Observation of positronium annihilation in the 2S state: towards a new measurement of the 1S-2S transition frequency
我们报告的第一个观察到的湮灭的正电子素从2S状态。正电子素（Ps）被从1 S到2S状态的双光子跃迁激发，其中由于正电子电子波函数的重叠的减少，其寿命与基态相比增加了八倍。利用延迟湮没光子产额随激光频率的变化关系，提出了一种新的探测激光激发2S态Ps的方法。这可以被认为是迈向1 S-2S Ps线的新的高精度测量的第一步。
2015-03-19 hep-ex physics.atom-ph
Testing Discrete Symmetries in Ortho-Positronium Decays with the J-PET Detector
根据J-PET探测器收集的数据，已经获得了与正电子偶素衰变CPT测试有关的第一个结果，并且正在研究CP对称性的新测试。这两个结果都是基于确定的角动量的伽马射线和其他矢量属性的调查系统之间的相关性。在这里，参数的可能使用的数据收集的J-PET组测试CPT对称性的标准模型扩展框架内，很快提出。
2023-02-08 hep-ex hep-ph
Current and future perspectives of positronium and muonium spectroscopy as dark sectors probe
电子偶素和μ偶素是纯轻子原子，因此没有内部子结构。这使它们有资格成为探测标准模型之外的物理存在的潜在的非常合适的系统。因此，我们进行了全面的研究，目前的正电子素和μ精确光谱的灵敏度几个新的物理场景。通过适当考虑现有的实验和天体物理探测器，我们定义了明确的实验目标，通过精确的光谱探测新的物理。对于正电子素，我们发现，为了使光谱边界达到与电子旋磁因子相当的灵敏度，需要从最先进的精度提高大约五个数量级，这将是基于当前技术的挑战。更有希望的是μ子光谱的潜在范围：在未来几年内，像PSI的Mu-MASS这样的实验将探测参数空间的新区域，测试电子和μ子之间中/短程（MeV及以上）自旋相关和自旋无关的暗力的存在。
2019-09-26 hep-ex hep-ph physics.atom-ph
Testing CPT symmetry in ortho-positronium decays with positronium annihilation tomography
在电荷、宇称和时间反演变换（CPT）的组合下，带电轻子系统的对称性仍然很少得到检验。尽管有严格的量子电动力学限制，但对电子-正电子束缚态（正电子偶素原子）的预测差异激发了进一步的研究，包括基本对称性测试。虽然CPT非不变性效应可以表现在非零角之间的相关性的最终状态的光子和自旋的湮灭正电子素，测量以前受到限制的知识。在这里，我们展示了断层重建技术应用于三光子湮灭的ortho-positronium原子，以估计其自旋极化没有磁场或极化positronium源。我们使用塑料闪烁体为基础的正电子发射断层扫描仪记录ortho-positronium（o-Ps）的湮灭与单事件估计o-Ps自旋和确定的角度相关算子敏感的CPT违反效果的完整频谱。我们发现在10^{-4}的精度水平上没有违反，比以前的测量提高了三倍以上。
2021-12-08 hep-ex nucl-ex
First search for invisible decays of ortho-positronium confined in a vacuum cavity
报道了首次在真空腔中寻找正电子偶素（o-Ps）的不可见衰变的实验装置和结果。没有证据表明在$\text{Br}\left(\text{o-Ps}\to\text{invisible}\right) < 5.9\times 10^{-4}$（90%C.）水平上存在隐形衰变。L.）的范围内。这种衰变通道在隐藏扇区模型中被预测，例如镜像物质（MM），它可能是暗物质的候选者。在MM背景下分析，该结果提供了$ε< 3.1 \times 10^{-7}$的普通光子和镜像光子之间的动力学混合强度的上限（90%C. L.）。这一极限是第一次在真空中获得的，没有由于与物质碰撞而产生的系统效应。
2018-03-19 hep-ex physics.ins-det
First Millimeter-wave Spectroscopy of the Ground-state Positronium
我们首次测量了{ \it ortho-}正电子偶素到{ \it para-}正电子偶素跃迁的Breit-Wigner共振。我们已经开发了一个光学系统，积累了超过20千瓦的功率使用频率可调回旋管和法布里-珀罗腔。该系统开辟了毫米波光谱学的新纪元，使我们能够直接确定{ \it p-}Ps的超精细间隔和衰变宽度。
2014-12-17 hep-ex physics.atom-ph physics.ins-det
Bounds on Unparticles Couplings to Electrons: from Electron g-2 to Positronium Decays
格奥尔基最近提出的非粒子具有令人惊讶的现象学意义，与我们所知的任何其他新物理学都不同。但它们必须与普通物质发生非常微弱的相互作用，才能避免被探测到。我们使用QED中精确测量的量来确定它们与电子的相互作用有多微弱：电子g-2和不可见的奇异正电子偶素衰变的边界。最严格的限制来自于不可见的正电子偶素衰变：当非粒子矢量的标度维数为3/2时，进入非粒子矢量-电子相互作用的有效能量标度必须超过4 × 10^5 TeV。其他非粒子尺度的下限从几十到几百TeV不等。这使得在低能电子系统中检测非粒子具有挑战性。
