Spin-Exchange in Hydrogen-Antihydrogen Collisions
本文研究了氢原子($H$)和反氢原子($\bar{H}$)超冷碰撞中的自旋交换。计算了各种超精细态之间跃迁的截面。结果表明,$\bar{H}-H$碰撞中的自旋交换过程基本上是由质子与反质子之间的强相互作用驱动的,自旋交换截面与单重态和三重态强相互作用S波散射长度之差成正比,而长程原子力使强相互作用效应增强约$10^9$倍.我们发现,$H$和$\bar{H}$的超精细结构的任何差异(CPT破坏)体现在自旋交换截面能量行为的根本变化。
2009-07-25 physics.atm-clus physics.atom-ph
Interactions between non-resonant rf fields and atoms with strong spin-exchange collisions
研究了在弱直流磁场作用下,振荡非共振射频场与具有强自旋交换碰撞的原子之间的相互作用。我们发现,当自旋-交换碰撞率被调谐时,原子的拉莫尔旋进频率对射频场参数呈现出一种新的函数形式。在弱射频场振幅范围内,当自旋交换速率与射频场频率相当时,原子拉莫尔频率出现强烈的修正。这种新的效应由于其狭窄的观察窗口而被忽视。我们将实验结果与密度矩阵计算结果进行了比较,并用欠阻尼振子模型对实验数据进行了解释。当射频场振幅较大时,由于射频光子的修整,存在一个原子旋磁比最小的点,并且我们发现强自旋交换相互作用改变了该点的位置。
2019-04-25 physics.atom-ph
Spin-noise correlations and spin-noise exchange driven by low-field spin-exchange collisions
自旋交换碰撞的物理学推动了基础物理学中的几项发现以及医学成像和核磁共振中的众多应用。我们在这里报告的自旋噪声交换,自旋噪声从一个原子物种转移到另一个的实验观察和理论依据。自旋噪声交换的签名是在低磁场下总自旋噪声功率的增加,在1 mG的量级上,其中两种自旋噪声共振重叠。其物理机制是由自旋交换碰撞引起的两粒子自旋噪声关联。
2014-09-28 cond-mat.mes-hall math.PR physics.atom-ph
A fundamental limit to the efficiency of spin-exchange optical pumping of 3He nuclei
我们建立了一个基本的限制的自旋交换光泵的效率的3 He核与自旋极化的碱金属原子的碰撞。利用精确的从头计算的分子相互作用和散射性质,我们表明,最大的3 He自旋极化,可以实现在自旋交换碰撞与钾(39 K)和银(107 Ag)原子是有限的各向异性超精细相互作用。我们发现,在Ag-He碰撞中自旋交换比K-He碰撞快得多,这表明在自旋交换光抽运实验中使用Ag来提高超极化3 He的产生率是可能的.我们的分析表明,2S原子在冷3 He气体的存在下的陷阱损失率的测量可以用来探测原子-He碰撞中的各向异性自旋交换相互作用。
2010-12-02 physics.atom-ph
Quantum trajectories in spin-exchange collisions reveal the nature of spin-noise correlations in multi-species alkali vapors
碱蒸汽中的自旋交换碰撞是一些基础和应用研究的基础,如原子核结构研究和基本对称性测试、超灵敏原子磁力计、磁共振和生物磁成像。自旋交换碰撞导致自旋相干性的损失,并伴随产生自旋噪声,这两种现象都是量子精密测量的核心。在这里,我们开发的自旋交换碰撞的量子轨道图片,符合他们长期以来的系综描述使用密度矩阵。然后,我们使用量子轨迹来揭示自旋噪声相关性的性质,自发地建立在多物种的原子蒸气,经常用于最敏感的自旋测量。
2019-10-11 physics.atom-ph quant-ph
Characterization of charge-exchange collisions between ultracold $\rm{^6Li}$ atoms and $\rm{^{40}Ca^+}$ ions
本文研究了$^6$ Li原子和$^{40}$ Ca $^+$离子混合体系在碰撞能量为0.2 ~ 1 K范围内的电荷交换碰撞截面的能量依赖性和内态依赖性。有意激发的离子微动用于控制原子和离子的碰撞能量。电荷交换碰撞截面的能量依赖性在当前实验的温度范围内服从Langevin模型,并且测量的截面的大小与$^{40}$ Ca $^+$离子的内部状态相关。揭示电荷交换碰撞截面与相互作用势之间的关系是实现超低温化学反应全量子控制的重要一步。
