Ionization-excitation of helium-like ions at Compton scattering
研究了类氦离子的电离过程中，由于光子散射引起的ns态的同时激发。在考虑电子间相互作用的情况下，计算了该过程的微分截面和总截面。所得公式适用于远超过电离阈值的非相对论能量范围。
2018-11-09 physics.atom-ph
Bethe logarithms for the 1 singlet S, 2 singlet S and 2 triplet S states of helium and helium-like ions
我们用Charles Schwartz首先提出的一种方法的推广，计算了氦原子的1个单态S、2个单态S和2个三态S的Bethe谱，精确到7位数。我们还计算了类氦离子Li、Be、O和S的三种态的Bethe谱，研究了结果的1/Z行为。H-Bethe对数的计算精度也稍低。用我们的Bethe公式计算中性氦的激发态，而不是用Goldman和Drake的一阶1/Z展开式，使理论计算的电离势与实验测量的电离势之间的差异减小了几个数量级.
2000-02-03 physics.atom-ph
QED calculation of electron-electron correlation effects in heliumlike ions
提出了一种计算高电荷态离子关联效应的完全相对论方法。$1/Z$中的一阶和二阶电子间相互作用贡献在束缚态量子电动力学的框架内严格处理，而三阶和更高阶贡献的计算是基于Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量。所开发的方法允许一个处理单以及退化或准退化状态。我们应用这种方法计算了类氦离子中的相关贡献对$n=1$和$n=2$能级的贡献。结合单电子和屏蔽QED修正、核反冲和核极化修正，得到了高$Z$类氦离子电离能和跃迁能的理论预测.
2019-09-03 physics.atom-ph
Fine structure of helium-like ions and determination of the fine structure constant
我们计算了轻的类氦原子的精细结构分裂，它可以解释α^5 Ry量级以下的所有量子电动力学效应。对于氦原子，我们解决了先前报道的理论和实验之间的分歧，并确定精细结构常数与31 ppb的精度。通过与不同核荷数的实验数据的比较和个别修正的类氢极限的评价，对计算结果进行了广泛的检验。
2010-01-31 physics.atom-ph
Angle-resolved x-ray spectroscopic scheme to determine overlapping hyperfine splittings in highly charged helium-like ions
本文提出了一种角分辨X射线光谱方案，用于测定高电荷态离子的超精细分裂。对于类氦离子，特别是，我们建议测量的角分布或极化的$1s2p~^{3}P_{1}, F \rightarrow 1s^{2}~^{1}S_{0}, F_{f}$发射后的初始$1s2s~^{1}S_{0}, F_{i}$水平的受激衰减。研究发现，发射的X射线光子的角度和偏振特性都强烈依赖于部分重叠的超精细$1s2p~^{3}P_{1}, F$共振的（相对）\textit{splitting}，从而有助于解析它们的超精细结构.所提出的方案是可行的，与当今的光子探测器，并允许测量的超精细分裂的类氦离子的相对精度约为$10^{-4}$。
2017-07-11 physics.atom-ph
QED calculations of energy levels of helium-like ions with $5 \leq Z \leq 30$
本文计算了类氦离子基态和$n = 2$激发态的核结合强度参数$Zα$的所有量级的双电子QED效应。从全阶结果中减去$Zα$展开式的第一项后，我们确定了$mα^7$阶和更高阶的高阶QED效应。将高阶余项与[V.A.]中通过阶$mα^6$完成的结果相结合。Yerokhin和K. Pachucki，Phys.Rev.A81，022507（2010）]，我们获得了类氦离子与$Z = 5-30$的基态和非混合$n=2$态的最准确的理论预测。对于混合$2^1 P_1$和$2^3 P_1$状态，我们通过评估高阶混合校正扩展了以前的计算，并表明它定义了$Z > 10$的$LS$耦合的理论计算的不确定性。
2022-06-28 physics.atom-ph
Helium-like ions in magnetic field: application of the nonperturbative relativistic method for axially symmetric systems
在存在外部轴对称场的情况下，由核束缚的电子的狄拉克方程可以通过使用施加在有限基组上的双动力学平衡条件来数值求解（A-DKB方法[Rozenbaum等人，Phys.Rev.A89，012514（2014）]）。我们提出了应用这种方法来描述暴露于均匀的外部磁场中的类氦离子。计算了基态的二阶塞曼位移和核磁屏蔽常数，其中包括电子间相互作用的主要贡献。A-DKB值与微扰理论直接计算值进行了比较。核磁屏蔽的计算结果可用于精确测定核磁矩。塞曼效应的二次贡献可以用于类氦离子跃迁能的高精度测量。
2020-08-31 physics.atom-ph
