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
Anomalous Hyperfine Structure of the $^{229}$Th Ground-State Doublet in Muonic Atom
在集体核模型的框架下，采用Nilsson模型的波函数，考虑原子核的磁化强度分布，计算了μ子原子$^{229}$ Th（$μ^-_{1S_{1/2}}{}^{229}$ Th $)^*$）中基态和低能$3/2^+(7.8 \pm 0.5$（eV）能级的超精细分裂.结果表明：（a）$3/2^+$同分异构态的超精细分裂非常弱，与点核磁偶极子模型相比，超精细结构的约化接近100%;（b）$^{229}$ Th基态二重态的能级发生部分反转，基态在同分异构态激发下发生自发衰变，（c）同分异构跃迁的能量在120- 140 eV的范围内，这使得可以直接观察跃迁、记录转换电子和测量核基质元素。
2016-06-22 nucl-th physics.atom-ph
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
Nuclear Structure Effects on Hyperfine Splittings in Ordinary and Muonic Deuterium
本文提出一种考虑核激发和反冲的双光子交换理论框架，结合无π有效场理论，模型无关地描述了轻原子HFS的TPE效应，预测值与实验在1.4-1.7标准差内，突显核结构效应的重要性。
2023-11-22 nucl-th physics.atom-ph
Two-photon exchange correction to the hyperfine splitting in muonic hydrogen
我们重新评估的Zemach，反冲和极化率的超精细分裂μ子氢表示它们通过低能质子结构常数的修正，并获得精确的Zemach半径和双光子交换（TPE）的贡献值。在μ子氢中，TPE对S能级的修正的不确定度为105 ppm，超过了PSI、J-PARC和RIKEN-RAL即将进行的1 S超精细分裂测量的ppm精度水平。
2017-12-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Hyperfine splitting in ordinary and muonic hydrogen
我们利用电子氢中的相应测量结果，对μ子氢中S能级超精细分裂的双光子交换修正进行了精确的评估。在计算$α^5$贡献时，质子结构的不确定性大大降低。
2018-01-19 hep-ph nucl-ex nucl-th
Muonic hyperfine structure and the Bohr-Weisskopf effect
本文研究了μ子原子中磁超精细结构和波尔-韦伊斯科普夫效应的实验值，并探讨了进一步测量和计算以区分不同核模型的必要性。
2025-11-26 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Hyperfine splitting in heavy ions with the nuclear magnetization distribution determined from experiments on muonic atoms
用从相应μ子原子超精细分裂的实验数据确定的核磁共振强度计算了类氢$^{209}$ Bi、$^{203}$ Tl和$^{205}$ Tl的超精细分裂.考虑了单粒子核模型和组态混合核模型。考虑到电子和μ子原子的QED修正。所得结果与其他计算和实验进行了比较。
2005-02-05 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
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
Probing a Fifth Force in Muonic Atoms through Lamb Shifts and Hyperfine Structure
Hebei University（河北大学）；College of Physics Science and Technology, Hebei University（河北大学物理科学与技术学院）；Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所）；Nanjing University（南京大学）；School of Physics, Nanjing University（南京大学物理学院）；RIKEN Nishina Center, RIKEN（理化学研究所西村中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）；Southern Center for Nuclear Science Theory (SCNT), Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所南方核科学理论中心）
通过muonic原子的拉姆伯特移和超精细结构研究，探测X17可能存在的第五力，确定muonic氘等为最佳探测目标。
2026-03-02 nucl-ex nucl-th physics.atom-ph
Higher-order corrections for the dynamic hyperfine structure of muonic atoms
