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
Chiral perturbation theory of muonic hydrogen Lamb shift: polarizability contribution
介子-氢兰姆位移中的质子极化率效应是重子手征微扰理论在首阶的预言，我们的计算结果为：$ΔE^{(\mathrm{pol})} (2P-2S) = 8^{+3}_{-1}\, μ$ eV.这一结果与大多数基于色散和规则的计算结果一致，但比最近在{ \em重子}手征微扰理论中得到的结果小约2倍.我们还发现，$Δ(1232)$ -共振激发对兰姆位移的影响被抑制，因为是整个贡献的磁极化率，电极化占主导地位。我们的研究结果重申的观点，质子结构的影响，超出了电荷半径，是太小，以解决“质子半径之谜”。
2013-12-04 hep-ph nucl-ex nucl-th
Non-perturbative Analysis of the Influence of the Proton Magnetization and Charge Densities on the Hyperfine Splitting of Muonic Hydrogen
我们研究了质子磁化强度和电荷密度的空间范围对μ子氢2S超精细分裂的影响。使用一个非微扰相对论狄拉克的方法导致15%的修正值从微扰处理封装的泽马赫半径，超过下一个领先的顺序贡献的微扰系列的一个数量级。
2011-08-30 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Lamb shift in hydrogen-like muonic atoms to test fractal extra dimensions
通过对不同Z值的氢离子和类氢离子2s ~（1/2）和2 p ~（1/2）态能量差的实验和理论计算结果的比较，我们估计了额外分数维存在的范围.当我们使用μ子氢和μ子氘时，这些边界更高，这打开了一种可能性，即未来对具有一个电子和更高Z值的μ子原子的兰姆位移的测量可能会显示额外维度的证据。
2019-03-02 hep-ph physics.atom-ph
Proton structure corrections to electronic and muonic hydrogen hyperfine splitting
我们提出了一个精确的测定的极化率和其他质子结构依赖的贡献氢超精细分裂，在很大程度上基于最新公布的数据质子自旋相关的结构功能从EG1实验在杰斐逊实验室。结果，计算出的超精细分裂的总标准偏差略低于百万分之一，与测量值相差约1个标准偏差。我们还提出了μ子氢超精细分裂的结果，注意确保反冲和极化率项的兼容性。
2008-05-16 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Proton structure corrections to hyperfine splitting in muonic hydrogen
推导了μ子氢超精细分裂中与质子结构有关的项的计算公式。我们在整个计算过程中使用兼容的约定来推导出一组一致的公式，以调和我们的结果与早期工作中的一些特定术语之间的差异。明确给出了常规转换校正，使计算出的超精细分裂减少了约46 ppm。我们还注意到，仅使用现代适合质子弹性形状因子给出了比历史更小的Zemach半径的扩展，并导致超精细分裂的不确定性降低。此外，超精细分裂对μ子氢兰姆位移/质子半径测量有影响，但我们主张的校正在那里有很小的影响。
2011-01-17 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Leading Chiral Logarithms to the Hyperfine Splitting of the Hydrogen and Muonic Hydrogen
我们在有效场论的框架下研究了氢和μ子氢。我们在原子尺度上实现了与光子和轻子耦合的重子有效理论与相应的有效场论之间的匹配。这种匹配可以在α，1/m_p和手征计数的微扰展开中进行。然后我们计算了O（m_{l_i} ^3 α ^5/m_p^2 x μ ms）对超精细分裂的贡献（包括主导手性μ ms）并与实验进行了比较。当重整化标度为ρ质量时，它们可以解释实验和纯QED预测之间的大约2/3的差异。本文给出了重子有效理论中自旋相关质子轻子算符匹配系数的一个估计。
2003-01-08 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Comment on ``Proton Polarization Shifts in Electronic and Muonic Hydrogen''
我们证明了在最近的预印本hep-ph/9903352中对我们的工作nucl-th/9704043的批评是没有根据的。在hep-ph/9903352中声称的对我们结果的改进实际上是虚假的，主要是基于误解和可疑的理论模型。
