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萨拉姆、沃德、古德、米歇尔、拉斐尔、德斯帕那特以及布鲁德曼提出的此类弱相互作用模型的决定性测试，很可能会来自从目前来看几乎不可能发生的轻子-轻子发散的实验研究。然而，对于不存在中性轻子耦合（及可能的原始中性强子耦合）做出的成功解释无疑会在弱相互作用的终极理论中成为一个非常重要的因素。[9]
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曼恩与克莱因一同在1969年12月起草了一份新的提案，制定了一份更加完整的计划，这份计划的概要呈现在阿斯彭夏季研究报告中。[10]他们有两个目的：第一，他们想要针对中微子事件，根据从中微子转移到目的地的能量与动量来测量横截面，以及荷电流事件总的横截面；第二，当然是W粒子的研究，要么通过产生一个真正的W粒子（如果W小于80亿电子伏），要么产生一个虚拟的W粒子（如果W较重）。这些过程的细节如图4.31和4.32所示。
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图4.31 中微子产生W。每项高能中微子实验的早期目标实质上是要通过这里描述的过程产生W。这一期望有可能实现只是因为大家都认为W的质量不会超过特定的电子伏特数值。20世纪80年代进行的实验以及格拉肖-温伯格-萨拉姆理论均认定W的质量超过800亿电子伏，因此凭借20世纪60年代的中微子能量是完全无法达到的。
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图4.32 寻找W。如果W能够像在图4.31中那样产生，那么当W衰变时将能够探测到W。如此图所示，W的信号是1个正极与1个负极的μ介子。中微子仍无法看见。
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为了实现这样的宏伟目标，曼恩和克莱因申请了一台比曼恩原来计划使用的简单火花室更加复杂的装置。作为第一个创新，他们建议将液体闪烁容器交叉放置于铁矿中间，以此构成样本电离热量计。具体运行方式如下：当强子撞击铁块时，会产生带电粒子簇。通过液体闪烁体级联，它们造成光线的发散，能够通过光电管收集并测量。该修饰语“样本”指的是并不会测量所有粒子的能量这一事实，而是仅会测量一小部分的粒子能量并据此推测出总的能量。曼恩和克莱因建议将铁块与火花室交替放置，位于热量计下方25米左右的位置来确定范围，并进而确定μ介子的剩余能量。为了显示μ介子的标记，μ介子探测器的第一部分将会被磁化。通过测量强子与μ介子的能量，该实验装置能够确定原始中微子中的能量，因为所有的中微子能量不是进入强子就是进入μ介子。因此，根据中微子能量发现横截面的目标可以实现。
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尽管取得了这些进展，但曼恩仍认为该装置还不足以对于国家加速器实验室的计划委员会构成影响，因此他和克莱因求助于当时在哈佛的卡罗·鲁比亚，他是曼恩在欧洲核子中心时期休假的时候所结识的。[11]最重要的是，鲁比亚给他带来了设计与建造大型电子探测器的经验（见图4.33）。
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鲁比亚的实验用到了计数器数组、火花室、闪烁计数器以及丝室。它们大多是带有大量关于从μ介子衰变及捕捉到K介子研究等课题的统计数据的实验。在一项实验中，有将近24亿个μ介子被控制在一个火花室装置中，以便检查它们是否能够在没有中微子的情况下衰变。[12]在20世纪60年代后期，鲁比亚的工作转变为更加精确地确定两种中性K介子质量的差别，这会为弱相互作用的对称性提供线索。
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图4.33 鲁比亚的电子探测器。在他进行E1A实验之前的职业生涯中，卡罗·鲁比亚实质上是专业从事电子探测器设计与制造的——计数器、闪光体以及火花室。但当电子技术与数据积累遍布所有设备时，请注意与1960年的装置（a）相比，规模与复杂程度上有着怎样的改变，当时的装置仅能够测量大约25厘米的跨度。到了1970年，混合探测器从一端到另一端的跨度为15米。他正是利用这个经验来帮助改变E1A非常大的目标/计算器。来源：（a）Conversi et al.，“Muon Capture，”Nuovo Cimento 18（1960）：1284.（b）Conforto et al.，“Neutrinoless Capture，”Nuovo Cimento 26（1962）：268.（c）Barlow et al.，“Asymmetry，”Phys.Lett.18（1965）：65.（d）Alff-Steinberger et al.，“CP，”Phys.Lett.20（1966）：208.（e）Böhm et al.，“Regeneration，”Phys.Lett.B 27（1968）：596.（f）Darriulat et al.，“Search，”Phys.Lett.B 33（1970）：250.