在动态超精细结构框架下，提出了一种精确计算重μ子原子中二阶电四极相互作用以及电四极-真空混合极化引起的能量修正的方法.为此，进行多极展开的Uehling势。该方法适用于任意核电荷分布。通过使用变形的费米分布对μ介子铼和铀进行这些计算，表明这两种校正在即将到来的实验中可能可见的水平上做出贡献。
2018-09-18 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
Theoretical prediction of the Fine and Hyperfine structure of heavy muonic atoms
用相对论方法对μ子原子的精细结构和超精细结构进行了精确计算，给出了μ子205 Bi，147 Sm和89 Zr的计算结果.利用扩展的核电荷和电流分布，用一级微扰理论计算了磁偶极和电四极分裂引起的超精细结构。从量子电动力学的主要修正，即真空极化在Uehling近似，包括作为一个潜在的直接在狄拉克方程。此外，由于周围的电子的有效屏蔽电位的计算，并估计领先的相对论反冲修正。
2017-10-01 physics.atom-ph
Smallness of the nuclear polarization effect in the hyperfine structure of heavy muonic atoms as a stimulus for next-generation experiments
本文提出结合理论与实验的方法，确定重缪子原子超精细结构中核极化贡献，发现其小于总分裂的10%，甚至可能小两个数量级，不阻碍下一代实验。
2024-08-29 physics.atom-ph
On hyperfine structure of the rotationally excited $1 s_μ n\ell_{e}$-states in helium muonic atoms
University of Western Ontario（韦仕兰大学）
本文提出新方法推导公式，用于计算三体氦介子原子中转动激发态的超精细结构分裂，填补了该领域空白。
2026-10-06 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
Hyperfine structure splitting for the triplet $2^{3}S(L = 0)-$state in the two-muonic helium ${}^{3}$He $μ_{2}$ atom
University of Western Ontario（韦仕敦大学）
本研究高精度计算了双μ子氦原子中三重态 $2^{3}S$ 态的超精细分裂，结果为 $5.1623403103010 \times 10^{7}$ MHz，不确定度仅 $\pm 10$ Hz，源于μ子壳层与核自旋相互作用。
2026-10-22 physics.atom-ph
Hyperfine structure of excited state of muonic helium atom
利用微扰理论计算了μ子氦原子（μe ^4_2 He）$1s^{(e)}_{1/2}2s^{(μ)}_{1/2}$态超精细分裂中精细结构常数$α$的一阶和二阶反冲、真空极化和电子顶点修正以及电子与μ子和电子与α粒子质量之比.我们得到了μ子激发态超精细分裂$Δν^{hfs}=4295.66$ MHz的全部结果，由于新的修正和更精确的处理电子顶点贡献的帐户，改进了以前的计算。
2012-08-23 hep-ph 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
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
Hyperfine structure of S-states in muonic ions of lithium, beryllium and boron
用量子电动力学方法对锂、铍和硼的μ离子$S$态的超精细结构进行了精确计算。考虑了由于真空极化、原子核结构和一阶和二阶微扰理论中的反冲引起的$α^5$和$α^6$阶数的修正。我们得到的超精细分裂，可用于与未来的实验数据进行比较的总价值的估计。
2018-09-02 hep-ph physics.atom-ph
Mass corrections for the bound states in the muonic molecular ions
从高精度计算的结果中，用数值方法确定了三体μ子分子离子$ppμ, pdμ, ptμ, ddμ, dtμ$和$ttμ$束缚态能量的质量修正.这些离子的总能量和一些其他的束缚态性质进行了评估，以非常高的精度为结合$S(L = 0)-, P(L = 1)-$和$D(L = 2)-$状态。在这些高度精确的计算中，我们使用了从高能实验中已知的最新和最精确的粒子质量$m_p, m_d, m_t$和$m_μ$。
2012-08-28 nucl-th 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
The hyperfine structure of the ground states in the helium muonic atoms
本文用高精度变分波函数研究了${}^{3}$ He $^{2+} μ^{-} e^{-}$和${}^{4}$ He $^{2+} μ^{-} e^{-}$的超精细基态结构。超精细结构（即超精细分裂）的相应水平之间的差异被确定为非常高的数值精度。特别地，我们发现${}^{4}$ He $^{2+} μ^{-} e^{-}$原子基态的超精细结构分裂是$Δν\approx 4464.55454(3)$ $MHz$，而${}^{3}$ He $^{2+}μ^{-}e^{-}$原子的类似分裂是$Δν\approx 4166.43547(3)$。
