Mu2e Technical Design Report

Author(s): Bartoszek, L; et al. | Abstract: The Mu2e experiment at Fermilab will search for charged lepton flavor violation via the coherent conversion process mu- N --g e- N with a sensitivity approximately four orders of magnitude better than the current world's best limits for this process. The experiment's sensitivity offers discovery potential over a wide array of new physics models and probes mass scales well beyond the reach of the LHC. We describe herein the preliminary design of the proposed Mu2e experiment. This document was created in partial fulfillment of the requirements necessary to obtain DOE CD-2 approval.

N. Dhanaraj | C. Johnstone | H. B. White | T. Lomtadze | D. Lincoln | P. Kammel | P. Fabbricatore | R. Rechenmacher | D. G. Hitlin | F. Grancagnolo | R. Wands | S. Di Falco | S. Giovannella | S. Miscetti | G. Pezzullo | A. Saputi | I. Sarra | F. Spinella | S. Donati | C. Densham | D. Pushka | S. Hays | M. Bowden | R. Kwarciany | K. Biery | G. Corradi | E. C. Dukes | Y. Oksuzian | G. Gallo | V. Poloubotko | H. Friedsam | P. Ciambrone | P. Murat | M. L. Lopes | A. Empl | G. Zavarise | D. Huffman | M. Kozlovsky | A. Stefanik | E. Prebys | L. Ristori | R. Ostojic | B. Ponzio | R. Musenich | J. Whitmore | W. Molzon | R. H. Bernstein | W. Schappert | K. Krempetz | H. Glass | S. Cheban | S. Feher | L. Michelotti | M. Jones | J. Trevor | A. Miccoli | M. Spedicato | R. S. Tschirhart | M. Cordelli | G. Ambrosio | R. Pilipenko | V. Scarpine | A. Makulski | D. Glenzinski | L. Bartoszek | M. J. Lamm | K. Genser | A. Pla-Dalmau | G. D. Gollin | D. Orris | M. Tartaglia | R. Carosi | S. Dixon | T. Nicol | F. McConologue | B. Fellenz | V. Polychronakos | V. Kashikhin | T. Lackowski | R. Coleman | A. Leveling | V. V. Kashikhin | G. Vogel | B. L. Roberts | T. Page | P. Yamin | M. J. Lee | R. Ehrlich | P. Rubinov | P. Mazzotta | S. Werkema | G. Krafczyk | A. Ibrahim | J. P. Miller | K. Flood | G. Tassielli | B. Hartsell | B. Echenard | F. Happacher | C. Worel | T. Davenne | S. Krave | J. H. Kim | A. Mukherjee | S. Farinon | J. Nogiec | M. Cascella | M. Rohrken | T. Kiper | A. Palladino | M. Wang | D. Rivera | A. Artikov | J. Budagov | R. Carosi | M. Cordelli | S. Donati | K. Genser | V. Glagolev | D. Glenzinski | F. Happacher | M. Jones | P. Murat | S. Oh | G. Piacentino | L. Ristori | V. Rusu | G. Zavarise | C. Park | R. Wands | V. Scarpine | S. Farinon | F. Spinella | M. Buehler | M. Cascella | A. Gaponenko | V. Polychronakos | G. Brown | G. Gallo | A. Stefanik | M. Frank | P. Fabbricatore | R. Musenich | T. Lomtadze | J. Kim | D. Lincoln | J. Whitmore | S. Goadhouse | M. Corcoran | G. Ginther | R. Group | D. Hedin | P. Kasper | K. Knoepfel | R. Zhu | J. Orduna | P. Rubinov | M. Spedicato | N. Pohlman | L. Michelotti | A. Simonenko | F. Ignatov | K. Krempetz | G. Tassielli | D. Neuffer | E. Huedem | H. Friedsam | T. Lackowski | T. Peterson | G. Gollin | P. Loveridge | M. Tartaglia | C. Densham | A. Dychkant | V. Kashikhin | R. Tschirhart | R. Kutschke | J. Niehoff | P. Mazzotta | N. Eddy | S. Miscetti | K. Biery | R. Rechenmacher | B. Fellenz | M. Chen | A. Bianchi | S. Feher | A. Maffezzoli | P. Kammel | F. Porter | P. Ciambrone | B. Ponzio | R. Hooper | M. Bowden | R. Djilkibaev | B. Echenard | R. Bernstein | M. Lamm | G. Corradi | E. Dané | A. Saputi | Y. Wu | L. Bartoszek | T. Davenne | S. Hays | G. Deuerling | J. Dey | S. Dixon | E. Dukes | R. Ehrlich | Y. Oksuzian | A. Pla-Dalmau | D. Pushka | R. Ray | J. Trevor | Y. Kolomensky | K. Flood | D. Hitlin | J. Hocker | M. Larwill | Z. Usubov | G. Ambrosio | B. Roberts | A. Lucà | A. Mukherjee | G. Krafczyk | P. Yamin | J. Fagan | D. Huffman | R. Kwarciany | M. Lee | M. Rohrken | S. Giovannella | M. Martini | V. Pronskikh | D. Brown | G. Onorato | S. Gaugel | N. Mokhov | N. Andreev | R. Bossert | V. Kashikhin | D. Orris | M. Kozlovsky | I. Sarra | J. Miller | Y. Davydov | S. Hansen | T. Kiper | D. Rivera | R. Pilipenko | A. Taurino | C. Crowley | M. Popovic | M. Campbell | B. Trundy | A. Empl | S. Werkema | T. Page | B. Drendel | A. Leveling | J. Morgan | V. Nagaslaev | J. Odell | S. H. Oh | G. Brown | F. Cervelli | G. Pileggi | E. Prebys | D. Still | R. Bennett | A. Deshpande | F. Cervelli | F. C. Porter | G. Onorato | F. Ignatov | R. Bossert | C. Ankenbrandt | M. Buehler | M. Frank | N. Eddy | W. Molzon | S. Falco | E. Hungerford | E. V. Hungerford | D. Schoo | G. Tassotto | D. Tinsley | N. Andreev | G. Ginther | H. Ma | A. Deshpande | D. McArthur | M. Martini | G. Pezzullo | E. Barnes | J. Mott | A. Palladino | J. Quirk | J. Crnkovic | V. Tishchenko | C.-h. Cheng | T. Miyashita | E. Heckmaier | T. I. Kang | G. Lim | Z. You | C. Wang | D. Arnold | M. Ball | J. Brandt | H. Brown | S. Cheban | J. Coghill | R. Coleman | N. Dhanaraj | M. Dinnon | R. Evans | D. Evbota | M. Gardner | H. Glass | D. Hahn | B. Hartsell | A. Ibrahim | C. Johnstone | D. Knapp | L. Kokoska | M. Kramp | S. Krave | F. Leavell | D. Leeb | V. Logashenko | V. Lombardo | M. Lopes | A. Makulski | A. Martinez | F. McConologue | T. Nicol | J. Nogiec | M. Olson | R. Ostojić | V. Poloubotko | P. Prieto | R. Rabehl | R. Rivera | W. Robotham | W. Schappert | D. Schoo | Z. Tang | N. Tanović | G. Tassotto | D. Tinsley | G. Vogel | R. Wagner | M. Wang | H. White | R. Wielgos | R. Woods | C. Worel | R. Zifko | F. Colao | R. Soleti | V. Stomaci | D. Alexander | A. Daniel | K. Lau | C. Huang | D. Roderick | D. Ding | F. Grancagnolo | A. Innocente | A. L'Erario | A. Miccoli | S. Rella | F. Rossetti | Dn Brown | V. Matushko | C. Ankenbrandt | S. Boi | Z. Hodge | V. Khalatian | R. Majewski | L. Martin | U. Okafor | R. Riddel | A. Shellito | A. Gouvea | O. Caretta | R. Bomgardner | E. Ho | H. Ma | J. Purvis | D. Hertzog | K. Lynch | J. Popp | A. Maffezzoli | M. D. Corcoran | D. Hedin | J. Orduna | A. Gaponenko | O. Caretta | P. Loveridge | N. Mokhov | J. Mott | R. Bennett | M. Olson | D. Evbota | V. Lombardo | T. Peterson | V. Pronskikh | D. Still | K. Knoepfel | F. Rossetti | A. Bianchi | L. Kokoska | R. Rabehl | A. L'Erario | S. Rella | G. Lim | Z. You | V. Nagaslaev | G. Deuerling | J. Dey | S. Goadhouse | R. Group | M. Kramp | C. Crowley | M. Popovic | M. Larwill | D. W. Hertzog | G. M. Piacentino | R. Hooper | M. Ball | R. Djilkibaev | J. Quirk | Z. Tang | D. Arnold | E. Barnes | J. Brandt | A. L. de Gouvea | B. Drendel | A. Dychkant | E. Heckmaier | E. Ho | E. Huedem | P. Kasper | V. Khalatian | R. K. Kutschke | K. Lau | V. Logashenko | A. Luca | K. R. Lynch | V. Matushko | J. Morgan | J. Niehoff | D. V. Neuffer | J. Odell | G. Pileggi | J. L. Popp | P. Prieto | R. E. Ray | R. Rivera | V. L. Rusu | R. Wagner | R. Wielgos | Yu.I. Davydov | Z. U. Usubov | Yu.G. Kolomensky | Z. Hodge | C. Huang | V. V. Glagolev | E. Dane | S. Hansen | J. Crnkovic | V. Tishchenko | C.-h. Cheng | T. S. Miyashita | R.-Y. Zhu | A. M. Artikov | J. A. Budagov | A. V. Simonenko | C. Wang | H. Brown | M. Campbell | M. Chen | J. Coghill | M. Dinnon | R. Evans | J. Fagan | M. Gardner | S. Gaugel | D. Hahn | J. A. Hocker | D. Knapp | F. Leavell | D. Leeb | A. Martinez | D. McArthur | C. Park | W. Robotham | N. Tanovic | R. Woods | R. Zifko | F. Colao | R. S. Soleti | V. Stomaci | D. Alexander | A. Daniel | D. Roderick | B. Trundy | D.Na. Brown | D. Ding | A. Innocente | A. Taurino | D.No. Brown | S. Boi | R. Majewski | L. Martin | U. Okafor | N. Pohlman | R. S. Riddel | A. Shellito | R. Bomgardner | J. Purvis | Y. Wu | A. L’Erario | A. Martinez | C. Park | S. Gaugel | A. D. Gouvea | A. Luca