Photoionization of helium-like ions in asymptotic nonrelativistic region
在非相对论微扰理论的次领先阶中，计算了高能光子单K壳层电离的截面。屏蔽修正对于轻的类氦离子特别重要。即使在中性He原子的情况下，我们的分析预测结果也与使用复杂的波函数进行的数值计算结果吻合得很好。研究了双光子与单光子光电离截面比值的普适高能行为。我们还讨论了微扰理论在反核电荷数1/Z上的快速收敛性。
2006-05-22 physics.atom-ph
Complex scaled relativistic configuration-interaction study of the $LL$ resonances in helium-like ions: from Boron to Argon
在Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量的框架内，利用复杂的定标组态相互作用方法计算了从硼到氩的类氦离子的$LL$共振的能量和俄歇宽度.核反冲和QED修正也被考虑在内。所得到的结果进行了比较与其他计算的基础上的复杂的缩放方法，以及与使用稳定和基础平衡方法评估的相关结果。
2019-09-25 physics.atom-ph
The interaction between the projectile and the target core in single ionization of helium by 100 MeV/u C$^{6+}$ and 1 GeV/u U$^{92+}$ ions
我们考虑氦的快速高电荷态离子单电离。电离被视为一个三体问题，其中涉及“主动”的目标电子，目标核心（由目标核和“被动”的目标电子）和射弹离子。我们表明，除非碰撞中的横向动量转移很大，否则射弹与靶核之间的相互作用偏离纯粹的库仑定律对电离的影响很弱。特别是，这种偏离的解释不能使人们得到与实验数据一致的关于电子发射进入所谓的垂直平面的全微分截面。
2008-10-28 physics.atom-ph
Hartree-Fock calculations for the photoionisation of helium and helium-like ions in neutron star magnetic fields
在偶极近似下，我们导出了中子星在磁场强度为10^7 ~ 10^9 T范围内多电子原子和离子的光电离截面。在绝热近似下，用自洽的方法处理束缚态和连续态。束缚态的计算通过求解Hartree-Fock-Roothaan方程，使用有限元和B-样条技术，而连续轨道的计算通过直接积分的Hartree-Fock方程中的平均场势的其余束缚轨道。我们考虑了中子星大气中的质量和光子密度，有限的核质量以及能级的热占据。这些数据对于定量解释孤立中子星的热辐射所产生的X射线谱可能具有重要意义。它们可以作为中子星大气的化学成分、磁场强度、温度和红移建模的输入。本文主要研究氦和类氦氧。当限制量子数时，这些双电子系统足够简单，可以计算出所有可能的跃迁，并且应该显示出其他双电子系统（直到铁）的所有基本结构和行为。
2013-08-07 physics.atom-ph
QED $mα^7$ effects for triplet states of helium-like ions
我们对类氦离子的$2^3S$和$2^3P$态进行了$mα^7$阶QED效应的从头计算。计算的效果与先前计算的能量结合[V.A. Yerokhin和K. Pachucki，Phys.Rev.A81，022507（2010）]，从而将理论精度提高了一个数量级。所获得的$2^3S$ - $2^3P_{0,2}$跃迁能的理论值与现有的实验结果和以前的计算进行的核结合强度参数$Zα$的所有订单是在良好的协议。然而，对于电离能，我们发现$Zα$展开式和全阶计算之间存在一些不一致，这可能与氦的电离能的理论和实验结果之间的类似差异有关[V. Patkóet al.，A 103，042809（2021）]。
2022-11-30 physics.atom-ph
Superfluorescence, free-induction decay, and four-wave mixing: propagation of free-electron laser pulses through a dense sample of helium ions
本文报道了波长为24.3 nm的自由电子激光脉冲在氦气中传输的实验和数值研究。电离和激发填充He $^{+}$ 4 $p$状态。在469 nm、164 nm、30.4 nm和24.5 nm波长处观察到强的定向发射。我们将469 nm和164 nm处的发射解释为4 $p$ -3 $s$ -2 $p$级联超荧光，将30.4 nm处的发射解释为2 $p$ -1 $s$跃迁的耦合超荧光，将25.6 nm处的发射解释为3 $p$态的自由诱导衰减。
2018-09-18 physics.atom-ph
Photoionization of metastable heliumlike C4+(1s 2s 3S1) ions: Precision study of intermediate doubly excited states