2007-09-20 hep-ex hep-ph
Searches for discrete symmetries violation in ortho-positronium decay using the J-PET detector
在本文中，我们提出的前景，使用J-PET探测器搜索离散对称性破坏的纯轻子系统的正电子偶素原子。我们讨论的CP和CPT对称性的测试通过正电子偶素衰变成三个光子。对于光子的正电子偶素自旋和动量矢量之间的所选关联，没有零期望值将意味着存在超越标准模型的物理现象。以前的测量结果违反幅度参数CP和CPT对称性与零一致，约10-3的不确定性。J-PET探测器具有独特的时间和角度分辨率，并具有较高的几何可接受性，因此能够以更高的精度确定这些值。实现上述是可能的，由于应用聚合物散射器代替晶体作为湮没量子的检测器。
2015-09-03 hep-ex physics.ins-det
Studies of CPT symmetry in positronium decays with 192 plastic strip J-PET detector
Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Centre for Theranostics, Jagiellonian University（雅盖隆大学诊疗中心）；Kitzbühel Centre for Physics（基茨比厄尔物理中心）；INFN, Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所，弗拉斯卡蒂国家实验室）；Maria Curie-Sklodowska University（玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学）；AGH University of Cracow（克拉科夫AGH科技大学）；Cracow University of Technology（克拉科夫理工大学）
利用192塑料条J-PET探测器对正电子对衰变进行CPT对称性测试，精确测量角相关性并验证CPT对称性的高精度。
2025-11-25 hep-ex nucl-ex
New method of precise measurement of positronium hyperfine splitting
正电子偶素基态超精细分裂$Δ_{\mathrm{HFS}}$对QED的高阶修正很敏感。一个新的计算达到了$\mathrm{O}(α^3 \ln α)$，揭示了QED预言与实验结果之间的$3.9σ$差异。这种差异可能是由于以前实验中的系统问题，也可能是由于标准模型之外的贡献。我们提出了一个实验来测量$Δ_{\mathrm{HFS}}$采用新的方法，旨在弥补系统误差，这可能会影响以前的实验。我们的实验将提供一个独立的检查差异。完成了样机运行，并得到了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.380 4 \pm 0.008 4 \mathrm{GHz} (41 \mathrm{ppm})$的结果。预计在几年内可以实现O（ppm）精度的测量。
2010-04-30 hep-ex physics.atom-ph
Characterization of positronium properties in doped liquid scintillators
当正电子在液体闪烁体介质中相互作用时，正电子素（o-Ps）的形成和衰变可以代替湮灭过程。由正电子素衰变引起的延迟代表了通过逆β衰变进行反中微子探测的潜在特征，或者是识别和抑制正电子背景，如最近的Borexino实验所证明的那样。o-Ps的形成概率和衰变时间强烈依赖于周围的物质。在本文中，我们描述的o-Ps的性质作为钆，锂，钕，碲，目前和未来的中微子实验所使用的掺杂剂的浓度的函数的液体稀释剂。特别是，钆和锂是高中子截面同位素，广泛用于反应堆反中微子实验，而钕和碲是双β衰变发射体，用于研究马约拉纳中微子的性质。未来的中微子实验可能会受益于所执行的测量，以调整闪烁体的制备，以最大限度地提高o-Ps签名，从而提高辨别能力。
2013-08-02 hep-ex physics.ins-det
Precise measurement of positronium hyperfine splitting using the Zeeman effect
电子偶素是研究束缚态量子电动力学的理想体系。电子偶素的超精细分裂（HFS），$Δ_{\mathrm{HFS}}$，是对束缚态计算的一个很好的检验，也是对标准模型之外的新物理的探索。一种新的QED计算方法揭示了QED预测值与实验平均值之间的偏差为15.ppm（3.9PDMATHABMN）的$Δ_{\mathrm{HFS}}$。在以前的所有实验中，都有可能出现新的物理或共同的系统不确定性。我们描述了一个新的实验，以减少可能的系统不确定性，并将提供一个独立的检查的差异。我们现在正在收集数据，到目前为止已经获得了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.395\,1 \pm 0.002\,4 (\mathrm{stat.}, 12\,\mathrm{ppm}) \pm 0.001\,9 (\mathrm{sys.}, 9.5\,\mathrm{ppm})\,\mathrm{GHz} $的最新结果。预计在一年内进行精确度为$O$（ppm）的测量。
2011-10-31 hep-ex physics.atom-ph
