qeg = 180° Ee = Eg = 52.8 MeV Te = Tg e+ + n g

The sensitivity is limited by the accidental background The n. of acc. backg events (nacc.b.) depends quadratically on the muon rateand on how well we measure the experimental quantities: e-g relative timing and angle, positron and photon energy Effective BRback (nback/Rm T) Used later on for simple sensitivity extrapolations Integral on the detector resolutions of the Michel and radiative decay spectra

Radiative decay at low E thresholds in normal MEG data (will be soon published)

The other 2 variables are not shown here 2009 2010: twice the satistics of 2009 The other 2 variables are not shown here

The esperiment is currently running

Trigger & DAQ

Fascio garantito nel 2012

G.Isidori et al. Phys.Rev. D75 (2007) 115019 B physics constraint Escluso da MEG (MSSM with R conserved)

What next? The weak point(s) Drift Chambers

2 10-3 X0 along positrons trajectory

Upgrade di MEG: a breve termine (2012) e per l’aumento della sensibilita’ fino a 5 x 10-14 (R&D piu’ costruzione 2 anni - 2012+2013 e run 2014-2015)

Upgrade a lungo termine (R&D e costruzione 2012-2013) Miglioramento della risoluzione in energia ed angolo del fotone (aumento del numero di PMT sulla faccia d’ingresso del calorimetro) Miglioramento dell’accettanza, della risoluzione in angolo e di quella in tempo del positrone e possibilita’ di aumento del rate di arresto dei muoni Rifacimento del sistema di camere Studi per una migliore disposizione delle barre del timing counter Dipendenza della collezione di luce dal punto di ingresso nel calorimetro 

Camera a drift cilindrica convenzionale capace di fare cluster counting Risoluzione: trasversa  50 m e longitudinale  300 m Riduzione dello scattering multiplo Notevole incremento del numero di punti misurato con miglioramento del pattern recognition Camera – Timing counter: film scintillanti (50 – 100 m) sagomati, letti da SiPMT Risoluzioni spaziali  300 m (trasversa e longitudinale) Riduzione scattering multiplo se operante in vuoto Rivelatore veloce e compatto con minimizzazione del contributo L/c  Miglioramento della risoluzione temporale (100 ps FWHM) Possibili grandi rate di arresto dei muoni (108 /s)

Test of the cluster timing technique with a silicon telescope (BaBar)

(simplified extrapolation used) Present situation (simplified extrapolation used)

Future possibility