La ricerca di fotoni oscuri a PADME a Frascati e Cornell.

Valente P.

Relazione su invito
I - Fisica nucleare e subnucleare
Aula 32C-3 - Venerdì 21 h 15:30 - 18:30
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L'esperimento PADME, in corso di costruzione presso i Laboratori Nazionali di Frascati, è dedicato alla ricerca di mediatori tra la materia ordinaria e un eventuale settore di materia oscura. La tecnica sperimentale prevede la ricerca di un picco nella massa mancante nelle reazioni di annichilazione di un fascio di positroni su un bersaglio attivo, misurando con precisione il quadri-impulso del fotone ordinario di rinculo: $e^{+} e^{-}\rightarrow \gamma A^{'}$. Utilizzando il fascio di positroni del linac estratto dalla linea BTF di energia massima di 550 MeV, è possibile esplorare un intervallo di massa del mediatore $A^{'}$ fino a 23.7 MeV/c${}^{2}$. L'apparato sperimentale utilizza un calorimetro realizzato con cristalli di BGO per la misura del fotone, disposti in una struttura cilindrica con un foro centrale. Questo permette il passaggio dei fotoni di Bremsstrahlung che vengono rivelati in un calorimetro veloce realizzato con cristalli di PbF${}_{2}$. L'obiettivo dell'esperimento è quello di accumulare $10^{13}$ positroni su bersaglio entro la fine del 2018. Allo scopo di migliorare la sensibilità dell'esperimento, sia in termini di accoppiamento sia estendendo l'intervallo di massa fino a 78 MeV/c${}^{2}$, si propone di utilizzare l'estrazione risonante di positroni dal sincrotrone di Cornell.

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