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特别是，两种对称性存在争论：如果任何发生反应的镜像也发生反应，则是奇偶对称；如果任何过程的电荷相反的模式仍能够发生，则是电荷对称。弱相互作用似乎违反了这两种对称性。首先，物理学家发现奇偶对称失败；然后瓦尔·菲奇（Val Fitch）与詹姆斯·克罗宁（James Cronin）发现即使是电荷与奇偶对称性的组合也无法实现弱相互作用。[13]对于20世纪60年代大部分时间来说，鲁比亚建造了更为复杂的电子探测器来研究K介子系统中的这些结果。
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E1A的三位主要协作者因此带着弱相互作用物理学领域丰富的经验共同开始了此项研究，虽然他们所使用过的装置是不同的。正如我们将要看到的，早先的技术经验有助于确定每位参与者均发现其具备说服力的数据。
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为了协调计划，三位主要的研究人员——曼恩、克莱因以及鲁比亚——于1969年末在肯尼迪机场的大厅会面。在分开前，他们一致同意继续拟定一个中微子实验的联合方案。现在，“哈佛-宾夕法尼亚大学-威斯康辛协作团队”他们的方案设定了三个目标，每个都与形成于大西洋对岸的欧洲核子中心计划中的三个主要目标相似：
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（1）W研究
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（2）横截面研究
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（3）部分子测试
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因为自从曼恩-克莱因的方案提出后，部分子模型便开始作为基础粒子物理学中的热门话题出现。[14]
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探测器不得不再一次重新设计（见图4.34）。现在热量计会是完全有效的，所有储存在矿物油液体闪烁体中的能量都会被光电管收集。在闪烁体容器间会放置火花室来记录强子与μ介子的运行轨迹。此外，计数器A、B、C与D都可以用于启动火花室。例如，该装置可以设定为仅在没有任何带电粒子通过A进入设备的同时，在热量计中有强子簇的时候启动。这会否定（阻止记录）任何由随中微子偷偷进入室内的带电粒子引起的事件。曼恩、克莱因以及鲁比亚也改进了探测器的第二个阶段。取代用μ介子通过铁块的范围来确定μ介子能量的方法，该小组计划安装巨大的磁铁块，用于通过造成粒子延弯曲轨迹运行来测量μ介子的动量。[15]
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因此，这些物理学目标与欧洲核子中心的相似。但实验不同。在设备设计的背后仍有关于中微子相互作用两个阶段的分析：热量计与μ介子分光仪。通过将这两种探测器结合起来，与简单的火花室实验相比，E1A研究组可以记录更多的信息，使研究组能够更顺利地与气泡室中微子物理学家竞争。火花室热量计也有两个其他重要的优势。
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最重要的是火花室是处于启动状态的，这意味着能够通过设定计数器，仅在有趣的事件发生时运行火花装置与照相机。如我们在第3章中所看到的，此局部的特性的确是将计数物理学与早期（1932年之前）的云室研究区分开来的特点。但当朱塞佩·奥基亚利尼与塞西尔·鲍威尔能够创造一个计数器控制的云室时，计数器控制的气泡室从未达到预计的效果。（气泡室无法启动，因为带电粒子存储的热量在发生扩张前就已消散。）火花室的另一个优点是他们可以比气泡室更大，得出的目标质量的比例为10:1（100吨比10吨）。因为与物质发生相互作用的中微子大体上与目标的质量成正比，这给美国的协作团队带来大于欧洲团队10倍的优势。E1A会以10倍于加尔加梅勒的能量进行：200亿电子伏对比20亿电子伏，预计的中微子相互作用比例也相应为10:1。所以，如果粒子束密度（粒子数目）相同，国家加速器实验室可以预计在日内瓦以外看到的100个事件的顺序。事实上，在大西洋两岸正在进行一场关于增加每次脉冲（P/P）产生的质子数的大型竞赛。在1972年3月，国家加速器实验室有5×109能量每脉冲；在7月为1011能量每脉冲，在10月为1012能量每脉冲；在11月为4×1012能量每脉冲。到了1974年5月，达到8×1012能量每脉冲。[16]欧洲核子中心的质子同步加速器在1972到1973年度即已达到2×1012，在1972到1973年度末已达到5×1012。[17]如这些数字通过图表的显示，我们可以看出即使是一项高能实验进行时也并不完全由最终签署发表论文的人来控制。成功或失败经常直接取决于加速器工程师保持粒子束以正确的密度及能量行进的能力。
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