Back to Search Start Over

Magnetic Field Measurement and Analysis for the Muon g-2 Experiment at Fermilab

Authors :
Z. Chu
M. Eads
M. Lancaster
T. Halewood-Leagas
D. Flay
I. Logashenko
N. A. Kuchinskiy
M. W. Smith
Y. I. Kim
S.B. Dabagov
B. MacCoy
N. H. Tran
K. W. Hong
Liang Li
L. Santi
A. Chapelain
K. S. Khaw
K. T. Pitts
R. Fatemi
I. R. Bailey
E. Bottalico
Andrzej Wolski
R. N. Pilato
P. Bloom
M. Iacovacci
G. Pauletta
M. Incagli
R. Di Stefano
Timothy Chupp
E. Barlas-Yucel
G. Di Sciascio
G. Sweetmore
D. Cauz
P. Girotti
H. Nguyen
Thomas Teubner
D.A. Sweigart
A. E. Tewsley-Booth
G. Piacentino
D. Stöckinger
Karie Badgley
L. Kelton
P. Winter
Brad Plaster
J. L. Holzbauer
R. Chislett
B. Quinn
R. M. Carey
A. Conway
Kyoko Makino
A. Hibbert
B. C. K. Casey
A. Driutti
J. George
A. Lorente Campos
W. Turner
A. Lucà
S. Ramachandran
W. Wu
G. Hesketh
E. Valetov
E. Kraegeloh
Franco Bedeschi
A. Gioiosa
P. T. Debevec
L. Cotrozzi
V. N. Duginov
S. Corrodi
S. Miozzi
Yannis K. Semertzidis
M. J. Lee
S. Mastroianni
P. Di Meo
Martin Berz
K. L. Giovanetti
D. Stratakis
G. Lukicov
C. Gabbanini
J.B. Hempstead
A. Weisskopf
V. Tishchenko
B. Kiburg
H. E. Swanson
O. Kim
Michael Syphers
R. Osofsky
T. Stuttard
J. Esquivel
Dariush Hampai
T. J. V. Bowcock
Adam L. Lyon
Z. Khechadoorian
Meghna Bhattacharya
T. Barrett
Martin Fertl
D. Shemyakin
V. A. Baranov
Manolis Kargiantoulakis
R. Madrak
Marin Karuza
D. Vasilkova
S. Park
N. Kinnaird
A. Lusiani
T. Albahri
E. Ramberg
Nicholas A. Pohlman
D. Kawall
A. Schreckenberger
J. L. Ritchie
A. T. Herrod
Selcuk Haciomeroglu
L. K. Gibbons
J. Stapleton
Fabrizio Marignetti
K. Thomson
J. LaBounty
W. Gohn
G. Venanzoni
B. Li
Claudio Ferrari
Dinko Pocanic
S. P. Chang
S. Charity
T. Walton
T. P. Gorringe
Benjamin T. King
A. Fioretti
A. Anastasi
Sudeshna Ganguly
S. Lee
Ran Hong
M. D. Galati
A.T. Fienberg
William Morse
L. Welty-Rieger
Alejandro Garcia
J. Grange
J. Choi
Dongdong Li
D. W. Hertzog
A. Keshavarzi
M. Sorbara
F. Han
J. Bono
J. Mott
P. Kammel
C. Schlesier
Giovanni Cantatore
S. Di Falco
R. Chakraborty
C. C. Polly
J. P. Miller
M. Kiburg
J. Kaspar
David Rubin
S. Baeßler
K. R. Labe
N. S. Froemming
H. P. Binney
B. L. Roberts
S. Grant
J. Price
N. Raha
Z. Hodge
N. V. Khomutov
M. Farooq
Jason Crnkovic
D. A. Tarazona
C. Stoughton
A. Nath
Frederick Gray
David Kessler
Albahri, T.
Anastasi, A.
Badgley, K.
Baessler, S.
Bailey, I.
Baranov, V. A.
Barlas-Yucel, E.
Barrett, T.
Bedeschi, F.
Berz, M.
Bhattacharya, M.
Binney, H. P.
Bloom, P.
Bono, J.
Bottalico, E.
Bowcock, T.
Cantatore, G.
Carey, R. M.
Casey, B. C. K.
Cauz, D.
Chakraborty, R.
Chang, S. P.
Chapelain, A.
Charity, S.
Chislett, R.
Choi, J.
Chu, Z.
Chupp, T. E.
Conway, A.
Corrodi, S.
Cotrozzi, L.
Crnkovic, J. D.
Dabagov, S.
Debevec, P. T.
Di Falco, S.
Di Meo, P.
Di Sciascio, G.
Di Stefano, R.
Driutti, A.
Duginov, V. N.
Eads, M.
Esquivel, J.
Farooq, M.
Fatemi, R.
Ferrari, C.
Fertl, M.
Fienberg, A. T.
Fioretti, A.
Flay, D.
Froemming, N. S.
Gabbanini, C.
Galati, M. D.
Ganguly, S.
Garcia, A.
George, J.
Gibbons, L. K.
Gioiosa, A.
Giovanetti, K. L.
Girotti, P.
Gohn, W.
Gorringe, T.
Grange, J.
Grant, S.
Gray, F.
Haciomeroglu, S.
Halewood-Leagas, T.
Hampai, D.
Han, F.
Hempstead, J.
Herrod, A. T.
Hertzog, D. W.
Hesketh, G.
Hibbert, A.
Hodge, Z.
Holzbauer, J. L.
Hong, K. W.
Hong, R.
Iacovacci, M.
Incagli, M.
Kammel, P.
Kargiantoulakis, M.
Karuza, M.
Kaspar, J.
Kawall, D.
Kelton, L.
Keshavarzi, A.
Kessler, D.
Khaw, K. S.
Khechadoorian, Z.
Khomutov, N. V.
Kiburg, B.
Kiburg, M.
Kim, O.
Kim, Y. I.
King, B.
Kinnaird, N.
Kraegeloh, E.
Kuchinskiy, N. A.
Labe, K. R.
Labounty, J.
Lancaster, M.
Lee, M. J.
Lee, S.
Li, B.
Li, D.
Li, L.
Logashenko, I.
Lorente Campos, A.
Luca, A.
Lukicov, G.
Lusiani, A.
Lyon, A. L.
Maccoy, B.
Madrak, R.
Makino, K.
Marignetti, F.
Mastroianni, S.
Miller, J. P.
Miozzi, S.
Morse, W. M.
Mott, J.
Nath, A.
Nguyen, H.
Osofsky, R.
Park, S.
Pauletta, G.
Piacentino, G. M.
Pilato, R. N.
Pitts, K. T.
Plaster, B.
Pocanic, D.
Pohlman, N.
Polly, C. C.
Price, J.
Quinn, B.
Raha, N.
Ramachandran, S.
Ramberg, E.
Ritchie, J. L.
Roberts, B. L.
Rubin, D. L.
Santi, L.
Schlesier, C.
Schreckenberger, A.
Semertzidis, Y. K.
Shemyakin, D.
Smith, M. W.
Sorbara, M.
Stockinger, D.
Stapleton, J.
Stoughton, C.
Stratakis, D.
Stuttard, T.
Swanson, H. E.
Sweetmore, G.
Sweigart, D. A.
Syphers, M. J.
Tarazona, D. A.
Teubner, T.
Tewsley-Booth, A. E.
Thomson, K.
Tishchenko, V.
Tran, N. H.
Turner, W.
Valetov, E.
Vasilkova, D.
Venanzoni, G.
Walton, T.
Weisskopf, A.
Welty-Rieger, L.
Winter, P.
Wolski, A.
Wu, W.
Baeßler, S.
Lucà, A.
Počanić, D.
Stöckinger, D.
Source :
Phys. Rev. A, Lancaster, M 2021, ' Magnetic Field Measurement and Analysis for the Muon g-2 Experiment at Fermilab ', Physical Review A: Atomic, Molecular, and Optical Physics, vol. 103, no. 4, 042208 . https://doi.org/10.1103/PhysRevA.103.042208
Publication Year :
2021
Publisher :
arXiv, 2021.