2012-07-19 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-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
Improved calculation of the hyperfine structure of muonic helium
Samara University（萨马拉大学）
本文通过二阶微扰理论计算μ子氦超精细结构的新修正，减小了理论值与实验测量的差异。
2026-09-16 hep-ph physics.atom-ph
From First Principles of QED to an Application: Hyperfine Structure of P States of Muonic Hydrogen
本文的目的是双重的。首先，我们试图给出一个简单的概述不同的应用领域的量子电动力学（QED）。这些包括基础物理学（原子能级的预测），其中原子可能暴露于额外的外部场（超精细分裂和g因子）。我们还提到了在高强度激光场中的QED过程，以及更多的应用领域，如Casimir和Casimir-Polder相互作用。这两个统一的方面，以及这些应用领域（如无穷大的治疗）所需的理论治疗的差异突出。其次，我们讨论了应用的形式主义在根本上有趣的领域的预测的能级，即，超精细结构的μ子氢的P态。
2014-01-16 physics.atom-ph
The correction of hadronic nucleus polarizability to hyperfine structure of light muonic atoms
利用轻子-质子和轻子-氘核深度非弹性散射极化结构函数的实验数据和幺正等压线模型，计算了核的强子极化率对μ子氢和氦的超精细结构的贡献.本文用MAID程序计算了共振区核子对横向和纵向极化光子的虚吸收截面。
2017-11-01 hep-ph physics.atom-ph
Hyperfine structure of P states in muonic ions of lithium, beryllium and boron
计算了锂、铍和硼的μ离子P态的超精细结构间隔$ΔE^{hfs}(2P_{1/2})$和$ΔE^{hfs}(2P_{3/2})$。为了构造动量空间中的粒子相互作用算符，我们采用了在总原子动量F和总μ子动量j具有确定量子数的态上投影算符的张量方法.我们考虑了$α^4$，$α^5$和$α^6$阶的真空极化，相对论，四重和结构修正.所获得的数值的超精细分裂可以用于比较与未来的实验数据的CREMA合作。
2019-10-17 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
Hyperfine structure of the ground state muonic He-3 atom
根据精细结构常数$α$和电子与μ子质量比的微扰理论，计算了μ子氦原子$(μ e \ ^3_2He)$的单圈真空极化修正、电子顶点修正以及对基态超精细分裂的原子核结构修正.由于对$α^5$和$α^6$阶数的新修正，我们得到了基态超精细分裂$Δν^{hfs}=4166.471$ MHz的全部结果，改进了Lakdawala和Mohr的计算.超精细分裂的理论结果和实验值之间的剩余差异在于理论和实验误差的范围，并需要随后的高阶修正的调查。
2010-07-14 hep-ph physics.atom-ph
Finite Nuclear Size Corrections on Hyperfine Structure in Muonic Atoms
Max Planck Institute for Nuclear Physics（马克斯·普朗克核物理研究所）
研究了μ子氢样离子中磁偶极超精细分裂的有限核尺寸效应，采用全相对论狄拉克框架，通过修正因子δ量化核尺寸贡献，揭示了核模型依赖性和核半径不确定性对超精细结构的影响。
2026-05-10 physics.atom-ph
Weak Interaction Contributions in Light Muonic Atoms
计算了轻电子和μ子原子中弱相互作用对超精细分裂和兰姆位移的贡献。我们注意到，对氘的超精细分裂的修正变为零。与其他情况相比，氢中兰姆位移的弱校正被小因子$(1-4\sin^2θ_W)$额外抑制。
2012-03-24 hep-ph physics.atom-ph
Two-photon exchange correction to the Lamb shift and hyperfine splitting of S levels
本文利用现代实验数据计算了双光子交换对电子氢原子的Lamb位移和S态超精细分裂的修正，并给出了电子原子和μ原子中中子的双光子交换.这些结果对于精确提取同位素位移以及分析普通氢和μ子氢的基态超精细分裂是有意义的。
2019-05-09 hep-ph nucl-ex nucl-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
Bayesian analysis of nuclear polarizability corrections to the Lamb shift of muonic H-atoms and He-ions