1999-04-01 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Proton Polarizability Contribution: Muonic Hydrogen Lamb Shift and Elastic Scattering
在大虚光子动量的双光子交换图中，质子极化率效应对μ子氢兰姆位移（$ΔE^{subt}$）贡献的不确定性足以解释质子半径之谜。这是因为$ΔE^{subt}$是由一个被积函数决定的，该被积函数在虚光子动量很大的情况下下降得很慢。我们评估必要的积分使用一组选定的形状因子，也是一个维正则化过程，明确需要一个低的能量常数。我们的低能量弹性轻子-质子散射的双光子交换相互作用的后果进行了评估，并可以观察到在一个计划中的低能量轻子-质子散射实验计划在PSI运行。
2012-10-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
Non-relativistic bound states at finite temperature (II): the muonic hydrogen
我们说明了如何应用现代有效场论技术和维数正则化来分解有限温度下QED束缚态中出现的各种标度。我们在这里集中讨论μ子氢原子。真空极化效应使得这个原子在有限温度下的物理性质非常接近于重夸克偶素态。我们评论的影响，我们的结果对这些国家的夸克-胶子等离子体。特别是，我们估计了有限的粲夸克质量的作用在bottomonium的解离温度。
2010-11-08 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Muonic Hydrogen and the Third Zemach Moment
本文仅利用国际上已有的电子-质子弹性散射数据，确定了氢原子的第三Zemach矩（<r^3>_（2））。这个矩支配着μ子原子中兰姆位移的O（Z α）^5强子修正。由此得到的矩<r^3 >_（2）= 2.71（13）fm^3，略大于先前根据模型推断的值。该时刻对μ子氢2S能级的贡献为-0.0247（12）meV。
2005-08-12 nucl-th physics.atom-ph
Lamb Shift of Muonic Deuterium and Hydrogen
回顾了我以前对μ子氢兰姆位移的计算，并与其他工作进行了比较。此外，μ介子氘的数值结果。
2005-07-04 physics.atom-ph
The contribution of axial-vector mesons to hyperfine structure of muonic hydrogen
计算了轴矢量介子交换对μ介子氢中由反常轴矢量介子耦合到双光子态引起的μ介子-质子相互作用势的贡献。结果表明，这种贡献的μ介子氢的超精细分裂是大的和重要的比较与精确的实验数据。根据我们的结果，讨论了质子半径之谜。
2017-11-07 hep-ph physics.atom-ph
Model-independent determination of the two-photon exchange contribution to hyperfine splitting in muonic hydrogen
我们得到了一个模型无关的预测的双光子交换贡献的超精细分裂的μ子氢。我们利用NRQED的自旋相关的六维四费米子算符的Wilson系数的关系，应用到电子-质子和μ子-质子扇区。它们的差异可以用手征微扰理论可靠地计算，而电子-质子扇区的威尔逊系数可以从氢的超精细分裂中确定。这使我们能够给出一个精确的模型独立的测定的μ子质子部门的威尔逊系数，因此双光子交换贡献的超精细分裂μ子氢，读$δ\bar E_{pμ,\rm HF}^{\rm TPE}(nS)=-\frac{1}{n^3}1.161(20)$ meV。连同相关的QED分析，我们得到的超精细分裂μ子氢读$E^{\rm th}_{pμ,\rm HF}(1S)=182.623(27)$ meV和$E^{\rm th}_{pμ,\rm HF}(2S)=22.8123(33)$ meV的预测。误差主要由双光子交换贡献决定。
2017-04-04 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
The two-photon exchange contribution to muonic hydrogen from chiral perturbation theory
利用包含Delta粒子的重子有效理论计算了质子在一圈处的前向虚光子康普顿张量的自旋相关和自旋无关的结构函数。我们与以前的结果进行比较时，存在。利用这些结果，我们得到领先的强子贡献，与π和δ粒子，轻子质子四费米子运营商在NRQED的威尔逊系数。自旋无关系数产生一个纯预测的双光子交换贡献的μ子氢兰姆位移，$ΔE_{\rm TPE}(π\&Δ)=34(13)$ $μ$ eV。我们还计算了电荷$\langle r^n \rangle$和Zemach，$\langle r^n \rangle_{(2)}$，矩为$n \geq 3$。最后，我们讨论了自旋相关的情况下，我们计算的四个费米子威尔逊系数之间的差异有关的氢和μ子氢。