在实验和理论的联合努力下，亚稳C4+（1 s2 s3 S1）离子通过中空的双K空位组态2s 2 p，2s 3 p，2 p3 s，2 p3 d，2s 4p，2 p4 s和2 p4 d的中间能级的光电离进行了研究。进行了高分辨率的光子-离子合并束测量，分辨率高达25，000，这足以分离2s 2 p 3 P项的主导精细结构分量。采用多体微扰理论计算了K壳层激发和自电离的能级-能级截面。计算了共振能，包括电子相关和辐射贡献。他们的不确定性估计是低于$\pm$ 1毫电子伏。细致平衡证实了目前的光电离截面的结果与以前的介电复合测量比较。理论跃迁能的高精度与目前的实验结果一起使类氦离子的光吸收共振成为同步辐射设施中新的、大大改进的能量参考标准。
2018-09-22 physics.atom-ph
Magnetic Field Stimulated Transitions of Excited States in Fast Muonic Helium Ions
它表明，可以刺激，通过使用当今的实验室磁场，之间的转换$lm$子级的快速$μHe^+$离子形成μ子催化融合。强场也会导致这种μ子离子从高激发态的自电离。这两种效应都是束缚μ介子与斯塔克项振荡场相互作用的结果，斯塔克项耦合了$μHe^+$离子的质心和μ介子运动，这是由于该系统中集体变量和内部变量的不可分离性。所进行的计算表明，通过施加几个$Tesla$的场来驱动$lm$子能级的群体的可能性，这影响再活化率，并且对μ子催化聚变中的$Kα$ $x$ -射线产生特别重要。研究还表明，由于真空极化引起的$μHe^+$中的$2s-2p$分裂使受激跃迁速率略有降低。
1999-09-17 physics.atom-ph
Electronic interaction of slow hydrogen and helium ions in the nickel-silicon system
本文研究了镍、硅和镍硅合金在中、低能离子散射条件下对质子和氦离子的电子阻止截面（SCS），对于500 eV至200 keV范围内的离子能量。对于质子，在低于玻尔速度的速度推导SCS是成比例的离子速度为所有调查的材料。相反，对于He离子，在所有研究的材料中观察到非线性速度缩放。静态计算使用密度泛函理论（DFT）从文献中获得准确预测的SCS的Ni和Ni-Si合金的制度与观察到的速度比例。在较高的能量，推导的SCS的Ni的质子和He离子的能量依赖性同意最近的时间依赖DFT计算的预测。测量的SCS的Ni-Si合金的SCS相比，从布拉格的规则的基础上SCS的Ni和Si推导出在这项研究中，质子产生良好的协议，但系统的偏差为He射弹，近20%。总的来说，所获得的数据表明非绝热过程的重要性，如电荷交换的电子停止，特别是中等能量的离子比质子在固体中的适当建模。
2019-08-21 physics.atom-ph
Effects of the strong Breit interaction on the $2s2p$-$1s2s$ transitions of inner shell hole states of Helium-like ions
采用全相对论多组态Dirac-Hartree-Fock方法计算类氦离子内壳层空穴态跃迁能量和概率，系统考虑相对论、电子关联、Breit和QED效应，发现单光子跃迁能量反转现象，为高能X射线辐射提供理论见解。
2024-02-06 physics.atom-ph
The collinear helium atom and two-electron ions
类氦原子系统的共线构型，例如，用单标量参数$-1\leq λ\leq1$（“共线参数”）描述氦双光电离的准自由机制，其中$λ=0$对应于电子-核（$\textbf{e-n}$）聚结，$λ=1$对应于电子-电子（$\textbf{e-e}$）聚结.通常，$λ>0$对应于\textbf{n-e-e}配置，$λ<0$对应于\textbf{e-n-e}配置。本文从完全三体动力学出发，推导并计算了具有核电荷$1\leq Z\leq5$的双电子原子波函数的Dirac δ函数期望值的简单数学表达式.导出了计算共线构型中动能和势能算符期望值的简单公式。不寻常的物理性质的\textbf{n-e-e}共线配置发现的某些范围内的$λ$。共线构型的前几个角福克系数作为$λ$的函数导出。构造了描述粒子共线排列双电子原子基态的高精度模型波函数。所有结果均以图表说明。
2020-05-19 physics.atom-ph
Effects of autoionization in electron loss from helium-like highly charged ions in collisions with photons and fast atomic particles
我们从理论上研究了类氦高电荷态离子的单电子损失，包括离子自电离态的激发和衰变。电子损失是由光吸收或与快速原子粒子（裸原子核，中性原子，电子）的相互作用引起的。在一阶微扰理论中考虑了与光子场和快粒子的相互作用。考虑离子的两种初始状态：$1s^2$和$(1s2s)_{J=0}$。我们详细分析了发射图案的形状如何取决于讨论的离子的原子序数$Z_{I}$，特别是通过光吸收和由于在适度的相对论和极端相对论能量的碰撞中的原子粒子的影响之间的相互关系的电子损失。根据我们的研究结果，在电子损失从$1s^2$状态自电离可能会影响发射光谱的形状，只有高达$Z_{I} \approx 35-40$。自电离在来自$(1s2s)_{J=0}$的电子损失中起着更加突出的作用，其中它不仅强烈地影响发射图案的形状，而且还可以显著地增加总损失截面。
2016-08-31 physics.atom-ph
Dichroic Electron Emission Patterns from Oriented Helium Ions