从μ子原子的光谱实验中提取核电荷半径目前受到与核极化率效应的理论评估相关的大的不确定性的限制。为了便于计算，这些极化率校正通常表示为无量纲参数$η$的展开，在以前的文献中，已经论证了在轻核系统中保持0.33的近似值。在这项工作中，我们检查这一说法做贝叶斯分析的核极化率校正的兰姆位移在$μ^2$ H和$μ^3$ H原子和$μ^3$ He $^+$和$μ^4$ He $^+$在$η$ -展开的各种订单。我们的分析支持的说法，$η\ll 1$在这些系统中，并发现截断的不确定性是类似于以前的估计，唯一的例外是截断的不确定性在$μ^3$他$^+$离子，这被发现是更大的。
2022-10-07 nucl-th 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
Laser Excitation of Muonic 1S Hydrogen Hyperfine Transition: Effects of Multi-pass Cell Interference
NOVA School of Science and Technology, NOVA University Lisbon（新大学科学技术学院，新里斯本大学）；PSI Center for Neutron and Muon Sciences（瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心）；LIBPhys-UC, Department of Physics, University of Coimbra（科英布拉大学物理系LIBPhys-UC）；Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理研究所）
本文研究了多程细胞中干涉效应对μ子氢超精细跃迁概率的影响，提出模型评估最大干涉效应并证明在实验条件下可忽略。
2026-03-06 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
Improved Measurements of Muonic Helium Ground-State Hyperfine Structure at a Near-Zero Magnetic Field
该研究利用日本强脉冲负μ子束，在近零磁场下首次以CH4为电子供体改进测量μ子氦-4基态超精细结构，获得更精确的Δν值，并检验了同位素效应与CPT不变性。
2023-12-15 physics.atom-ph
On the weakly-bound (1,1)-states in the three-body $d d μ$ and $d t μ$ muonic ions
本文用高精度的数值方法计算了弱束缚三体μ子$d d μ$和$d t μ$离子（1，1）态的总能量和结合能。在μ子$d t μ$离子中，（1，1）态的结合能计算为$\varepsilon(d t μ)$ =-0.66033003831（30）$eV$，而对于μ子$d d μ$离子中的相同状态，我们发现$\varepsilon(d d μ)$ =-1.9749806166970（30）$eV$。这些能量是这些系统获得的最准确的数值，它们足以满足所有当前和未来的实验需要。
2019-03-16 physics.atom-ph
Bound state spectra of three-body muonic molecular ions
对六个三体μ子分子离子$ppμ, pdμ, ptμ, ddμ, dtμ$和$ttμ$中的所有二十二个已知的束缚态$S(L = 0)-, P(L = 1)-, D(L = 2)-$和$F(L = 3)-$进行了高精度的计算.这些μ子分子离子的束缚态性质的数量已被确定数值高精度。这些μ子分子的总能量依赖于粒子质量被认为是。我们还讨论了核聚变反应的μ子催化的现状。
2011-01-08 physics.atom-ph quant-ph
Precision measurements of muonium and muonic helium hyperfine structure at J-PARC
MuSEUM 合作组在 J-PARC 利用脉冲 μ 子束精密测量 μ 子素与 μ 氦基态 HFS，以检验 QED、确定 μ 子参数并提升测量精度。
2025-03-17 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
Theory of the n=2 levels in muonic deuterium
本文综述了μ子氘的兰姆位移、$\mathrm{2S}$和$\mathrm{2P}$态的精细和超精细结构，并对首次测量μ子氘（$μ\mathrm{d}$）的几个$\mathrm{2S-2P}$跃迁频率的结果进行了展望。对所有可用来源的逐项比较揭示了QED和原子核结构对兰姆位移的贡献的可靠值和不确定性，这对于从$μ\mathrm{d}$确定氘均方根电荷半径是必不可少的。解决了不同来源之间的明显差异，特别是对于困难的双光子交换贡献。有问题的单一来源的条款被确定，需要独立重新计算。
2015-06-08 nucl-th physics.atom-ph
Hyperfine structure splitting of the ground states in the $pdμ, ptμ$ and $dtμ$ ions
用最近计算得到的粒子间δ函数的高精度期望值确定了$pdμ, ptμ$和$dtμ$离子的基态的超精细结构分裂。相应的超精细结构分裂，例如，$Δ_{12} =$ 1.3400149 $\cdot 10^7$ $MHz$和$Δ_{23} =$ 3.3518984 $\cdot 10^7$ $MHz$为$ptμ$离子，可在现代实验中直接测量。
2012-05-21 nucl-th physics.atom-ph