2015-03-07 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Resonant Scattering of Muonic Hydrogen Atoms and Dynamics of Muonic Molecular Complex
分析了超热μ子分子形成过程中的一个关键过程--μ子氢原子通过分子复合物后衰变的共振散射。有效率近似的局限性进行了讨论，并强调了显式处理的背衰减的重要性。给出了后衰变原子的能量分布表达式。
2001-11-29 nucl-ex physics.atom-ph
Higher order proton structure corrections to the Lamb shift in muonic hydrogen
最近的难题与质子电荷半径启发重新考虑的修正，进入确定质子的大小。我们研究了双光子质子结构修正，特别考虑了色散关系中的非极减法项，并使用拟合现代数据来评估能量贡献。我们发现，个人贡献的变化比总的，目前的结果与误差估计。
2011-01-31 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Proton polarisability contribution to the Lamb shift in muonic hydrogen at fourth order in chiral perturbation theory
本文采用手征展开到四阶的重子手征微扰理论，计算了前向双虚康普顿散射的振幅T_1，并考虑了γ N Delta形状因子的主要贡献。这提供了一个独立于模型的表达式的振幅在低动量区域，这是占主导地位的一个为它的贡献的兰姆位移。它使我们能够显着降低质子极化率的贡献，在μ介子氢的兰姆位移的理论不确定性。我们还强调了振幅的玻恩和结构部分的定义之间的一致性的重要性。我们的结果没有留下任何足够大的影响来解释质子电荷半径之间的差异，确定从μ子和正常的氢。
2012-09-06 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Lamb Shift in Muonic Hydrogen
μ介子氢的兰姆位移一直是实验和理论研究的主题。在这里，我对这个问题的旧工作进行了更新，以提供μ子氢中2 p-2s跃迁能量的补充计算。
2005-06-27 physics.atom-ph
The Lamb shift in muonic hydrogen and the proton radius from effective field theories
本文综合分析了μ子氢兰姆位移的理论预言和质子半径的测定。我们用的是有效场论。这使我们能够将质子半径与量子场论中定义明确的对象联系起来，消除了不必要的模型依赖性。有效场论的使用也有助于我们组织计算，以便我们能清楚地说明结果的参数精度。在本文中，我们审查所有（和检查几个）的能量转移的$α^5$顺序，以及那些规模像$α^6\times$的上下文中的非相对论性有效场论的QED。
2015-12-01 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
The proton structure in and out of muonic hydrogen
μ子原子的激光光谱学最近已被用于探测轻核的性质，具有前所未有的精度。介绍了类氢原子的核效应、核子结构量（形状因子、结构函数、极化率）及其对μ子氢（$μ$ H）的兰姆位移和超精细分裂的影响。对$μ$ H的兰姆位移和HFS进行了理论预测。我们审查的挑战正在进行的努力，以衡量在$μ$ H的基态HFS和它的影响，我们理解的核子自旋结构。为了缩小这一搜索，我们提出了一种新的理论预测，通过缩放测量的HFS在氢杠杆辐射校正。我们还总结了简单原子和分子系统光谱学的最新发展，并强调它们如何精确确定基本常数、束缚态QED测试和新物理学搜索。
2022-08-29 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Model independent determination of the muonic hydrogen Lamb shift and proton radius
我们得到了一个与模型无关的μ子氢兰姆位移的表达式。这个表达式包括了主要的对数${\cal O}(m_μα^6)$项，以及主要的${\cal O}(m_μα^5 \frac{m_μ^2}{m_ρ^2})$强子效应。后者由手性理论控制，这允许它们的模型独立测定。在本文中，我们给出了他们的完整的表达，包括π和δ粒子的缺失的一部分。通过分析和对μ介子氢兰姆位移的实验测量，我们确定了电磁质子半径：$r_p=0.8412(15)$ fm。该数字相对于CODATA值的差异为6.8 $σ$。我们的结果的准确性是有限的${\cal O}(m_μα^5\frac{m_μ^3}{m_ρ^3},m_μα^6)$的未计算的条款。这种参数控制的不确定性，使我们能够获得一个模型独立的确定的误差，这是占主导地位的强子效应。