2017-04-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Spin-exchange collisions in hot vapors create and sustain bipartite entanglement
碱金属或碱金属/惰性气体蒸气中的自旋交换碰撞是量子传感、核子结构研究、基本对称性测试和医学成像的基础。我们在这里表明,在热碱蒸汽自旋交换碰撞自然产生强烈的二分纠缠,我们明确量化使用量子信息科学的工具。研究表明,这种纠缠的寿命至少与自旋交换弛豫时间一样长,并且直接影响可测量的自旋噪声可观测量值。这是一个正式的理论证明,一个热而稠密的原子蒸气可以支持长寿命的二分和可能更高阶的纠缠。
2020-06-12 physics.atom-ph quant-ph
High resolution probe of coherence in low-energy charge exchange collisions with oriented targets
利用磁光阱(MOT)中的激光器将Rb原子引入到取向态。再加上反冲离子动量谱(RIMS),这产生了一个独特的MOTRIMS设置,能够探测散射动力学,包括其相干性特征,具有前所未有的分辨率。该技术被应用于低能电荷交换过程Na $^+$ +Rb($5p_{\pm 1}$)$\rightarrow$ Na($3p,4s$)+Rb $^+$。测量结果揭示了碰撞相互作用的详细特征,这些特征被用来改进理论描述。所有这些都能够衡量直观图片预测最可能的捕获过渡的可靠性。
2013-06-18 physics.atom-ph
Charge exchange and ionisation in N$^{7+}$, N$^{6+}$, C$^{6+}$ - H($n=1, 2$) collisions studied systematically by theoretical approaches
引入氮或氖等气体冷却磁约束聚变等离子体的边缘区域,引发了新的兴趣,状态选择截面等离子体诊断所需的电荷交换复合光谱。为了提高光谱数据分析的质量,用原子轨道密耦方法和经典轨道蒙特卡罗方法计算了N $^{7+}$ + H($n=1,2$)的电荷交换截面和电离截面.详细分析了总的和状态分辨的电荷交换截面。在第二部分中,我们比较了两个涉及等电荷离子C $^{6+}$和N $^{6+}$与氢原子的碰撞系统。数据分析得出结论,这两种杂质离子之间的偏差实际上可以忽略不计。这一发现在计算含有较重的未完全剥离杂质离子的碰撞系统的截面时是很有帮助的。
2011-12-15 physics.atom-ph
Spin exchange collision mixing of the K and Rb ac Stark shifts
在一个同时填充K和Rb的混合抽运碱金属蒸气池中,K原子的自旋被激光抽运,Rb原子的自旋通过自旋交换被K原子的自旋极化。我们发现Rb原子的交流斯塔克位移不仅是由远场共振抽运激光调谐到K吸收线引起的Rb原子的交流斯塔克位移,而且还包括K原子自旋的交流斯塔克位移。本文研究了K原子和Rb原子之间的快速自旋交换引起的光频移的混合,并设计了一个K-Rb-21 Ne共磁强计,其中Rb原子的交流Stark频移被碰撞混合所减小。
2016-04-27 physics.atom-ph
Charge-exchange, ionization and excitation in low-energy Li$^{+}-$ Ar, K$^{+}-$ Ar, and Na$^{+}-$He collisions
绝对截面测量的电荷交换,电离和激发在相同的实验装置内的Li $^{+}-$ Ar,K $^{+}-$ Ar,Na $^{+}-$ He碰撞的离子能量范围$0.5-10$千电子伏。我们的测量结果以及现有的实验数据和示意性的相关图被用来分析和确定这些过程的机制。实验结果表明,电荷交换过程以高几率实现,电子主要被捕获在基态。电荷交换、电离和激发过程的截面比分别大致达到值$10:2:1$。估算了各种部分非弹性通道对总电离截面的贡献,并定义了该过程的主要机制。能量损失谱,此外,被施加到估计不同的非弹性通道的相对贡献,并确定的电离和Ar共振线的K $^{+}-$ Ar碰撞系统的一些激发过程的机制。氦的激发函数,以及钠的双重线的Na $^{+}-$ He碰撞系统,揭示了一些意想不到的功能和机制来解释这一观察建议。
