KIP-Veröffentlichungen

Das Mu3e Experiment sucht nach dem Lepton Flavor verletzenden Zerfall µ+ → e+ e+ e− , welcher im Standardmodell stark unterdrückt ist mit einem Verzweigungsverhältnis von 10^-54 . Weshalb dessen Entdeckung ein starkes Indiz für Physik jenseits des Standardmodells wäre. Letztendlich zielt das Experiment in seiner zweiten Phase darauf ab, eine Sensitivität von 10^-16 im Suchen nach diesem Zerfall zu erreichen. Um diese Sensitivität zu erreichen, werden verschiedene Detektortechnologien kombiniert, um eine hohe Vertex-, Impuls-und Zeitauösung zu erreichen, welche benötigt werden um den Untergrund zu minimieren bei den hohen Raten, die notwendig sind um die gewünschte Sensitivität zu erreichen. Von allen Subdetektorsystemen ist der Kacheldetektor derjenige mit der höchsten Zeitauösung zur Minimierung des zufälligen Untergrunds. Der Kacheldetektor verwendet sowohl szintillierende Kacheln als auch Silizium-Photomultiplier zum Auslesen. Bevor die Detektormodule am PSI installiert werden können, müssen sie im Labor vollständig qualiziert und charakterisiert werden. Zu diesem Zweck wurde ein Modulkalibrierungsaufbau während dieser Arbeit entwickelt, der eine radioaktive Quelle zur Beleuchtung des Detektors verwendet. Der Aufbau ermöglicht die Kalibrierung der Detektormodule, ohne dass ein Teilchenstrahl benötigt wird.

The Mu3e experiment searches for the lepton avor violating decay µ+ → e+ e+ e− , which is highly suppressed in the Standard Model with a branching ratio of 10^-54 . Therefore, its discovery would be a strong indication for physics beyond the Standard Model. Ultimately, in its second phase the experiment aims to reach a sensitivity of 10^-16 in the search for this decay. To achieve this sensitivity dierent detector technologies are combined to reach high vertex, momentum and time resolution, which are necessary to minimize the background at the high rates needed to achieve the desired sensitivity. Of all subdetector systems, the tile detector is the one with the highest time resolution to minimize the accidental background. The tile detector uses scintillating tiles as well
as silicon photomultipliers for readout. Before the detector modules can be installed at PSI they need to be fully qualied and characterized in the lab. For this, a module calibration setup, which utilizes a radioactive source to illuminate the detector, has been developed in this thesis. The setup allows for the calibration of the detector modules without the need of a particle beam.