Une usine à neutrinos basée sur un anneau de stockage de muons est l’outil ultime pour les études des oscillations de neutrinos, y compris éventuellement la découverte de la violation de CP dans le secteur des leptons. Elle est également la première étape vers un  collisionneur μ μ. L’ionisation de muons de refroidissement n'a jamais été démontrée dans la pratique mais il a été démontrée par simulation et des études de conception qu’elle constitue un facteur important tant pour les performances que pour le coût d'une usine à neutrinos. Ce qui motive un programme international de R & D, ainsi qu’une démonstration expérimentale.

 

Les objectifs de Muon Ionisation Cooling Experiment (MICE) sont :

• de montrer qu'il est possible de concevoir et de construire une section de refroidissement capable de donner les résultats souhaités pour une usine à neutrinos, et

• de la placer dans un faisceau de muons et de mesurer sa performance dans divers modes de fonctionnement et de conditions du faisceau, pour mesurer ainsi les limites et le caractère pratique du refroidissement. 

 

La collaboration MICE a conçu une expérience dans laquelle une section d'une chaîne de refroidissement par ionisation est exposé à un faisceau de muons. Cette chaîne de refroidissement est constituée des absorbeurs à hydrogène liquide fournissant les pertes d'énergie et des cavités haute fréquence (RF) pour ré-accélérer les particules, étroitement contenues dans un canal magnétique. Cela réduit l’émittance transverse du faisceau de plus de 10% pour le moment du muon entre 140 et 240 MeV/c. Une cellule magnétique complète de la chaîne de refroidissement, comprenant 3 bobines d’absorption-focalisation (AFC) et 2 bobines RF (RFCC), est utilisée. Des spectromètres, placés avant et après la section de refroidissement décrite ci-dessus, réalisent les mesures de la transmission et de la réduction de l’émittance du faisceau, avec une précision de l’ordre de 0,1%. Les solénoïdes du détecteur ont chacun des bobines séparées pour adapter les optiques sans heurt entre la chaîne de refroidissement et les modules du détecteur.