2014-06-04 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Proton structure effects in muonic hydrogen
考虑了质子的有限尺寸效应、极化率效应和自能效应，重新计算了它们对μ子氢能级的影响。一个新的理论预测兰姆位移的所有已知的QED贡献的改进值。
1999-06-01 physics.atom-ph
Time-of-Flight Spectroscopy of Muonic Hydrogen Atoms and Molecules
μ子氢原子和分子的研究传统上是在气体、液体或固体的块状靶中进行的。在加拿大的介子设施TRIUMF，我们开发了一种新型的靶系统，使用多层固体氢薄膜，在真空中提供μ子氢原子束。利用μ子原子的飞行时间，直接获得了μ子反应的能量相关信息。我们讨论了一些独特的测量新技术，重点是相关的过程μ子催化融合。
2001-01-22 hep-ex nucl-ex physics.atom-ph
Muonic hydrogen and MeV forces
我们探讨了一种新的μ子和质子之间的相互作用是负责质子半径的CODATA值和从测量μ子氢的兰姆位移推导出的值之间的差异的可能性。我们发现，一个新的力载体与大约兆电子伏的质量可以解释所观察到的能量转移，以及在μ子异常磁矩的差异。然而，在其他系统中的测量限制了相对于μ子和质子的耦合来抑制对电子和中子的耦合，这从理论的角度来看似乎是具有挑战性的。然而，人们可以在假设新粒子主要与μ子和质子耦合的情况下，预测μ子氘、μ子氦和真μ子的能量变化。
2010-11-22 hep-ph physics.atom-ph
Theory of the 2S-2P Lamb shift and 2S hyperfine splitting in muonic hydrogen
μ介子氢的质子均方根电荷半径与氢光谱和电子散射的CODATA-10值之间的7个标准偏差引起了相当多的讨论。在这里，我们回顾了2S-2 P兰姆位移和2S超精细分裂的μ子氢结合已发表的贡献和理论方法的理论。这些量的预测是必要的，从μ介子氢中测量的两个2S-2 P跃迁频率的质子电荷和Zemach半径的测定。
2012-11-20 physics.atom-ph
The subtraction contribution to the muonic-hydrogen Lamb shift: a point for lattice QCD calculations of the polarizability effect
质子极化率对μ介子-氢兰姆位移的贡献是质子电荷半径提取中理论不确定性的主要来源。基于质子结构函数对这种效应的经验评估需要对“减法函数”进行系统改进的计算，可能使用格点量子色动力学。我们考虑一个不同的减法点，目的是在晶格计算中直接访问减法函数。这个减法点的一个有用的特征是抑制了结构函数对兰姆位移的相应贡献。整个效果主要是由减法贡献，可计算的晶格。
2021-10-08 hep-lat hep-ph nucl-th
Proton form-factor dependence of the finite-size correction to the Lamb shift in muonic hydrogen
Pohl等人对μ子氢中2 P ^{F=2}_{3/2}到2 S ^{F=1}_{1/2}跃迁的测量和随后的分析得出的结论是，质子的均方根半径与公认的（CODATA）值相差约4%，相当于4.9 σ的偏差。我们调查的有限尺寸效应-特别是依赖于质子的电形状因子的形状-相关的这种过渡使用非微扰，相对论狄拉克波函数的边界态量子电动力学的广泛的理想化的电荷分布和参数化的实验数据，以评论在何种程度上的微扰理论分析，导致上述结论可以得到证实。我们没有发现统计学上的显着依赖性的质子形状因子的形状上的这种校正。
2011-08-12 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
The recoil correction to the proton-finite-size contribution to the Lamb shift in muonic hydrogen
不久前，我们测量了μ介子氢的兰姆位移，精度很高。这个值的理论预测是非常敏感的质子有限尺寸效应。从μ子氢中提取的质子半径与从弹性电子-质子散射中提取的结果是矛盾的。这就给解释μ介子氢兰姆位移的结果带来了一定的问题。对于后者，我们还需要考虑到双光子交换的贡献与质子有限的大小参与。描述它的唯一方法依赖于散射的数据，这可能会产生理论的内部不一致。最近，在外场近似下发现了质子有限尺寸对双光子交换的主要贡献。双光子交换的反冲部分没有被考虑。在这里，我们重新计算的外场部分，并采取反冲修正的有限尺寸效应考虑。