本研究通过同步双色光电离实验与理论，发现取向氦离子在圆偏振NIR场中发射电子呈现强度依赖的二色性，并解析了反向旋转时的双路径干涉。
2025-09-11 physics.atom-ph
Control of the Ion Polarization in the Pump-Probe Ionization of Helium
利用阿秒泵浦-探测电离过程可以制备出宇称相反的相干叠加态原子离子。特别是氦的多光子震荡电离，由于自旋轨道耦合，产生具有相同主量子数和在几皮秒的时间尺度上演化的净偶极矩的离子。本文利用从头算的含时密耦程序研究了氦离子能级间的相干性是如何通过电离脉冲序列的参数来控制的。观察到的周期性复苏，在皮秒的时间尺度上，离子的偶极矩提供了访问的定向目标的电离的研究。
2019-12-10 physics.atom-ph
Angular correlations in the two--photon decay of helium--like heavy ions
基于二阶微扰理论和狄拉克相对论方程，研究了类氦重离子的双光子衰变。特别注意了两个光子的角发射，即，角关联函数如何依赖于在它们的初始和最终状态中的离子的壳结构。此外，还讨论了在电子-光子相互作用展开式中非偶极项（电磁项）的影响。对类氦氙离子$^{52+}$、金离子Au $^{77+}$和铀离子U $^{90+}$的$1s2s \, ^1S_0$、$1s2s \, ^3S_1$和$1s2p \, ^3P_0$态的双光子衰变进行了详细的计算。
2011-06-26 physics.atom-ph quant-ph
Ejection of quasi-free electron pairs from the helium atom ground state by single photon absorption
我们研究了氦原子在440和800 eV光子能量下的单光子双电离。我们观察到双电荷离子与接近零的动量对应的电子发射背靠背具有相等的能量。这些慢离子是Amusia等人近四十年前预测的难以捉摸的准自由PDI机制的独特指纹[J. Phys. B 8，1248，（1975）]。它是由电磁相互作用的非偶极部分引起的。我们的实验数据与使用收敛的紧密耦合和时间依赖的紧密耦合方法进行的计算非常一致。
2012-07-31 physics.atom-ph
Many-electron effects on the x-ray Rayleigh scattering by highly charged He-like ions
从理论上研究了多电子高电荷态离子对X射线的瑞利散射。基于严格的量子电动力学方法，发展了多电子微扰理论，并应用于类氦离子对高能光子的弹性散射.使用这种精心设计的方法，我们在这里调查的多电子效应超出了独立粒子近似（IPA）的传统用于描述的瑞利散射。计算了类氦离子Ni $^{26+}$、Ni $^{52+}$和Au $^{77+}$在基态的X射线散射总截面和角微分截面。结果表明，对于高能光子，封闭的$K$壳层的散射，IPA以外的影响不超过2%。
2016-03-07 physics.atom-ph
Relativistic Reduced-Mass and Recoil Corrections to Vacuum Polarization in Muonic Hydrogen, Muonic Deuterium and Muonic Helium Ions
研究了简单μ子束缚系统中相对论效应和辐射效应的约化质量依赖性。计算了μ子氢、氘和μ子氦离子的自旋相关核反冲修正，其量级为（Z α）^4 μ ^3/m_N^2（μ为约化质量，m_N为核质量）。计算了α（Z α）^4 μ量级的真空极化的相对论修正，并充分考虑了约化质量的依赖性。结果改变了理论预测。在超前对数近似下，得到了α（Zα）^5 ln^2（Z α）μ ^2/mN量级的真空极化辐射反冲修正。结果强调需要一个统一的治疗相对论修正真空极化μ介子氢，μ介子氘和μ介子氦离子，其中的轨道粒子的质量比的核质量大于精细结构常数。
2011-07-08 hep-ph physics.atom-ph
State-specific ion mobilities of Lr^+ (Z = 103) in helium
本研究采用MRCI方法和Gram-Charlier算法计算Lr^+与Lu^+在氦中的态分辨离子迁移率，发现100K以上不同态迁移率差异显著，室温下相对差异达13%-15%，可支持激光共振色谱分析。
2023-07-06 physics.atom-ph
Calculation of the photoionization with de-excitation cross sections of He and helium-like ions
本文讨论了He和类氦离子$^{+}$和B $^{3+}$在高但非相对论光子能量$ω$下的去激发光电离的计算结果。考虑了几种较低的$^{1}S$和$^{3}S$状态。我们提出并分析了去激发光电离$σ_{(d)}^{+\ast}(ω)$和激发光电离$σ^{+\ast}(ω)$的截面的比值$R_{d}^{+\ast}$。给出了$R_{d}^{+\ast}$对靶体激发及其核电荷的依赖关系。除了理论上的兴趣，得到的结果可以验证使用这种长寿命的激发态$2^{3}S$的He。
2005-10-27 physics.atom-ph physics.comp-ph
Probing the helium dimer by relativistic highly-charged projectiles