Abstract

The Fermi National Accelerator Laboratory has measured the anomalous precession frequency $a^{}_\mu = (g^{}_\mu-2)/2$ of the muon to a combined precision of 0.46 parts per million with data collected during its first physics run in 2018. This paper documents the measurement of the magnetic field in the muon storage ring. The magnetic field is monitored by nuclear magnetic resonance systems and calibrated in terms of the equivalent proton spin precession frequency in a spherical water sample at 34.7$^\circ$C. The measured field is weighted by the muon distribution resulting in $\tilde{\omega}'^{}_p$, the denominator in the ratio $\omega^{}_a$/$\tilde{\omega}'^{}_p$ that together with known fundamental constants yields $a^{}_\mu$. The reported uncertainty on $\tilde{\omega}'^{}_p$ for the Run-1 data set is 114 ppb consisting of uncertainty contributions from frequency extraction, calibration, mapping, tracking, and averaging of 56 ppb, and contributions from fast transient fields of 99 ppb.<br />Comment: Added one citation and corrected missing normalization in Eqs (35) and (36)

Details

Database :
OpenAIRE
Journal :
Phys. Rev. A, Lancaster, M 2021, ' Magnetic Field Measurement and Analysis for the Muon g-2 Experiment at Fermilab ', Physical Review A: Atomic, Molecular, and Optical Physics, vol. 103, no. 4, 042208 . https://doi.org/10.1103/PhysRevA.103.042208
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f861a6a6dd711a9e1de929017efd452a
Full Text :
https://doi.org/10.48550/arxiv.2104.03201