2015-01-26 hep-ph physics.atom-ph
Nonperturbative numerical calculation of the fine and hyperfine structure of muonic hydrogen by Breit potential including the effects from the proton size
通过高精度非微扰数值求解两体Schordinger方程，在Breit势的基础上重新研究了μ子氢精细、超精细结构分裂的贡献.与一阶微扰理论结果的比较（$^{1st}$ PT）计算结果表明，考虑质子结构时，$^{1st}$ PT和NPnum方法计算结果对$2P$态的精细和超精细分裂差别不大，而对μ子氢的$2S$态的$F=1$和全超精细分裂差别约为$-0.009$ meV和$0.08$ meV，分别这些差异大于目前的实验精度，并将在理论计算中考虑的重要。
2015-06-02 nucl-th physics.atom-ph
Non-relativistic contributions in order $α^5m_μc^2$ to the Lamb shift in muonic hydrogen, deuterium and helium ion
对轻μ子原子的能级的贡献，特别是对兰姆位移的贡献，可以分为几类。使用不同的方法计算相关的图表。特别是，有一种特殊的非相对论贡献。在这里，我们考虑这种修正的兰姆位移顺序为$α^5m_μ$。这些贡献是由于自由真空偏振环以及光的光散射的各种影响。相关图中的闭合环是一个电子环，它允许对μ子进行非相对论性的考虑。这两种贡献已经知道了一段时间，然而，迄今为止获得的结果只是部分的。我们完成了μ子氢的$α^5m_μ$贡献的计算。结果还针对μ子氘和μ子氦离子进行了调整。
2010-05-27 hep-ph physics.atom-ph
A self-consistent value of the electric radius of the proton from the Lamb shift in muonic hydrogen
最近，高精度测量的兰姆位移的μ子氢已经完成。由此数据可以高精度地提取质子电荷半径的精确值。要做到这一点，在理论方面也应该达到足够的精度，包括对高阶质子结构效应的适当处理。在这里，我们考虑一个高阶贡献的有限大小的质子的兰姆位移μ介子氢。到目前为止，只有模型相关的校正结果是已知的。同时，所涉及的模型与现有的电子-质子散射实验数据以及从μ介子氢的兰姆位移中提取的质子电荷半径值不一致。我们考虑了质子有限尺寸的高阶贡献，并最终导出了一个自洽的质子电半径值。质子电荷半径的重新估算值为R_E=0.84022（56）fm。
2014-05-23 hep-ph physics.atom-ph
Model-independent determination of the magnetic radius of the proton from spectroscopy of ordinary and muonic hydrogen
到目前为止，质子的磁半径只能通过电子-质子散射来确定，这并不是没有争议的。任何现有的原子决定都是不相关的，因为它们强烈依赖于模型。我们认为，所谓的泽马赫贡献的超精细间隔在普通和μ子氢，并得出一个自洽的模型无关的质子的磁半径值。更准确地说，我们并不局限于磁场半径本身的值，而是它与质子电荷半径的某种组合，即R_E^2+R_M^2。从普通氢得到的结果是R_E^2+R_M^2=1.35（12）fm^2，而导出的μ子值是1.49（18）fm^2。这使我们能够将质子的磁半径R_M=0.78（8）fm限制在10%的水平。
2014-05-26 hep-ph physics.atom-ph
Second-order corrections to the wave function at origin in muonic hydrogen and pionium
考虑了μ子原子和奇异原子中原点处波函数的非相对论二阶修正。修正是由于电子真空极化。由于各种有效的方法，考虑到量子电动力学和强子效应，这样的修正是有趣的。原点处的波函数在计算介子寿命、各种有限核尺寸效应和超精细分裂中起着关键作用。得到的结果为$1s$和$2s$状态的π介子和μ介子氢和氘和π 鎓，一个绑定系统的$π^+$和$π^-$。应用的超精细结构和Lamb位移μ介子氢也被认为是。
2009-06-15 physics.atom-ph
X-ray emission during the muonic cascade in hydrogen
本文报道了用电荷耦合器件作为X射线探测器对氢中μ子级联过程中发射的X射线的研究。在液氢密度为0.00115 ~ 0.97之间，测量了μ子氢谱线（K_α，K_β，K_γ）的相对X射线产额与密度的关系。在这个密度区域中，碰撞过程在低能级的级联中占主导地位。与最近的计算结果进行了比较，以证明库仑退激的影响。
