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
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
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
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
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
Hyperfine structure splitting of the bound $S(L = 0)-$states in the symmetric muonic molecular ions
测定了三种对称μ子离子$ppμ, ddμ$和$ttμ$中所有五种束缚态$S(L = 0)-$的超精细结构分裂。在我们的计算中使用的所有粒子间δ函数的期望值已经在最近的高精度计算中确定。
2012-05-21 nucl-th physics.atom-ph
Nuclear-structure corrections to the hyperfine splitting in muonic deuterium
计算了μ子氘超精细分裂的$Zα\, E_F$和$(Zα)^2 E_F$级原子核结构修正。所得结果与以前的计算结果不一致,并导致$5\,σ$与目前$μ$ D中$2S$超精细分裂的实验值不一致.
2018-12-11 nucl-th physics.atom-ph
The $α^2(Zα)^4m$ contributions to the Lamb shift and the fine structure in light muonic atoms
本文研究了轻μ子原子的能级修正,修正顺序为$α^2(Zα)^4m$ .我们注意的修正是特定的μ原子,包括电子真空极化回路。特别是,我们计算了相对论和相对论反冲双环电子真空极化的贡献。结果获得的水平与$n=1,2$和特别是兰姆位移($2p_{1/2}-2s_{1/2}$)和精细结构的间隔($2p_{3/2}-2p_{1/2}$)在μ子氢,氘,和μ子氦离子。
2013-11-25 physics.atom-ph
Lamb Shift in Light Muonic Atoms - Revisited
结合最近的和提出的实验,以及新的理论结果,我以前对μ介子氢的兰姆位移的计算将被回顾,并与其他工作进行比较。此外,μ介子氘和氦的数值结果将被提交。一些以前被忽视的(但非常小的)影响也包括在内。
2014-08-21 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
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
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
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
Proton structure in the hyperfine splitting of muonic hydrogen
给出了质子极化率对μ子氢2S超精细分裂贡献的重子手征微扰理论的首阶预测,并与色散计算结果进行了比较.
2015-11-13 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Deuteron charge radius from the Lamb-shift measurement in muonic deuterium
氘核电荷半径的计算从μ介子氘的兰姆位移的测量,考虑到电子真空极化校正的核结构的影响。这个修正出乎意料地大,并且给出了均方电荷半径差$ r_d^2-r_p^2 = 3.81747(346)\, {\rm fm}^2 $,这与从1 $S$ -2 $S$跃迁中的普通H-D同位素位移获得的结果一致。这表明,从电子和μ子系统中获得的质子电荷半径的长期差异是由于低估了普通氢光谱的不确定性。
2019-03-07 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
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
Precision calculation of the recoil--finite-size correction for the hyperfine splitting in muonic and electronic hydrogen
本文基于色散理论得到的核子电磁形状因子,对μ子和电子氢的超精细分裂进行了反冲-有限尺寸修正的高精度计算。这将有助于指导即将到来的搜索μ子氢的HFS过渡,并将允许精确确定的极化率和Zemach半径的贡献时,这种过渡被发现。
2022-08-08 hep-ph nucl-th 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
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
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
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
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
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
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
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
Vacuum polarization in muonic atoms: the Lamb shift at low and medium Z
在μ子原子中,Uehling势(自由电子真空极化回路的效应)对兰姆位移的主要贡献负责,导致状态分裂,其中Delta n = 0和Delta l \neq 0。在这里,我们考虑领先的非相对论近似中的兰姆位移,即,在一个基于薛定谔方程的方法中只要(Z alpha)^2 >> 1,这对低和中$Z$有效。结果是几个参数的函数,包括kappa = Z α m_ mu/m_e,n和l。我们提出了各种渐近性,特别是我们研究了一个区域的渐近性与大,小的卡帕。特别注意的是循环状态,这是考虑在限制n >> 1。
2006-04-18 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
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
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
The Lamb shift in muonic hydrogen and the electric rms radius of the proton
本文提出μ子氢中的μ子应被视为由正负电子对修饰的准粒子而非裸粒子,从而消除质子半径之谜,并得到与 CODATA-2010 一致的质子电荷半径。
2023-04-14 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
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
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
Improved nuclear-structure corrections to the hyperfine splitting of electronic and muonic deuterium
该研究利用手征有效场论计算电子氘和μ子氘超精细分裂的核结构修正,探究核子-核子力参数化敏感性与手征展开收敛性,降低不确定性并为双光子交换计算扩展至重原子系统奠定基础。
2025-08-26 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Brief review of the theory of the muonic hydrogen Lamb shift and the proton radius
最近的μ介子氢兰姆位移已测量前所未有的准确性,允许精确测定质子半径。该测定与(主要)从氢兰姆位移和电子-质子散射获得的先前CODATA值相差5 σ。在一个有效场论的形式主义,我将定义质子半径和简要回顾一些方面的理论预测的μ子氢兰姆位移,研究纯QED类计算和强子效应。
2011-08-05 hep-ph nucl-th physics.atom-ph
Light-by-light-scattering contributions to the Lamb shift in light muonic atoms
我们考虑了单圈光-光散射对轻μ子类氢原子$Z\leq10$中$1s, 2s, 2p$态兰姆位移的贡献。贡献的数量级为$α^5m_μ$(与核电荷$Z$有不同的依赖关系)。这些包括所谓的Wichmann-Kroll势($α(Zα)^4m_μ$),虚拟Delbrück散射($α^2(Zα)^3m_μ$)等的贡献。为了计算虚Delbrück散射贡献,我们在坐标空间中构造了一个有效势,它可以应用于μ子原子中的其他计算。
2018-12-21 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
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