2016-07-01 physics.atom-ph
Cross Section for Rydberg Antihydrogen Production via Charge Exchange Between Rydberg Positronium and Antiprotons in Magnetic Field
用经典轨道蒙特卡罗(CTMC)方法研究了冷反质子与里德伯正电子偶素Ps电荷交换形成反氢的过程。
2016-08-09 physics.atom-ph
Effects of Nitrogen Quenching Gas on Spin-Exchange Optical Pumping of He-3
在典型的自旋交换光抽运条件下,考虑了光抽运过程中原子核自旋极化的守恒程度。以前的分析假设,在碱金属原子吸收光子后和与氮分子发生猝灭碰撞之前的短暂时间内,碱金属原子处于激发态,核自旋进动可以忽略不计。我们包括激发态超精细相互作用,电子自旋弛豫与He和N_2,自发发射,淬火碰撞,和辐射捕获的简化处理碰撞。
2010-08-25 physics.atom-ph
Spin-axis relaxation in spin-exchange collisions of alkali atoms
本文计算了碱金属原子在二元碰撞中由于自旋轴相互作用而产生的自旋弛豫速率。我们表明,在这里的高温条件下的利益,与经典路径轨迹计算的自旋弛豫率是几乎相同的扭曲波玻恩近似计算。我们比较这些计算最近的实验,使用磁去耦隔离自旋弛豫由于二进制碰撞,由于三重范德华分子的形成。由二元碰撞率测量得到的自旋轴耦合系数与由分子退耦实验得到的自旋轴耦合系数一致。所有的实验数据是一致的一个简单的和物理上合理的自旋轴耦合系数的标度律。
2000-10-05 physics.atom-ph
Near-threshold scaling of resonant inelastic collisions at ultralow temperatures
我们发现,广泛的共振{ \it非弹性}过程伴随着激发交换(如自旋交换,Förster共振,或角动量交换)的横截面表现出非常规的近阈值缩放$E^{Δm_{12}}$,其中$E$是碰撞能量,$Δm_{12}=m_1'+m_2'-m_1-m_2$,和$m_i$和$m_i'$是碰撞物种($i=1,\,2$)的初始和最终角动量投影。特别是,非弹性截面的$Δm_{12}=0$过渡显示一个非常规的$E^0$缩放类似的弹性截面,和它们的速率消失为$T^{Δm_{12}+1/2}$。对于由偶次分波主导的碰撞(例如在相同内部状态下的相同玻色子),如果$Δm_{12}$是奇数,则标度被修改为$σ_\text{inel}\propto E^{Δm_{12} +1} $。我们提出了精确的量子散射计算,说明这些修改后的阈值法律共振自旋交换超冷Rb+Rb和O $_2$ +O $_2$碰撞。我们的研究结果表明,碰撞截面的阈值缩放仅由基本过程的能量(共振与放热),而不是由碰撞粒子的内部状态是否在碰撞中发生变化。
2021-05-25 physics.atom-ph physics.chem-ph quant-ph
Rydberg atom-ion collisions in cold environments
从理论上研究了里德伯原子-离子系统的低能碰撞。我们提出的参数空间与合适的方法的动力学的里德伯原子-离子碰撞,即量子,朗之万和经典的交换制度,表明可达到的最低温度的经典治疗是适当的。用准经典轨线方法研究了Li $^*$-Li $^+$和Li $^*$-Cs $^+$在碰撞能量低至$1\,$ K时的电荷交换截面。对于冷碰撞,我们发现电荷交换截面偏离$n^4$几何标度。此外,对于低能碰撞,我们发现两个不同的模型用于描述电子芯势的离子芯排斥以及变化的影响。
2021-04-21 physics.atom-ph
Optical quantum memory for noble-gas spins based on spin-exchange collisions
本文提出一种将光子态映射到惰性气体自旋长寿命集体态的光学量子存储器方案,利用与碱金属蒸气随机碰撞产生的相干自旋交换相互作用,并分析了两种运行机制下的高效存储策略及实验性能。
2024-10-14 physics.atom-ph quant-ph