Commissioning of the J-PET detector for studies of decays of positronium atoms
Jagiellonian正电子发射断层扫描仪（J-PET）是一种用于整个人体医学成像以及涉及检测电子正电子湮没为光子的物理研究的探测器。J-PET具有高的角度和时间分辨率，并允许测量正电子素的自旋和湮灭量子的动量和极化矢量。在这篇文章中，我们提出了潜在的J-PET系统的背景排斥的正电子素原子的衰变。
2017-11-13 hep-ex physics.ins-det physics.med-ph
Feasibility study of the time reversal symmetry tests in decays of metastable positronium atoms with the J-PET detector
本文报道了用J-PET探测器检验由正电子偶素原子构成的纯轻子系统在时间反转下对称性的可行性。本文讨论了T对称性检验的现状，着重讨论了轻子系统中几乎未被研究的部分。本文提出并讨论了利用J-PET寻找正电子偶素亚稳三重态衰变中末态观测量非零角关联T破坏的两种可能策略。与J-PET的试点测量和评估其在重建三光子衰变的性能的结果示出，随着其对检测器的灵敏度的影响的分析，用于确定T-违反敏感的可观的。
2018-04-19 hep-ex physics.ins-det
Precision continuous-wave laser measurement of the $\text{1}^\text{3}\text{S}_\text{1} \to \text{2}^\text{3}\text{S}_\text{1}$ interval in positronium
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本研究通过连续波双光子激光光谱学高精度测量正电子对的$\text{1}^\text{3}\text{S}_\text{1} \to \text{2}^\text{3}\text{S}_\text{1}$间隔，并提出半解析线形模型以提高实验参数优化效率。
2025-12-17 hep-ex physics.atom-ph
An Improved Limit on Invisible Decays of Positronium
报道了一种新的寻找正电子素衰变到不可见末态的方法。令人信服的检测这种衰变模式将是一个强有力的证据，新的物理学超越了标准模型（SM）：例如，额外的维度的存在，毫带电粒子，新的轻规范玻色子或镜粒子。镜像物质可能是一个相关的暗物质候选者。本文介绍了一个新的实验装置和实验结果。在收集到的约为$(6.31\pm0.28) \times 10^6$正电子偶素衰变s的样品中，没有发现在能量窗口[0，80] keV内存在不可见衰变的证据，并且可以设定正电子偶素\invdecay的分支比的上限：$\binvdecay<4.2\times 10^{-7}$（90%C. L.）我们的结果提供了一个限制的光子镜光子混合强度$ε\leq 1.55\times 10^{-7}$（90% C. L.）并排除具有电子电荷的分数$Q_x \leq 3.4 \times 10^{-5}$的比电子质量轻的粒子。此外，还讨论了对电子偶素$Br(p-Ps\to invisible)\leq 4.3 \times 10^{-7}$（90% C. L.）直接湮没$Br(e^+e^-\to invisible)\leq 2.1 \times 10^{-8}$（90%C. L.）可以设置。
2006-10-05 hep-ex
Bounds on ortho-positronium and $J/ψ$-$Υ$ quarkonia invisible decays and constraints on hidden braneworlds in a $SO(3,1)$-broken 5D bulk
虽然我们的可见宇宙可能是一个3-膜，但一些宇宙学假设认为其他3-膜可能隐藏在额外的维度中。物质消失到隐藏的膜主要是讨论中子-无论是理论上还是实验上-但其他粒子的研究很少。最近的实验结果提供了新的限制，正电子偶素或夸克偶素的不可见衰变。在目前的工作中，我们展示了一个双膜宇宙如何允许这种不可见的衰变。我们把这一结果的背景下，最近的实验数据来约束膜能量尺度$M_B$（或有效膜厚度$M_B^{-1}$）和膜间距离$d$的相关双膜宇宙在一个$SO(3,1)$ -破碎的5D块。夸克偶提出穷人的边界相比，从以前的穿墙中子实验，其中的情况下，$M_B < 2.5 \times 10^{17}$ GeV和$d > 0.5$调频被排除在外的结果。相比之下，正电子素实验可以与中子实验竞争，这取决于每个膜的物质含量。为了将实验方案限制到普朗克尺度，真空腔中的正电子偶素实验应该能够达到$\text{Br}(\text{o-Ps} \rightarrow \text{invisible}) \approx 10^{-6}$。
2020-02-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Weak decay of the positronium ion
Quaid-i-Azam University（奎达-伊-阿扎姆大学）；National Center for Physics, Quaid-i-Azam University Campus（奎达-伊-阿扎姆大学校园国家物理中心）
研究正电子素离子通过弱相互作用衰变为电子和中微子对的稀有过程，计算衰变率并与正电子素弱衰变比较。