1997-09-19 physics.atom-ph
Resonant states of muonic three-particle systems with lithium, helium and hydrogen nuclei
该研究结合指数与高斯基变分法及复坐标旋转（CCR）方法，计算含氦、锂、氢核的四类缪子三粒子系统的共振态能量。
2024-12-02 hep-ph physics.atom-ph
Corrections of two-photon interactions in the fine and hyperfine structure of the P-energy levels of muonic hydrogen
在量子电动力学准势方法的框架下，我们计算了μ介子氢P态精细结构和超精细结构中的双光子交换振幅以及导致轴矢量介子交换的光子-光子相互作用振幅对原子核结构的修正.在构造μ子-核相互作用的准势时，我们采用了两个具有一定自旋和总角动量的粒子的态的投影算符方法。进行矩阵元素的分析计算，并获得对$2P_{1/2}$和$2P_{3/2}$能级的精细和超精细结构的贡献。
2018-07-09 hep-ph physics.atom-ph
Non-perturbative evaluation of some QED contributions to the muonic hydrogen $\bm{n=2}$ Lamb shift and hyperfine structure
在非相对论量子电动力学的框架下，通过对狄拉克方程的精确数值计算，而不是通过$1/c$幂的微扰展开，计算了μ子氢的$n=2$兰姆位移、精细结构区间和$2s$超精细结构的最大贡献。证实了以前的计算和微扰展开对轻元素的有效性。研究了各种效应与核尺寸和模型的关系
2012-11-02 physics.atom-ph
An influence of the spectator-nuclear motion on nonresonant formation of the muonic hydrogen molecules
考虑所有核的内部运动，建立了描述μ子氢原子与类氢分子碰撞中μ子分子非共振形成的模型。它已被证明，这样的运动导致一个显着的涂抹的计算能量依赖的形成率在低碰撞能量。特别地，这种效应在$ddμ$和$dtμ$形成中很强。在$dμ$与D $_2$和HD分子碰撞形成非共振$ddμ$的情况下发现了明显的同位素效应，这些效应对低能μ子物理的许多实验研究都是重要的.
2018-03-21 physics.atom-ph
Comment on "Sixth-Order Vacuum-Polarization Contribution to the Lamb Shift of Muonic Hydrogen" by T. Kinoshita and M. Nio, Phys. Rev. Lett. 82, 3240 (1999)
在评论中，我们讨论了兰姆位移的$α^3$校正的附加项，这在Kinoshita和Nio的计算中被遗漏（Phys. Rev. Lett. 82，3240（1999））。
2009-05-27 physics.atom-ph
Dynamical calculation of direct muon-transfer rates from thermalized muonic hydrogen to C^{6+} and O^{8+}
我们对从热化μ子氢同位素到裸核C $^{6+}$和O $^{8+}$的直接μ子转移率进行了动力学计算。对于这些三体电荷转移反应与库仑相互作用的最终状态，我们使用两个组件的积分微分Faddeev-Hahn型方程的配置空间中使用紧耦合近似。考虑到μ子氢的高极化率，由于入射核的大电荷，极化势包括在弹性通道中。大的末态库仑相互作用明确包括在传输通道。这样计算的转移率与最近的实验结果吻合得很好。
2000-12-17 physics.atom-ph
Proton size from precision experiments on hydrogen and muonic hydrogen atoms
最近，通过将电子氢（$H$）和μ子氢（$μH$）原子的结果之间的四个标准偏差减小到$3.3$值，解决了“质子半径之谜”。从测量氢的单光子$2s-4p$跃迁和兰姆位移的实验中提取的质子均方根半径（$r_p$）的值现在是$0.8335(95)$ fm，这与μ子氢实验$0.84087(39)$ fm非常一致。即使如此，这些值也明显偏离CODATA值，CODATA值是使用包括氢原子中的双光子跃迁的各种谱线的结果确定的平均值。通过考虑单光子散射过程中干涉效应的影响，实现了质子半径难题的求解。干涉效应在原子频率测量中的重要性推动了基于双光子光谱学的实验研究的深入性。结果表明，氢原子双光子$2s-nd$跃迁的干涉路径对质子电荷半径和里德伯常量的确定也有重要影响.