Quantum interface for noble-gas spins based on spin-exchange collisions
稀有气体核自旋系综是一种独特的量子系统,由于与环境的特殊隔离,它可以在室温及以上的温度下保持数小时的相干性。然而,这种隔离是一种混合的祝福,限制了这些合奏与其他量子系统相干接口的能力。在这里,我们表明,与碱金属原子的自旋交换碰撞呈现出一个量子界面的贵族气体自旋,而不会阻碍他们的长相干时间。我们制定的混合系统的多体理论,并揭示了一个集体机制,强烈耦合的宏观量子态的两个自旋系综。尽管它们具有随机和随机的性质,但弱碰撞使非经典激发的纠缠和可逆交换成为一个有效的,可控的和确定性的过程。随着最近的实验进入强耦合状态,这种界面为在室温下实现长达一小时的量子存储和纠缠铺平了道路。
2021-04-25 physics.atom-ph quant-ph
Unusual charge exchange by swift heavy ions at solid surfaces
我们用X射线光谱法只研究了快重离子通过时箔体中的电荷变化过程,而电磁法则考虑了箔体中电荷变化过程的积分效应和箔表面的电荷交换现象。因此,从这两种方法测量的平均电荷状态之间的差异解开了电荷交换现象在表面上的电荷变化过程中的散装,并提供了机会,以完善离子表面相互作用的理解。非常令人惊讶的是,在快速重离子表面相互作用期间,每个事件中多达数十个电子参与电荷交换现象。这一发现已经用能量范围为1.5- 3.0MeV/u的几种离子(z = 22-35)的一系列实验得到了证实,并用费米气体模型进行了理论验证。有趣的是,这种不寻常的电荷交换现象可能在许多天体物理环境的X射线发射,星系中各种环境的红外发射带,加速器物理,固体中的离子能量损失,重离子癌症治疗,重离子内壳层电离以及纳米尺度的表面修饰中发挥重要作用。
2019-05-10 physics.atom-ph
An easy method to estimate charge-exchange cross sections between ions and one-active-electron atoms
本文提出了一个计算轻核间单电子交换的简单模型。电子捕获被描绘成一个模型势中的隧穿过程。这允许分析地计算传输概率。与现有文献的数据进行了比较。
2002-02-06 physics.atom-ph
Cooling of trapped ions by resonant charge exchange
两种最广泛使用的离子冷却方法是激光冷却和通过弹性碰撞(EC)的感应冷却。在这里,我们展示了另一种冷却离子的方法,该方法是基于被困离子和超冷母原子之间的共振电荷交换(RCE)。具体地,被捕获的Cs $^{+}$离子通过与共捕获的超冷Cs原子的碰撞以及分别通过与共捕获的超冷Rb原子的碰撞而冷却。我们观察到Cs原子对Cs $^{+}$离子的冷却比Rb原子对Cs $^{+}$离子的冷却更有效。这表明除了Cs-Cs $^{+}$情况下的弹性离子-原子碰撞通道之外,还存在一种冷却机制,即通过RCE冷却。通过实验确定了RCE的冷却效率,发现碰撞前冷却比EC冷却高两个数量级。这一结果为进一步研究原子-离子杂化系统中电子跳跃电荷输运提供了实验依据。
2018-04-07 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Phase-locking between different partial-waves in atom-ion spin-exchange collisions
本文对单个$^{88}$ Sr $^+$离子与超冷Rb原子云碰撞的自旋动力学进行了实验和理论研究。虽然两种物质之间的自旋交换发生在平均9.1(6)次朗之万碰撞之后,但Sr $^+$离子塞曼量子位的自旋弛豫发生在48(7)次朗之万碰撞之后,由于小的二阶自旋-轨道耦合,这比先前研究的系统明显慢。此外,随着磁场的增加,吸热自旋交换速率降低。有趣的是,我们发现,虽然在自旋单重态和三重态势上碰撞时获得的相位在不同的分波之间变化很大,但决定自旋交换截面的单重态-三重态相位差在很宽的分波范围内保持锁定为单一值,这导致量子干涉效应。
2018-06-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
X-ray emission measurements following charge exchange between C$^{6+}$ and H$_2$