研究了He $_2$二聚体在相对论高电荷粒子作用下碎裂成He $^+$离子的过程。它表明，一个超快的弹丸与一个非常广泛的对象-氦二聚体-之间的相互作用具有有趣的功能，这是缺乏与“正常”分子的碰撞。它还表明，这样的弹丸，由于其巨大的相互作用范围，可以准确地探测二聚体的基态，甚至可以用于精确测定其结合能。
2021-05-06 physics.atom-ph
Dissociative recombination and low-energy inelastic electron collisions of the helium dimer ion
本文报道了海德堡重离子储存环（TSR）上氦二聚体离子解离复合（DR）的实验研究结果，观察到了相对能量从近零（热电子能量约10 meV）到40 eV的电子-离子碰撞中性产物。
2004-12-22 physics.atom-ph
Theory of the n=2 levels in muonic helium-3 ions
本文综述了μ子氦-3离子中2S和2 P态的兰姆位移、精细结构和超精细结构的现有知识，并对μ子氦-3离子$\mathrm{μ^3He^+}$中几个$\mathrm{2S\rightarrow2P}$跃迁频率的首次测量结果进行了预测。该离子是单个负μ介子$μ^-$和裸氦-3核（helion）$\mathrm{^3He^{++}}$的束缚态。一个长期的比较所有可用的来源，包括新的，更新的，到目前为止未发表的计算，揭示了可靠的值和不确定性的QED和原子核结构依赖的贡献的兰姆位移和超精细分裂。这些值对于确定氦离子均方根电荷半径和原子核结构对$\mathrm{μ^3He^+}$超精细分裂的影响是必不可少的。通过这篇评论，我们继续我们在轻μ子原子中的一系列理论总结;参见Antognini等人，Ann.Phys.331，127（2013），Krauth等人，Ann.Phys.366，168（2016）和Diepold等人，ArXiv 1606.05231（2016）。
2017-12-19 nucl-th physics.atom-ph
Lamb Shift in Light Hydrogen-Like Atoms
高阶双圈修正的计算是发展氢原子兰姆位移束缚态QED理论和精确测定里德伯常量的一个限制因素。氦和氮的轻类氢离子的研究进展可能有助于在实验上研究这些未计算的项。要做到这一点，有必要发展一种关于这种离子的理论。本文给出了氦、氮离子低能级的理论计算。
2000-09-23 physics.atom-ph
Rotational state-changing cold collisions of hydroxyl ions with helium
冷分子对于许多应用都很重要，从基本的精密测量、量子信息处理、量子控制化学到了解冷的星际介质。已知分子离子在与冷原子或离子的共振碰撞中被有效地冷却。然而，由于低温下量子态-态碰撞率的确定无论是在实验上还是在理论上都是极具挑战性的，因此对基本冷却步骤的了解很少。本文提出了一种利用非共振光剥离技术操纵分子量子态的方法。在此基础上，我们给出了氢氧负离子与氦原子旋转非弹性碰撞在全量子态控制下的绝对量子散射速率系数。实验和量子散射理论表明，在没有可调参数的情况下，具有很好的一致性。对于两种不同的同位素，得到非常相似的速率系数，这与出现在不同能量的几个量子散射共振有关。所提出的方法也适用于多原子系统，并将有助于阐明非辐射过程中的多环芳烃和蛋白质发色团。
2015-04-20 physics.atom-ph physics.chem-ph
Semi-classical Computation of Low-energy Collisions Cross Section in Mutual Neutralization of Helium and Hydrogen Ions
采用半经典模型对$\mathrm{^4He^+}$和$\mathrm{H^-}$碰撞中的相互中和作用进行了理论研究。该模型包括九个$\mathrm{^2Σ^+}$对称的共价态。这里的假设是，在给定的核间位置上只有两个态相互作用。研究了碰撞能量低于100 $eV$的反应。计算了总互中和截面，并与前人的结果进行了比较
2018-01-10 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
Interelectronic-interaction effect on the transition probability in high-Z He-like ions
用量子电动力学方法研究了高Z类氦离子中电子间相互作用对跃迁几率的影响。本文用二次格林函数法导出了1/Z中一级电子间相互作用修正的计算公式。这些公式被用来数值计算类氦离子的磁跃迁几率。计算结果与实验值和以前的计算进行了比较。
2004-08-18 physics.atom-ph
Helium-like and Lithium-like ions: Ground state energy
结果表明，类氦离子和类锂离子静态核的非相对论基态能量可以在核电荷的全物理范围内用$Z$进行插值，其精度不低于6位小数（d.d.）或7-8位有效数字（s.d.）利用亚纯函数在适当的变量和一些自由参数。结果表明，有限核质量效应不改变4-5 s. d。对于2-，3-电子系统的$Z \in [1,50]$，主要的相对论修正和QED修正保持3-4 s.d.不变。在2-电子系统的基态能量下，$Z \in [1,12]$的计算结果与实验结果吻合较好。所提出的插值的一个意义是在构造统一的{ \it两点} Pade逼近（对于小的和大的$Z$展开）时在中间$Z$处拟合一些参数。