2021-03-29 physics.atom-ph
Collision-induced radiative quenching and other disintegration modes of the $2S$ state of muonic hydrogen and deuterium atoms
研究了μ子氢原子和氘原子在高于和低于$2s-2p$阈值的动能下$2s$态的形成和各种衰变模式。在紧耦合方法的框架下，计算了$(μ^- p)_{2s}$和$(μ^- d)_{2s}$原子在低于$2s-2p$阈值的碰撞能量下与普通氢原子和氘原子碰撞时的碰撞诱导辐射猝灭、弹性散射和库仑去激发截面.基组包括对应于主量子数$n$从1到30的外来原子态的所有开放和封闭通道。这些数值量子力学计算的横截面的结果被用作详细的级联计算的输入数据。在较宽的相对靶密度范围内，研究了$μ^- p$和$μ^-d$原子的级联动力学，$φ= 10^{-8} -1$采用改进的级联模型。结果表明，在能量低于$2s-2p$阈值的情况下，碰撞诱导的辐射猝灭对μ子原子$2s$态的全衰变有重要贡献.计算了μ子氢原子和氘原子的$2s$态的初始布居数、不同衰变模式的绝对强度和概率以及它们的寿命，并计算了动能在$2s-2p$阈值以上和以下的组分.所得结果与已知的实验数据进行了比较。
2022-01-09 nucl-th physics.atom-ph
Diffusion radius of muonic hydrogen atoms in H-D gas
本文测定了T=30和300 K时1 S μ子氢原子在含不同氘混合物的H_2靶中的扩散半径。用偏微分截面法计算了$pμ$和$dμ$原子与H $_2$、HD和D $_2$分子的散射。这些截面包括μ子原子中的超精细跃迁、原子核$p$和$d$之间的μ子交换以及靶分子中的转动-振动跃迁。蒙特卡罗结果已被用于准备时间投影室的高精度测量的核$μ^{-}$捕获在基态$pμ$原子，这是目前正在进行的保罗谢勒研究所。
2006-09-18 physics.atom-ph
Toward the measurement of the hyperfine structure of muonic hydrogen in the FAMU experiment. Multi-pass cavity optimization for experiments with pulsed sources
我们考虑一个简化的模型的光学多通腔，目前正在开发的FAMU合作的超精细分裂的μ介子氢的基态和质子的Zemach半径的测量。该模型的重点是在μ onuc原子的激光激发超精细跃迁的事件的时间分布，并可能有助于初步设计的FAMU实验装置，更一般地说，在优化多通光学腔的实验与脉冲激光。
2017-12-26 physics.atom-ph
Chiral perturbation theory of the hyperfine splitting in (muonic) hydrogen
本研究首次用重子手征微扰理论计算（μ子）氢超精细分裂的质子结构效应，发现领头阶极化率效应为零，得到更小的Zemach半径，总结构效应与此前评估一致，给出μ子氢1S超精细分裂推荐值。
2024-01-31 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Wichmann-Kroll Correction in Muonic Atoms and Hydrogen-Like Electronic Ions: a Comparative Study of Two Methods
Max Planck Institute for Nuclear Physics（马克斯·普朗克核物理研究所）
本文比较了两种方法在氢样电子离子和μ子系统中计算Wichmann-Kroll校正的效率和准确性，为精密光谱研究提供参考数据。
2026-01-30 physics.atom-ph
Line shape analysis of the K$β$ transition in muonic hydrogen
用高分辨晶体谱仪测量了μ子氢的K $β$跃迁。该光谱被证明是敏感的基态超精细分裂，相应的三重态与单重态的比例，并在$3p$状态的动能分布。超精细分裂和三重态与单重态之比被发现与理论和实验研究中预期的值一致，因此，相应地被固定，以减少在进一步重建的动能分布的不确定性。高能成分的存在下，建立和量化的现象，即级联模型自由拟合，并在一个直接的反卷积的多普勒展宽的基础上的贝叶斯方法。