本文给出了C $^{6+}$和H $_2$在碰撞速度为400 ~ 2300 km/s(1--30 keV/amu)时电荷交换后的Lyman X射线谱。通过微量热计X射线检测器测量光谱,该检测器能够通过Lyman- $δ$完全分辨C VI莱曼系发射线。测量的发射线的比率是敏感的角动量$l$ -状态填充在电荷交换过程中,并用于衡量不同的$l$ -分布模型预测莱曼排放由于电荷交换的有效性。在低速度下,我们观察到,单电子捕获和双捕获自电离有助于莱曼排放和统计$l$分布最好地描述了测得的线比。在较高的速度下,单电子捕获占主导地位,具有$l$分布,在最大值$l$处达到峰值。
2014-03-20 physics.atom-ph
Trajectory effects on charge exchange and energy loss in collisions of H$^+$, He$^{2+}$, Li$^{3+}$, and Be$^{4+}$ ions with atomic hydrogen
本研究通过求解含时薛定谔方程并结合电子-核耦合动力学方法,评估了低能碰撞中的轨迹效应,发现电荷交换与轨迹无关,但能量损失强烈依赖轨迹,直线近似会高估低能损失。
2024-11-15 physics.atom-ph
The atom and atom scattering model to control ultracold collisions
本文介绍了一种改进的静态交换模型,它可以用来控制弹性s波散射长度,以研究冷原子与原子的相互作用。该理论除了考虑短程交换力外,还考虑了长程范德华相互作用。将该模型应用于Ps-H系统,研究了超冷能下的费什巴赫共振,即s波弹性相移和相应的截面。这些与使用静态交换模型获得的数据进行比较。当我们改变原子间的间距,即偶极-偶极相互作用的强度时,观察到一个非常有趣的特征。
2012-10-07 physics.atom-ph
Thermal Atom-Ion Collisions in K-Yb$^{+}$ Hybrid System
本文介绍了用缓冲气体冷却的镱离子(Yb $^+$)浸没在钾(K)蒸气中进行原子-离子碰撞的实验研究。碰撞温度的范围是在几百开尔文的数量级(热状态)。我们已经确定了每K原子数密度的Yb $^+$离子的各种碰撞速率系数。我们发现电荷交换速率系数$κ_{\rm ce}$的上界为:对于$^{171}$ Yb $^+$,$(12.7\pm1.6)\times10^{-14}$ cm $^3$ s $^{-1}$;对于K- $^{172}$ Yb $^+$,$(5.3\pm0.7)\times10^{-14}$ cm $^3$ s $^{-1}$。对于这两种同位素,自旋破坏速率系数$κ_{\rm sd}$的上限为$(1.46\pm0.77)\times10^{-9}$ cm $^3$ s $^{-1}$。自旋交换速率系数$κ_{\rm se}$测量为$(1.64\pm0.51)\times10^{-9}$ cm $^3$ s $^{-1}$。本文报道的相对低的电荷交换速率证明了使用K原子共振冷却Yb $^+$离子的优势,并且相对高的自旋交换速率可能有利于在使用K原子和Yb $^+$离子的原子-离子平台上进行量子计量学和量子信息处理的研究工作。
2019-05-13 physics.atom-ph
Constraints on anomalous spin-spin interactions from spin-exchange collisions
测量和计算的碱金属原子和惰性气体(特别是钠和氦)之间的自旋交换截面用于约束原子尺度($\sim 10^{-8}~{\rm cm}$)的原子核之间的反常自旋相关力。结合现有的严格限制异常短程,自旋相关的质子耦合,迄今尚未发现的轴向矢量相互作用的中子所产生的质量$\lesssim 100~{\rm eV}$的玻色子交换的无量纲耦合常数被限制为$g_A^n/\sqrt{4 π\hbar c} < 2 \times 10^{-3}$。建立了速度和自旋相关相互作用$\propto \prn{\mathbf{I} \cdot \mathbf{v}} \prn{\mathbf{K} \cdot \mathbf{v}}$的约束条件,其中$\mathbf{I}$和$\mathbf{K}$分别是He和Na的核自旋,$\mathbf{v}$是原子的相对速度。扭转重力的约束也被考虑。
2010-10-07 physics.atom-ph quant-ph