2017-11-23 physics.atom-ph quant-ph
Direct Observation of a Feshbach-resonance by Coincidence-detection of Ions and Electrons in Penning Ionization Collisions
用量子态分辨观测分子动力学是化学物理的主要挑战之一。碰撞动力学的完整表征导致了对不同量子现象（如散射共振）的微观理解和解开。我们提出了一种新的实验方法来观察涉及中性粒子和离子的分子动力学，能够提供动态的状态到状态映射。我们利用氩与亚稳态氦之间的潘宁电离反应，产生了氩离子和基态氦原子对。射出电子的能量携带着离子初始电子态的信息。离子产物的符合检测提供了电离后离子-中性动力学的状态分辨描述。我们证明，电子和离子的能量谱之间的相关性，使我们能够直接观察到自旋轨道激发的费什巴赫共振态的HeAr $^+$。我们测量了准束缚HeAr $^+$ A $_2$态的寿命，并讨论了我们方法的可能应用。
2020-06-25 physics.atom-ph
Circular Dichroism in Multiphoton Ionization of Resonantly Excited Helium Ions near Channel Closing
该研究通过实验与含时薛定谔方程数值模拟，揭示了近红外激光脉冲对激发氦离子多光子电离中，因Freeman共振及交流斯塔克位移导致的圆二色性复杂变化。
2024-08-08 physics.atom-ph quant-ph
Hyperfine structure splitting of the positron-helium ions $e^{+}[^3$He$(2^3S)]$ and $e^{+}[^4$He$(2^3S)]$
测定了正电子氦离子$e^{+}[^3$ He $(2^3S)]$和$e^{+}[^4$ He $(2^3S)]$最低束缚态的超精细结构分裂。特别地，我们发现对于$e^{+}[{}^3$ He $(2^3S)]$离子，可以观察到以下三个超精细结构分裂：5824.3986 $MHz$、76466.5308 $MHz$和5824.4019 $MHz$。在$e^{+}[{}^4$ He $(2^3S)]$离子中，只能观察到一个超精细结构分裂82963.0427 $MHz$。所有这些值都可以在现代实验中测量。
2012-12-20 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-ph
Neutralization of slow helium ions scattered from single crystalline aluminum and tantalum surfaces and their oxides
研究了低能离子散射中表面氧对He $^+$离子从不同单晶表面散射的离子产额的影响。将初始清洁的Al（111）和Ta（111）暴露于分子氧，记录不同氧化阶段和不同初级能量的离子谱。归一化到微分散射截面以及实验因素的离子产率的比较允许获得关于氧对电荷交换过程的影响的信息。这两种金属的离子产率与曝光的减少不能解释由不同的表面覆盖率排他，但需要的中和效率取决于表面的化学结构。此外，对于Ta，在金属和氧化物中获得的离子产率出现不同的能量依赖性。O的离子产率在两个表面中显示出比所研究的金属显著更弱的能量依赖性。
2019-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Exploiting transport properties for the detection of optical pumping in heavy ions
本文提出了Lu $^+$和Lr $^+$离子的光抽运动力学模型，并从理论上计算了Lu $^+$在氦背景气体中的基态$^1S_0$和亚稳态$^3D_1$的输运性质.初始离子态的人口，场和温度的迁移率和扩散系数的依赖性，和离子到达时间分布的计算表明，地面和亚稳态离子可以有效地收集和区分在现实的宏观条件下。
2020-07-04 physics.atom-ph
Relativistic theory of the double photoionization of helium-like atoms
本文对类氦原子的双光电离进行了完全相对论计算。该方法是基于狄拉克连续态的分波表示，并考虑了电子-电子相互作用的延迟以及吸收光子的高阶多极子。电子-电子相互作用被考虑到微扰理论的主导阶。相对论效应已成为突出的介质Z离子，改变的形状和渐近行为的光子能量依赖的双到单光电离截面的比率。
2011-08-12 physics.atom-ph
Electron-Impact Multiple Ionization Cross Sections for Atoms and Ions of Helium through Zinc
我们编制了一套电子碰撞多重电离（EIMI）截面的天体物理相关的离子。EIMI对非平衡等离子体的电离平衡有重要影响。例如，如果存在电子温度的快速变化或者如果存在非热电子能量分布（诸如卡帕分布），则这可能是重要的。EIMI的截面是需要的，以便在等离子体建模和光谱解释这些过程。在这里，我们描述了我们的比较拟议的半经验公式可用的实验EIMI截面数据。基于这种比较，我们已经内插和外推拟合参数尚未被测量的系统。提供了3466 EIMI截面的拟合参数列表。我们还强调一些尚待解决的未决问题。
