The Muon g-2 experiment at Fermi National Accelerator Laboratory aims to measure the anomalous magnetic moment of muons with a precision of 140 ppb level. The probe to acquire anomalous magnetic moment of muons is the spin precession rate caused by the interaction between a magnetic field and the muon spin. Thus muons are stored into a circular ring where also a pure magnetic field applied to measure the precession. Besides the dipole moment, all other factors that might cause the muon spin to precess need to be eliminated as well as all the possible errors decreasing the sensitivity of the measurement. One type of error sources of the experiment is the systematic errors that are due to the lack of information. We address the differential decay systematic error caused by the change in the average momentum of the muon distribution in the storage ring. A new method has been developed to fit the experimental data to investigate the g-2 phase information and to further study the errors caused by the momentum distribution.
미국 국립페르미가속기연구소에서 수행하는 뮤온 g-2 실험은 뮤온의 비정상 자기 모멘트를 140 ppb (part-per-billion)의 정밀도로 측정하는 실험이다. 자기장과의 상호작용으로 세차운동하는 뮤온 스핀의 진동수를 측정함으로써 뮤온의 비정상 자기 모멘트를 알 수 있다. 따라서 뮤온은 스핀 세차운동을 야기하는 자기장 저장링에 저장된다. 한편, 자기 모멘트 외에 뮤온 스핀의 세차운동에 영향을 끼치는 다른 모든 요인과 측정의 정밀도를 줄이는 측정 오차들은 최대한 없애야 한다.오차 요인들 중 하나는 정보의 부족으로 발생하는 계통 오차다. 본 논문은 저장링에 저장된 뮤온의 평균 모멘텀이 바뀜으로써 발생하는 differential decay 계통 오차를 다룬다. g-2 위상을 면밀히 알아내고 모멘텀 분포로 인해 발생하는 오차를 연구하기 위해 실험 데이터를 피팅하는 새로운 방식을 개발하였다.