2026-06-25 hep-ex hep-ph quant-ph
Laser cooling of positronium
本文利用中心频率递增的宽带脉冲序列，在100 ns内将稀薄正电子素气体一维啁啾冷却至约1 K，首次实现纯轻子奇异原子的激光冷却。
2023-10-16 hep-ex physics.atom-ph
A feasibility study of the time reversal violation test based on polarization of annihilation photons from the decay of ortho-Positronium with the J-PET detector
Jagiellonian正电子发射断层扫描仪（J-PET）是波兰克拉科夫Jagiellonian大学基于有机发光器件开发的一种新型装置。J-PET是一种轴对称的高接受度扫描仪，可用作多用途探测器系统。除了医学成像外，它还非常适合于正电子素衰变中离散对称性的追求测试。J-PET能够测量湮灭光子的动量和偏振矢量。后者是J-PET探测器的一个独特功能，它允许研究时间反演对称性破坏算子，该算子可以仅从探测器中散射之前和之后的湮灭光子动量中构造。
2018-09-04 hep-ex physics.ins-det
Optimization and Underground Implementation of the KAPAE Phase II Detector for an Invisible New Particle Search in Positronium Decay
The Center for High Energy Physics, Kyungpook National University（韩国庆北国立大学高能物理中心）；Advanced Radiation Technology Insititute, Korea Atomic Energy Research Insititute（韩国原子能研究所先进辐射技术研究所）；Department of Physics, Kyungpook National University（韩国庆北国立大学物理系）；Center for Underground Physics, Institute for Basic Science（韩国基础科学研究院地下物理中心）；Central Research Institute, Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd.（韩国水力核电有限公司中央研究院）；State Key Laboratory of Functional Crystals and Devices, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海硅酸盐研究所功能晶体及器件国家重点实验室）
KAPAE二期探测器通过Geant4优化几何、评估闪烁体性能并研究温度影响，用于搜索正电子素不可见衰变；地下本底降至地表千分之一以下。
2026-09-10 hep-ex physics.ins-det
Comments on the publication "Discrete symmetries tested at 10e-4 precision using linear polarization of photons from positronium annihilations" by P. Moskal et al
本文针对Moskal等人声称的高精度正电子素衰变分立对称性检验，从理论关联、方法依据、装置表征等多方面指出其研究存在的问题，否定了该关联测量的物理有效性。
2024-06-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
A Test of CP Symmetry in Positronium
这个CP对称性测试的目的是测量CP破坏幅度参数\ccp。这是从测量磁场中正电子偶素衰变产生的光子角分布的不对称性导出的。\ccp \的标准模型预测值为$10^{-9}$数量级的值。因此，观察到较大的\ccp \值将是物理学超出标准模型的信号。先前的测量发现\ccp与零一致，不确定度为$\sim 10^{-2}$。我们已经研究了使用现有的ETHZ-INRM-IN 2 P3 BGO晶体探测器的可能性，设置用于正电子素物理研究，以提高\ccp测量的灵敏度。初步计算表明，使用这样的装置，在4千高斯的磁场中，经过一些修改，可以测量\ccp，其不确定度在$\sim 10^{-4}$和$\sim 10^{-3}$之间的范围内，主要取决于不对称测量的不确定度和光子探测器的角分辨率。如果\ccp小于$\sim 10^{-4}$，这里概述的实验技术似乎不足以观察CP破坏效应，必须利用新的技术或不同的观测值以获得更好的灵敏度。
2004-04-29 hep-ex
Precise measurement of HFS of positronium
正电子偶素基态超精细分裂$Δ_{\mathrm{HFS}}$对QED的高阶修正很敏感。一个新的计算达到了$O(α^3)$，揭示了QED预言与实验结果之间的$3.9 σ$差异。这种差异可能是由于以前实验中的系统问题，也可能是由于标准模型之外的贡献。我们提出了一个实验来测量$Δ_{\mathrm{HFS}}$采用新的方法，旨在弥补系统误差，这可能会影响以前的实验。我们的实验将提供一个独立的检查差异。测量正在进行中，并且已经获得了$Δ_{\mathrm{HFS}} = 203.399 \pm 0.029 \mathrm{GHz} (143 \mathrm{ppm})$的初步结果。预计在几年内可以实现O（1）ppm的测量精度。