2017-08-07 astro-ph.IM physics.atom-ph
Hyperfine-induced effects on the linear polarization of the K$α_1$ emission from helium-like ions
本文研究了少电子离子特征光子发射的线偏振对离子核自旋和磁矩的敏感性。特别注意的是，特别是K $α_1$（$1s 2p_{3/2} ^{1,3}P_{1,2} \to 1s^2 ^1S_0$）衰变选定的氦离子后，辐射电子捕获到最初的氢样物种。基于密度矩阵理论，我们发展了一个统一的描述，它既包括多电子和超精细相互作用，也包括由辐射场扩展引起的多极混合效应。结果表明，极化的K $α_1$线可以显着影响的多极混合之间的领先$M2$和超精细诱导的$E1$组件的$1s2p ^3P_2, F_i \to 1s^2 ^1S_0, F_f$跃迁。这种$E1$ - $M2$混合强烈地依赖于所考虑的同位素的核性质，并且可以在现有的重离子储存环上通过实验来解决。
2013-06-01 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Relativistic Energy Levels of Para-Helium
通过近似计算任意电荷数的类氦离子$z_{\rm ex} (2\le z_{\rm ex}\le 100)$的激发单重态$1s2s {}^1S_0$与基态$1s^2 {}^1S_0$之间的能量差，检验了相对论薛定谔理论的实用性.的结果进行比较，在文献中的其他理论方法和实验数据的相应预测。由于能量本征值问题的精确解是未知的，人们不得不求助于近似方法。然而，最粗糙的近似（"球对称近似“）产生相对准确的结果，因此似乎值得开发更强大的近似技术
2006-09-10 physics.atom-ph
QED theory of elastic electron scattering on hydrogen-like ions involving formation and decay of autoionizing states
我们发展了{ \it ab initio}相对论QED理论，研究了电子在高电荷态类氢离子上的弹性散射，其中，除了直接（库仑）散射外，该过程还可以通过相应的类氦离子自电离态的形成和随后的俄歇衰变来进行。尽管如此，该理论的主要目标是处理高电荷离子上的电子散射，与实验的比较表明，它也可以适用于相对较轻的离子，因此覆盖了非常广泛的散射系统。利用该理论，我们计算了B $^{4+}$，Ca $^{19+}$，Fe $^{25+}$，Kr $^{35+}$和Kr $^{53+}$的弹性电子散射。该理论也被推广到类氢高电荷离子与原子的碰撞，认为后者是（准）自由电子的来源。
2019-07-11 physics.atom-ph
Theory of the Lamb shift and Fine Structure in muonic $\mathrm{^4He}$ ions and the muonic $\mathrm{^3He-^4He}$ Isotope Shift
本文对氦离子$(\mathrm{μ^4He})^+$的2S-2 P兰姆位移和2 P态精细结构的理论贡献作了最新的总结。这个总结作为基础的提取的α粒子电荷半径的μ子氦兰姆位移测量在保罗谢勒研究所，瑞士。个别理论的贡献需要一个电荷半径提取进行比较，并编译成一个一致的总结。弹性双光子交换的α粒子的电荷分布的影响进行了研究，考虑到可能的模型依赖性的能级上的电形状因子的核。我们还讨论了理论的不确定性，它进入提取的$\mathrm{^3He-^4He}$同位素位移从μ子测量。提取的理论不确定性远小于先前同位素位移测量之间的当前差异。这项工作完成了我们的一系列$n=2$理论汇编轻μ子原子，我们已经完成了μ子氢，氘，氦-3离子。
2018-10-06 nucl-th physics.atom-ph
Few-electron atomic ions in non-relativistic QED: the Ground state energy
在详细分析了$Z \leq 20$的相对论性、QED和类氦离子和类锂离子静态核的质量修正后，非相对论性QED（NRQED）的适用范围局限于基态能量。结果表明，对于含$Z \leq 20$的类氦离子和类锂离子，有限核质量效应不改变4-5位有效数字（s.d.），而主要的相对论效应和QED效应保持3-4 s.d.不变。在基态能量中。结果表明，非相对论性基态能量的插值精度不低于13 s. d.对于$Z \leq 12$，不小于12 s.d.通过$λ=\sqrt{Z-{Z_B}}$（$Z_B$是第二个临界电荷，参见{TLO：2016}）中的紧致亚纯函数，对类氦离子的$Z \leq 50$以及类锂离子的$Z \leq 20$进行了计算，$P_9(λ)/Q_5(λ)$。发现Majorana公式-$Z$中具有两个自由参数的二次多项式-和$λ$中的四次多项式（Majorana公式的推广）在NRQED的适用范围内再现了$Z \leq 20$的类氦和类锂离子的基态能量，因此，至少为3 s.d.注意到基态能量的$\gtrsim 99.9\%$分别由具有$Z \leq 20$的3（7）个自由参数的二（三）电子系统的3（6）个屏蔽库仑轨道的（反）对称乘积形式的适当优化的试探函数的变分能量给出。这可能意味着这些试探函数实际上是非相对论QED中的{ \it精确}波函数，从而可以导出NRQED有效势。结果表明，在超…