[1]  A Bassalat,et al.  Quality assurance and functionality tests on electrical components during the ATLAS IBL production , 2014 .

[2]  L. Michelotti,et al.  A SIMPLE MODEL TO OPTIMIZE THIRD INTEGER RESONANCE EXTRACTION PARAMETERS , 2013 .

[3]  V. Pronskikh.  RADIATION STUDIES FOR THE Mu2e EXPERIMENT: A REVIEW , 2013 .

[4]  A. Artikov,et al.  Mu2e Conceptual Design Report , 2012, 1211.7019.

[5]  S. D. Reitzner.  Update to the Generic Shielding Criteria , 2012 .

[6]  V. Kashikhin,et al.  Requirements for the Mu2e Production Solenoid Heat and Radiation Shield , 2012 .

[7]  M Gasior.  FARADAY CUP AWARD: High Sensitivity Tune Measurement using Direct Diode Detection , 2012 .

[8]  J. Amundson,et al.  Third Interger Resonance Slow Extraction Using RFKO at High Space Charge , 2011, 1209.5967.

[9]  S. Dube,et al.  The FE-I4 pixel readout integrated circuit , 2011 .

[10]  H. Pernegger,et al.  Characterization and performance of silicon n-in-p pixel detectors for the ATLAS upgrades , 2010, 1012.3595.

[11]  J. Cossairt.  Assessment of neutron skyshine near unmodified Accumulator Debuncher storage rings under Mu2e operational conditions , 2010 .

[12]  J. T. Childers,et al.  The ATLAS Inner Detector commissioning and calibration , 2010 .

[13]  E. Prebys.  Extinction in the Mu2e Beam Line , 2010 .

[14]  L. Michelotti,et al.  Preliminaries toward studying resonant extraction from the Debuncher , 2009 .

[15]  K. Ng.  Stability Issues of the Mu2e Proton Beam , 2009 .

[16]  A. Burov.  Head-Tail Modes for Strong Space Charge , 2008, 0812.3914.

[17]  Ji Qiang,et al.  Synergia: An accelerator modeling tool with 3-D space charge , 2006 .

[18]  Marek Gasior,et al.  HIGH SENSITIVITY TUNE MEASUREMENT BY DIRECT DIODE DETECTION , 2005 .

[19]  P. Kasley,et al.  HOTLink Rack Monitor , 2001, physics/0111028.

[20]  J. Galambos,et al.  ORBIT-a ring injection code with space charge , 1999, Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference (Cat. No.99CH36366).

[21]  Akira Noda,et al.  Slow beam extraction by a transverse RF field with AM and FM , 1996 .

[22]  A. Noda,et al.  Slow beam extraction at TARN II , 1993 .

[23]  B. Fellenz,et al.  A resonant beam detector for Tevatron tune monitoring , 1989, Proceedings of the 1989 IEEE Particle Accelerator Conference, . 'Accelerator Science and Technology.

[24]  J. Kinney,et al.  Defect production and recovery in fcc metals irradiated at 4. 2 K , 1985 .

[25]  S. Childress,et al.  Improvement of the High Voltage Properties of the Fermilab Electrostatic Septa , 1985, IEEE Transactions on Nuclear Science.

[26]  T. H. Blewitt,et al.  Isochronal recovery of fast-neutron-irradiated metals , 1973 .