L’esperimento Mu2e al Fermilab e` disegnato per la ricerca del processo di conversione coerente di un muone in elettrone nel campo di un nucleo, μ + N (A, Z) → e + N (A, Z). Tale processo viola la conservazione del numero di sapore leptonico nel settore carico (CLFV) e, ad oggi, non e` mai stato osservato sperimentalmente. Nel Modello Standard, la probabilita` per processi CLFV e` trascurabile mentre molti modelli di nuova fisica predicono BR osservabili con gli esperimenti attuali o in costruzione. L’osservazione di eventi CLFV rappresenterebbe una chiara evidenza di nuova fisica oltre il Modello Standard. Con l’esperimento Mu2e si vuole migliorare di 4 ordini di grandezza la sensibilita` raggiunta ad oggi nella misura della probabilita` di conversione μ − e in alluminio. La conversione e` caratterizzata dall’emissione di un singolo elettrone mono-energetico, con energia leggermente inferiore alla massa del muone a riposo, ∼ 104.96 MeV. Per raggiungere la precisione prevista, sono necessari una analisi precisa dello spettro in impulso degli elettroni e l’utilizzo di un fascio di muoni molto intenso (∼ 10^10 Hz) da fermare su un bersaglio di alluminio. Il fascio utilizzato deve avere inoltre una struttura ad impulsi per discriminare gli eventi di fondo ”veloci” indotti dal fascio stesso. L’apparato sperimentale e` costituito da un sistema di solenoidi per la produzione, selezione ed il trasporto dei muoni ed un apparato per la rivelazione degli elettroni di conversione. Il rivelatore e` costituito da un bersaglio di alluminio seguito da un sistema di tracciatura ad alta precisione basato su 20000 tubi a straw ed un calorimetro di 1500 cristalli di CsI puro letti con 2 SIPM UV estesi. Tutto il rivelatore e` inserito in un solenoide coperto da un sistema di scintillatori e SIPM per veto dei raggi cosmici. L’esperimento Mu2e ha ottenuto l’approvazione del DOE per il CD3 dei solenoidi e sala sperimentale a marzo 2015. Nell’estate di quest’anno si concludera` il CD-3 per i rivelatori e l’acceleratore. Il piano attuale prevede che l’esperimento inizi ad acquisire dati nel 2020 per 3 anni.

Contribution to IFAE 2016 proceedings available at: http://arxiv.org/abs/1606.05559

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