2019-08-03 physics.atom-ph quant-ph
Entanglement entropies in the ground states of helium-like atoms
我们研究的纠缠在基态的氦和类氦离子使用原始的Hylleraas展开。通过对S单重态空间波函数进行Schmidt分解，精确计算了约化密度矩阵的冯诺依曼熵和线性熵。所提供的结果比目前发表的文献中的结果更准确。
2014-06-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
High-resolution Laboratory Measurements of K-shell X-ray Line Polarization and Excitation Cross Sections in Heliumlike S XV Ions
我们报告的测量电子碰撞激发截面的强K壳层n=2-1跃迁在S XV使用LLNL EBIT-I电子束离子阱，两个晶体光谱仪，和EBIT量热仪光谱仪。截面是通过对辐射电子捕获的公知截面直接归一化来确定的，同时测量。使用与两个晶体光谱仪，其色散平面的取向平行和垂直于电子束方向的同时偏振测量，确定的直接激发线发射的偏振，并进而提取各向同性的总截面。我们进一步实验研究了各种线的形成机制，发现辐射级联和碰撞内壳层电离的程度占主导地位的线偏振和总线发射截面的禁限线$z$。
2021-06-11 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.atom-ph
On accurate computations of slowly convergent atomic properties in few-electron ions and electron-electron correlations
本文讨论了一种精确数值计算两电子原子/离子慢收敛性质的方法，包括带负电荷的Ps $^{-}$（$e^{-} e^{+} e^{-}$）和H $^{-}$离子，He原子和带正电荷的类氦离子Li $^{+}$到Ni $^{26+}$ .所有这些离子都被认为处于其基态$1^{1}S-$。在本研究中选择的缓慢收敛性质包括电子-核$\langle r^{2 k}_{eN} \rangle$和电子-电子$\langle r^{2 k}_{ee} \rangle$期望值为$k$ = 2，3，4和5。
2016-07-29 astro-ph.SR physics.atom-ph
Laser-induced Coulomb explosion of heteronuclear alkali dimers on helium nanodroplets
本文利用符合过滤方法从同核与异核碱金属二聚体混合物的库仑爆炸信号中分离出异核二聚体的动能分布，并据此确定核间距分布，以 LiK 和 NaK 为例验证了方法有效性。
2024-01-17 physics.atm-clus physics.atom-ph
Helium-like ions $(Z,e,e)$ in Lagrange Mesh method, interpolating the highly-accurate energy spectra vs. Z
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa（墨西哥自治大学伊斯塔帕拉帕分校）；Instituto de Ciencias Nucleares, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学核科学研究所）
本文提出类氦离子研究的两种方法：基于拉格朗日网格法的高精度数值方法，以及匹配两类展开的少参数插值公式，可对类氦序列任意激发态能谱实现10-14位有效数字的精度，获多项首次结果。
2026-08-12 math-ph math.MP physics.atom-ph
The helion charge radius from laser spectroscopy of muonic helium-3 ions
本研究利用脉冲激光光谱学测量μ氦-3离子的跃迁，提取了Lamb移位等参数，从而高精度测定了helion的电荷半径，为少核子理论与精确测试提供了重要基准。
2023-06-25 nucl-ex physics.atom-ph
Temperature dependence of binary and ternary recombination of H3+ ions with electron
我们研究了二进制和最近发现的三元氦辅助复合过程中的H 3+离子与电子在低温余辉等离子体。实验是在氦缓冲气体中的余辉等离子体的宽范围的压力和温度下进行的。在77 K ~ 330 K温度范围内观察到了二元复合和氦辅助三元复合，并提取了相应的复合速率系数。我们将观察到的三元复合描述为两步机制：首先，在电子-H3+碰撞中形成旋转激发的长寿命中性分子H3*。第二，H3* 分子与氦原子碰撞，导致形成具有高轨道动量的非常长寿命的里德伯态。我们目前的计算寿命的H3* 和对位和邻位-H3+的三元复合速率系数。计算表明，在低于300 K的温度下，邻位和对位H3+的三元复合速率系数有很大的差别。测量的二元和三元速率系数与计算值相当吻合。
2009-03-09 physics.atom-ph physics.plasm-ph