2009-12-22 hep-ex physics.ins-det
First test of $O(α^{2})$ correction of the orthopositronium decay rate
电子偶素是研究束缚态QED的理想体系。对正电子偶素衰变率进行了新的精确测量，测量精度为150ppm。这一结果与前三个结果以及二阶修正一致。与后三项合并的结果为7.0401 $\pm0.0007μ\mathrm{sec}^{-1}$（100 ppm），与二阶校正一致，与一阶计算相差2.6 $σ$。这是验证二阶校正的首次测试。
2008-09-09 hep-ex physics.atom-ph
New Possibilities for Testing Local Realism in High Energy Physics
结果表明，优势正电子偶素衰变产生的三个光子和$η_c$排斥衰变产生的两个矢量介子分别处于三重态和高维纠缠态.这两类纠缠态都具有Hardy型非定域性，并允许通过贝尔不等式进行量子力学与局域实在性的先验检验.给出了实验实现的可行性，并提出了利用两矢量介子纠缠态实现实验验证的具体方案。
2009-12-13 hep-ex hep-ph quant-ph
Precision Charm Decays: Leptonic, Semileptonic, Hadronic
评述了粲介子轻子、半轻子和强子衰变的精确结果。这些结果是重要的，及时在弱味物理学的进展，无论是在自己的权利，并作为检查的理论计算。近年来，在理论和实验上，我们都看到了魅力弱衰变的许多进展，我们预计这一趋势将继续下去。
2009-04-06 hep-ex
TWIST: Precision Measurement of the Muon Decay Parameters
TWIST实验对μ子衰变中的三个衰变参数进行了精确测量。最新结果为rho = 0.75014 +-0.00017（stat）+-0.00044（sys）+-0.00011（eta）和delta = 0.75067 +-0.00030（stat）+-0.00067（sys）。与以前发表的结果，改进的限制可能扩展的电弱标准模型的推导。
2008-10-22 hep-ex
Precision Measurement of the Ratio of the Charged Kaon Leptonic Decay Rates
利用2007-2008年欧洲核子研究中心NA 62实验收集的全部数据样本，对K ~+轻子衰变速率K ~+--> e_nu和K ~+-> μ_nu的比值RK进行了精确测量.通过分析~150000个具有11%背景污染的重建K+-> e nu候选者获得的结果是RK =（2.488+-0.010）*10^{-5}，与标准模型的预期一致。
2013-01-29 hep-ex
High precision study of K+- --> 3pi+- decays by NA48/2
本文介绍了CERN SPS的NA 48/2实验对$K^\pm\to3π^\pm$衰变的初步研究结果。它们包括Dalitz图线性斜率参数$A_g=(g^+-g^-)/(g^++g^-)$的直接CP违反电荷不对称性的精确测量，以及Dalitz图斜率参数$(g,h,k)$本身的测量。由于实验的设计和收集的大量数据，实现了前所未有的精确度。
2006-10-21 hep-ex
Precision Jet Substructure of Boosted Boson Decays with Energy Correlators
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；SLAC National Accelerator Laboratory, Stanford University（斯坦福大学斯坦福直线加速器中心）；Yale University（耶鲁大学）；Harvard University（哈佛大学）
本文通过能量相关联研究提升喷注子结构，揭示Higgs衰变中的角度峰值特征，为精确电磁弱研究和新物理探索提供新途径。
2026-01-28 hep-ex hep-ph
Improved precision in inverse beta decay cross section
本研究聚焦反应堆与超新星中微子对应的中等能量范围，分析反β衰变截面，更新其数值与不确定性评估、探讨第二类流的影响，为相关实验提供理论精度支撑。
2025-02-24 hep-ex hep-ph
Precision SM calculations and theoretical interests beyond the SM in K_{l2} and K_{l3} decays
我们提出了一个简要的概述最近的理论进展，描述的K_{l2}和K_{l3}衰变。我们讨论了这些衰变提供的标准模型的有趣的探测，如提取|V_{us}| CKM么正性检验、轻子普适性检验、夸克质量比测定和轻夸克与W玻色子的电弱耦合检验。
2010-03-24 hep-ex hep-ph
Precision planar drift chambers and cradle for the TWIST muon decay spectrometer
为了高精度地测量μ子衰变参数，我们需要一个精确的漂移探测器层阵列，其相对位置是已知的，具有非常高的精度。本文介绍了TRIUMF（弱相互作用对称性测试）谱仪中这两种探测器的设计、结构和性能。
2004-09-30 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