Diffusion of muonic hydrogen in hydrogen gas and the measurement of the 1$s$ hyperfine splitting of muonic hydrogen
CREMA合作组通过Geant4框架模拟μ氢原子在氢气中的扩散过程，优化氢靶参数并估算信号与背景率，以支持1 ppm精度的基态超精细分裂激光光谱测量实验。
2023-05-24 hep-ex physics.atom-ph
Laser excitation of the 1s-hyperfine transition in muonic hydrogen
CREMA合作正在寻求通过脉冲激光光谱法以1 ppm的精度测量μ子氢（$μ$ p）的基态超精细分裂（HFS），以确定具有$2\times10^{-4}$相对精度的双光子交换贡献。在所提出的实验中，$μ$ p原子经历从单重超精细态到三重超精细态的激光激发，{然后}通过与H $_2$分子的非弹性碰撞被猝灭回到单重态。碰撞退激后产生的动能的增加被用作超精细状态之间的成功激光跃迁的签名。本文计算了一个$μ$ p原子初始处于单重超精细态时，经过激光激发到三重态，然后经过碰撞诱导退激回到单重态的组合几率.这个组合概率已计算使用光学布洛赫方程，包括非弹性和弹性碰撞。在实验条件下，忽略由{激光带宽和}碰撞引起的退相干效应将高估跃迁几率超过两倍。此外，我们还考虑了多普勒效应，并提供了矩阵元，饱和通量，弹性和非弹性碰撞率的单重态和三重态，和共振线宽。因此，该计算量化了HFS实验的关键未知数之一，从而精确定义了对激光系统的要求，并优化了氢气靶，其中形成$μ$ p并将发生激光光谱学。
2022-06-07 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
Fifth Force and Hyperfine Splitting in Bound Systems
匈牙利科学院ATOMKI研究所最近的两项实验观测（关于从8 Be和4 He的激发态的核跃迁产生的电子-正电子对的角发射模式）表明可能存在一种静止质量能量约为17 MeV的粒子。所谓的X17粒子在这个过程中构成了一个虚态，先于电子-正电子对的发射。基于核跃迁的对称性（$1^+$到$0^+$和$0^-$到$0^+$），X17可能是矢量或赝标粒子。在这里，我们计算的X17产生的有效势，在简单的原子系统中的超精细相互作用，赝标量以及矢量X17假设。有效的哈密顿量得到的一般形式，这是适用于电子以及μ介子束缚系统。考虑了虚湮灭效应及其对超精细分裂的贡献。由于X17产生的电位范围很短，因此在结合系统中观察X17介导的效应的最有希望的途径是超精细相互作用，对于$S$状态，超精细相互作用是通过修改坐标空间中的短程（Dirac-delta）电位来给出的。对于赝标假设，一个虚X 17量子在束缚轻子和原子核之间的交换只导致超精细效应，但不影响兰姆位移。由于X17的影响被证明是急剧增强的μ子绑定系统。对μ子氘、μ子氢、μ子素、真μ子素（$μ^+μ^-$结合系统）和正电子素进行了分析，并对X17交换介导的超精细效应的检测前景进行了分析。
2020-06-02 hep-ph physics.atom-ph
Line shape of the muH(3p - 1s) hyperfine transitions
用高分辨晶体谱仪测量了（3 p-1 s）X射线到μ子氢基态的跃迁。建立了X射线线的多普勒效应增宽，这可归因于在测量的过渡之前的不同库仑去激发步骤。μ子氢基态超精细能级的统计布居的假设被实验直接证实，并且可以报道超精细分裂的测量值。结果允许先进的级联模型计算的决定性的测试，并建立一种方法来提取基本的强相互作用参数从质子氢实验。
2008-10-10 physics.atom-ph
Lamb shift in muonic ions of lithium, beryllium and boron
本文给出了μ离子$(μ^6_3Li)^{2+},~(μ^7_3Li)^{2+}$，$(μ^9_4Be)^{3+},~(μ^{10}_4Be)^{3+}$，$(μ^{10}_5B)^{4+},~(μ^{11}_5B)^{4+}$的兰姆位移$(2P_{1/2}-2S_{1/2})$的精确计算.考虑了$α^3\divα^6$级对真空极化、原子核结构和反冲的贡献以及相对论效应。我们的数值结果与以前的计算结果是一致的，并改善他们由于帐户的新的修正。所得结果可用于与未来的实验数据进行比较，并提取更精确的核电荷半径值。
2016-09-23 hep-ph physics.atom-ph
Stability and hyperfine structure of the four- and five-body muon-atomic clusters $a^{+} b^{+} μ^{-} e^{-}$ and $a^{+} b^{+} μ^{-} e^{-} e^{-}$
基于精确的变分计算结果，我们证明了五体负离子$a^{+} b^{+} μ^{-} e^{-} e^{-}$的稳定性。这些五体离子中的每一个都包含两个电子$e^{-}$，一个带负电荷的μ介子$μ^{-}$和两个氢同位素$a, b = (p, d, t)$的核。简要讨论了这些五体离子的束缚态性质，包括它们的超精细结构。我们还研究了四体μ子准原子$a^{+} b^{+} μ^{-} e^{-}$基态的超精细结构。特别地，我们确定了四体μ子准原子$p^{+} d^{+} μ^{-} e^{-}$和$p^{+} t^{+} μ^{-} e^{-}$基态的超精细结构分裂。
2012-07-25 physics.atm-clus physics.atom-ph
