Study of the muon decay-in-flight in the $\tau^-\to\mu^-\bar{\nu}_\mu\nu_\tau$ decay to measure the Michel parameter $\xi^\prime$
D. Bodrov
,
P. Pakhlov
,
I. Adachi
,
H. Aihara
,
S. Al Said
,
D. M. Asner
,
H. Atmacan
,
T. Aushev
,
R. Ayad
,
V. Babu
(1)
,
Sw. Banerjee
,
P. Behera
,
K. Belous
,
J. Bennett
,
M. Bessner
,
B. Bhuyan
,
T. Bilka
,
D. Biswas
,
A. Bobrov
,
A. Bondar
,
J. Borah
,
A. Bozek
,
M. Bračko
,
P. Branchini
,
T. E. Browder
,
A. Budano
,
M. Campajola
,
D. Červenkov
,
M. -C. Chang
,
B. G. Cheon
,
K. Chilikin
,
K. Cho
,
S. -J. Cho
,
S. -K. Choi
,
Y. Choi
,
S. Choudhury
,
D. Cinabro
,
S. Das
,
G. De Nardo
,
G. de Pietro
,
R. Dhamija
,
F. Di Capua
,
J. Dingfelder
,
Z. Doležal
,
T. V. Dong
,
D. Epifanov
,
T. Ferber
,
D. Ferlewicz
,
B. G. Fulsom
,
V. Gaur
,
A. Garmash
,
A. Giri
,
P. Goldenzweig
,
E. Graziani
,
D. Greenwald
,
T. Gu
,
Y. Guan
,
K. Gudkova
,
C. Hadjivasiliou
,
S. Halder
,
K. Hayasaka
,
H. Hayashii
,
M. T. Hedges
,
D. Herrmann
,
W. -S. Hou
,
C. -L. Hsu
,
T. Iijima
,
K. Inami
,
N. Ipsita
,
A. Ishikawa
,
R. Itoh
,
M. Iwasaki
,
W. W. Jacobs
,
E. -J. Jang
,
Q. P. Ji
,
S. Jia
,
Y. Jin
,
K. K. Joo
,
D. Kalita
,
A. B. Kaliyar
,
K. H. Kang
,
T. Kawasaki
,
C. Kiesling
,
C. H. Kim
,
D. Y. Kim
,
K. -H. Kim
,
Y. -K. Kim
,
H. Kindo
,
K. Kinoshita
,
P. Kodyš
,
A. Korobov
,
S. Korpar
,
P. Križan
,
P. Krokovny
,
T. Kuhr
,
M. Kumar
,
R. Kumar
,
K. Kumara
,
Y. -J. Kwon
,
J. S. Lange
,
S. C. Lee
,
J. Li
,
L. K. Li
,
Y. Li
,
J. Libby
,
K. Lieret
,
Y. -R. Lin
,
D. Liventsev
,
Y. Ma
,
M. Masuda
,
T. Matsuda
,
S. K. Maurya
,
F. Meier
,
M. Merola
,
F. Metzner
,
K. Miyabayashi
,
R. Mizuk
(2)
,
G. B. Mohanty
,
R. Mussa
,
I. Nakamura
,
M. Nakao
,
D. Narwal
,
Z. Natkaniec
,
A. Natochii
,
L. Nayak
,
M. Nayak
,
N. K. Nisar
,
S. Nishida
,
S. Ogawa
,
H. Ono
,
P. Oskin
(2)
,
G. Pakhlova
,
S. Pardi
,
H. Park
,
J. Park
,
S. -H. Park
,
S. Patra
,
S. Paul
,
T. K. Pedlar
,
R. Pestotnik
,
L. E. Piilonen
,
T. Podobnik
,
E. Prencipe
,
M. T. Prim
,
A. Rabusov
,
G. Russo
,
S. Sandilya
,
A. Sangal
,
L. Santelj
,
V. Savinov
,
G. Schnell
,
C. Schwanda
,
Y. Seino
,
K. Senyo
,
W. Shan
,
M. Shapkin
,
C. Sharma
,
J. -G. Shiu
,
J. B. Singh
,
A. Sokolov
,
E. Solovieva
,
M. Starič
,
Z. S. Stottler
,
M. Sumihama
,
M. Takizawa
,
U. Tamponi
,
K. Tanida
,
F. Tenchini
,
R. Tiwary
,
Karim Trabelsi
(2)
,
M. Uchida
,
T. Uglov
,
Y. Unno
,
K. Uno
,
S. Uno
,
S. E. Vahsen
,
G. Varner
,
A. Vinokurova
,
A. Vossen
,
D. Wang
,
E. Wang
,
M. -Z. Wang
,
S. Watanuki
,
X. Xu
,
B. D. Yabsley
,
W. Yan
,
S. B. Yang
,
J. Yelton
,
J. H. Yin
,
C. Z. Yuan
,
Y. Yusa
,
Z. P. Zhang
,
V. Zhilich
,
V. Zhukova
D. Bodrov
- Fonction : Auteur
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P. Pakhlov
- Fonction : Auteur
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I. Adachi
- Fonction : Auteur
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H. Aihara
- Fonction : Auteur
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S. Al Said
- Fonction : Auteur
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D. M. Asner
- Fonction : Auteur
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H. Atmacan
- Fonction : Auteur
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T. Aushev
- Fonction : Auteur
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R. Ayad
- Fonction : Auteur
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V. Babu
- Fonction : Auteur
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Sw. Banerjee
- Fonction : Auteur
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P. Behera
- Fonction : Auteur
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K. Belous
- Fonction : Auteur
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J. Bennett
- Fonction : Auteur
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M. Bessner
- Fonction : Auteur
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B. Bhuyan
- Fonction : Auteur
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T. Bilka
- Fonction : Auteur
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D. Biswas
- Fonction : Auteur
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A. Bobrov
- Fonction : Auteur
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A. Bondar
- Fonction : Auteur
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J. Borah
- Fonction : Auteur
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A. Bozek
- Fonction : Auteur
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M. Bračko
- Fonction : Auteur
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P. Branchini
- Fonction : Auteur
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T. E. Browder
- Fonction : Auteur
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A. Budano
- Fonction : Auteur
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M. Campajola
- Fonction : Auteur
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D. Červenkov
- Fonction : Auteur
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M. -C. Chang
- Fonction : Auteur
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B. G. Cheon
- Fonction : Auteur
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K. Chilikin