2018-04-05 nucl-ex physics.atom-ph
Quantum interference effects in laser spectroscopy of muonic hydrogen, deuterium, and helium-3
从理论上研究了能量接近态之间的量子干涉，并通过激光光谱观察了态结构。在这项工作中，我们专注于选定的氢μ子同位素的超精细状态，以及量子干涉如何影响测量的兰姆位移。光子激发和随后的光子衰变的过程中实施的非相对论性的二阶微扰理论的框架内。由于其实验的兴趣，计算进行μ介子氢，氘，氦-3。我们限制我们的分析的情况下，入射的线性偏振光子和散射光子的偏振没有被观察到的光子散射。我们的结论是，虽然量子干涉效应可以安全地忽略μ介子氢和氦-3，在μ介子氘的情况下，有共振与密切的接近，量子干涉效应可以诱导位移高达百分之几的线宽，假设一个点状检测器。然而，通过考虑CREMA合作所使用的设置的几何形状，在所有可能的情况下，这种影响都减少到小于线宽的0.2%，这使得它在目前的精度水平上无关紧要。
2015-08-29 physics.atom-ph
Using Muonic Hydrogen in Optical Spectroscopy Experiment to Detect Extra Dimensions
考虑到引力在小尺度下可能偏离牛顿平方反比定律（ISL）并变得更强，我们提出了一种光谱实验来检测这种可能的偏离，并以电子、μ子和τ子氢原子为例.该实验可用于间接检测ISL到纳米尺度的偏差，并探索ADD模型中额外三维的可能性，而目前的直接重力测试无法突破微米尺度，超越两个额外维度的情况。
2006-02-23 gr-qc hep-ex hep-th
Enhancement of the laser-induced excitation probability of the hyperfine ground state of muonic hydrogen by a multipass cavity setup
本研究通过缩束并将缪氢置于多通腔中，数值求解Maxwell-Schrödinger方程，证明在典型低密度下100次均匀偏振反射可将激发总效率提升两个数量级。
2023-04-24 physics.atom-ph physics.optics
Bound and Resonant States of Muonic Few-Body Coulomb Systems: Extended Stochastic Variational Approach
Peking University（北京大学）
本文利用扩展随机变分法结合复数缩放，计算了氢样muon离子和三体muon分子离子的束缚态和共振态，并获得了四体双muon氢分子的完整能谱，精度优于0.1 eV。
2025-12-25 hep-ex hep-ph nucl-ex
Experimental determination of the energy dependence of the rate of the muon transfer reaction from muonic hydrogen to oxygen for collision energies up to 0.1 eV
我们报告的第一个实验测定的碰撞能量依赖的μ介子转移率从基态的μ介子氢到氧在近热能。在0 - 70毫电子伏的能量范围内，发现在其他气体中没有观察到的急剧增加了近一个数量级。这些结果为低能奇异原子过程的量子力学计算提供了可靠的参考，也为FAMU合作测量μ介子氢的超精细分裂和确定质子的Zemach半径提供了坚实的基础.
2023-03-27 physics.atom-ph
Observation of Long-Lived Muonic Hydrogen in the 2S State
利用在4、16和64 hPa H2室温气体下测量的飞行时间谱，确定了基态μ子氢原子μ-p（1 S）的动能分布.一个0.9 keV的分量被发现，并归因于长寿命的μ-p（2S）原子与H2分子碰撞的无辐射退激。分析结果显示，μ-p（2S）粒子的相对布居数约为1%，长寿命μ-p（2S）粒子的寿命与压力有关（例如，在64 hPa时为（30.4 + 21.4 - 9.7）ns），相当于在液氢密度下μ-p（2S）+ H2碰撞中2S的猝灭速率为（4.4 + 2.1 - 1.8）10^11 s^-1。
2006-10-13 physics.atom-ph