- Fonction : Auteur
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K. Cho
- Fonction : Auteur
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S. -J. Cho
- Fonction : Auteur
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S. -K. Choi
- Fonction : Auteur
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Y. Choi
- Fonction : Auteur
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S. Choudhury
- Fonction : Auteur
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D. Cinabro
- Fonction : Auteur
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S. Das
- Fonction : Auteur
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G. De Nardo
- Fonction : Auteur
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G. de Pietro
- Fonction : Auteur
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R. Dhamija
- Fonction : Auteur
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F. Di Capua
- Fonction : Auteur
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J. Dingfelder
- Fonction : Auteur
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Z. Doležal
- Fonction : Auteur
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T. V. Dong
- Fonction : Auteur
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D. Epifanov
- Fonction : Auteur
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T. Ferber
- Fonction : Auteur
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D. Ferlewicz
- Fonction : Auteur
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B. G. Fulsom
- Fonction : Auteur
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V. Gaur
- Fonction : Auteur
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A. Garmash
- Fonction : Auteur
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A. Giri
- Fonction : Auteur
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P. Goldenzweig
- Fonction : Auteur
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E. Graziani
- Fonction : Auteur
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D. Greenwald
- Fonction : Auteur
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T. Gu
- Fonction : Auteur
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Y. Guan
- Fonction : Auteur
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K. Gudkova
- Fonction : Auteur
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C. Hadjivasiliou
- Fonction : Auteur
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S. Halder
- Fonction : Auteur
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K. Hayasaka
- Fonction : Auteur
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H. Hayashii
- Fonction : Auteur
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M. T. Hedges
- Fonction : Auteur
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D. Herrmann
- Fonction : Auteur
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W. -S. Hou
- Fonction : Auteur
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C. -L. Hsu
- Fonction : Auteur
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T. Iijima
- Fonction : Auteur
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K. Inami
- Fonction : Auteur
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N. Ipsita
- Fonction : Auteur
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A. Ishikawa
- Fonction : Auteur
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R. Itoh
- Fonction : Auteur
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M. Iwasaki
- Fonction : Auteur
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W. W. Jacobs
- Fonction : Auteur
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E. -J. Jang
- Fonction : Auteur
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Q. P. Ji
- Fonction : Auteur
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S. Jia
- Fonction : Auteur
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Y. Jin
- Fonction : Auteur
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K. K. Joo
- Fonction : Auteur
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D. Kalita
- Fonction : Auteur
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A. B. Kaliyar
- Fonction : Auteur
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K. H. Kang
- Fonction : Auteur
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T. Kawasaki
- Fonction : Auteur
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C. Kiesling
- Fonction : Auteur
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C. H. Kim
- Fonction : Auteur
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D. Y. Kim
- Fonction : Auteur
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K. -H. Kim
- Fonction : Auteur
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Y. -K. Kim
- Fonction : Auteur
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H. Kindo
- Fonction : Auteur
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K. Kinoshita
- Fonction : Auteur
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P. Kodyš
- Fonction : Auteur
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A. Korobov
- Fonction : Auteur
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S. Korpar
- Fonction : Auteur
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P. Križan
- Fonction : Auteur
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P. Krokovny
- Fonction : Auteur
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T. Kuhr
- Fonction : Auteur
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M. Kumar
- Fonction : Auteur
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R. Kumar
- Fonction : Auteur
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K. Kumara
- Fonction : Auteur
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Y. -J. Kwon
- Fonction : Auteur
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J. S. Lange
- Fonction : Auteur
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S. C. Lee
- Fonction : Auteur
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J. Li
- Fonction : Auteur
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L. K. Li
- Fonction : Auteur
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Y. Li
- Fonction : Auteur
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J. Libby
- Fonction : Auteur
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K. Lieret
- Fonction : Auteur
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Y. -R. Lin
- Fonction : Auteur
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D. Liventsev
- Fonction : Auteur
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Y. Ma
- Fonction : Auteur
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M. Masuda
- Fonction : Auteur
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T. Matsuda
- Fonction : Auteur
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S. K. Maurya
- Fonction : Auteur
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F. Meier
- Fonction : Auteur
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M. Merola
- Fonction : Auteur
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F. Metzner
- Fonction : Auteur
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K. Miyabayashi
- Fonction : Auteur
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R. Mizuk
- Fonction : Auteur
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G. B. Mohanty
- Fonction : Auteur
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R. Mussa
- Fonction : Auteur
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I. Nakamura
- Fonction : Auteur
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M. Nakao
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D. Narwal
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Z. Natkaniec
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A. Natochii
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L. Nayak
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M. Nayak
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N. K. Nisar
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S. Nishida
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S. Ogawa
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H. Ono
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P. Oskin
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G. Pakhlova
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S. Pardi
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S. Paul
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V. Savinov
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Z. S. Stottler
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U. Tamponi
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Karim Trabelsi
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B. D. Yabsley
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S. B. Yang
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J. Yelton
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J. H. Yin
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C. Z. Yuan
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Y. Yusa
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Z. P. Zhang
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V. Zhilich
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V. Zhukova
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Résumé
We present the first measurement of the Michel parameter $\xi^\prime$ in the $\tau^-\to\mu^-\bar{\nu}_\mu\nu_\tau$ decay using the full data sample of $988\,\text{fb}^{-1}$ collected by the Belle detector operating at the KEKB asymmetric energy $e^+ e^-$ collider. The method is based on the reconstruction of the $\mu^- \to e^- \bar{\nu}_e\nu_\mu$ decay-in-flight in the Belle central drift chamber and relies on the correlation between muon spin and its daughter electron momentum. We study the main sources of the background that can imitate the signal decay, such as kaon and pion decays-in-flight and charged particle scattering on the detector material. Highly efficient methods of their suppression are developed and applied to select 165 signal-candidate events. We obtain $\xi^\prime=0.22\pm0.94\pm0.42$ where the first uncertainty is statistical, and the second one is systematic. The result is in agreement with the Standard Model prediction of $\xi^\prime=1$.