Charge exchange in the ultraviolet: implication for interacting clouds in the core of NGC 1275
电荷交换发射是已知的,在许多天体物理环境中,热物质和冷物质之间的界面提供了关键的诊断。最近的电荷交换研究大多集中在其在X射线波段的发射,但很少在紫外部分,虽然后者也可以提供一个强大的探针的电荷交换过程。原子计算,以及应用到观测数据,探索和描述的潜在用途的紫外数据的宇宙电荷交换的研究。利用最新的电荷交换模型,我们重新分析了NGC 1275中心区域的哈勃STIS数据。NGC 1275的光谱显示了三条可能的弱谱线的线索,分别位于1223.6 ~ 1223.6、1242.4~ 1244.0~ 1244.0,每条谱线的重要性约为$2-3σ$。这些假定的特征最好用高度电离的氢、氖和硫与中性物质之间的电荷交换来解释。电荷交换线的波长被发现鲁棒的不确定性$\leq 0.3$ ~ λ。可能的电荷交换发射显示相对于NGC 1275核的视线速度偏移约为$-3400$ km s $^{-1}$,这类似于Baum等人(2005)报道的一种Ly $α$吸收体。这表明电荷交换线可能在吸收体的同一位置发射,这可以归因于从核中流出的气体。
2017-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Plasma code for astrophysical charge exchange emission at X-ray wavelengths
电荷交换X射线发射提供了独特的见解冷和热天体物理等离子体之间的相互作用。除了其自身的深奥科学之外,这种发射在技术上对X射线波段的所有观测也至关重要,因为与太阳风的电荷交换通常会产生一个重要的前景分量,污染感兴趣的信号。通过近似求解$n$和$l$原子亚壳层的截面,并进行完整的辐射级联计算,我们建立了一个新的计算X射线带电荷交换辐射的谱程序。与碰撞热辐射相比,电荷交换辐射表现出从大- $n$壳层到地面的增强谱线,以及大的三重态跃迁的禁共振比。我们的新模型成功地再现了彗星C/2000 WM 1(LINEAR)的观测到的高质量光谱,它纯粹是由太阳风离子和彗星中性粒子之间的电荷交换发射的。它表明,一个适当的电荷交换模型将允许我们远程探测离子的性质,包括电荷状态,动力学和成分,在冷和热等离子体之间的界面。
2016-01-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Spin controlled atom-ion inelastic collisions
中性原子间超冷碰撞的控制是一个广泛而成功的研究领域。开发的工具允许使用磁场、光场和碰撞粒子的自旋状态操纵等方法来管理超冷化学反应。超冷原子-离子碰撞中化学反应的控制是一个年轻而又不断发展的研究领域。最近,碰撞能和离子电子态被用来控制原子-离子相互作用。在这里,我们展示了自旋控制的原子-离子非弹性过程。在我们的实验中,自旋交换和电荷交换反应在超冷Rb-Sr $^+$混合物中由原子自旋状态控制。我们准备了一团处于单一超精细自旋态的原子云。原子和离子之间的自旋交换碰撞随后改变了离子的自旋。电子转移只允许(RbSr)$^+$在单重态流形中碰撞。初始化不同自旋状态的原子会影响碰撞波函数与单重态分子流形的重叠,因此也会影响反应速率。我们的实验表明,通过制备不同自旋态的原子,可以改变与理论预测一致的电荷交换率。
2017-09-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
Cometary Charge Exchange Diagnostics in UV and X-ray
自从最初发现彗星电荷交换发射以来,各种X射线和紫外线观测站已经观测到20多颗彗星。这个观测样本提供了各种各样的彗星、太阳风环境和观测条件。它清楚地表明,太阳风电荷交换发射提供了丰富的诊断,这是可见的空间,时间和光谱发射功能。我们在这篇文章中回顾了每一种方法的可能性和局限性。
2012-04-02 astro-ph.EP astro-ph.HE physics.atom-ph
Measurement of n-resolved State-Selective Charge Exchange in Ne(8,9)+ Collision with He and H2
高电荷态离子与中性原子和分子之间的电荷交换被认为是控制天体和环境中软X射线发射的重要机制之一。然而,在模拟电荷交换软X射线辐射时,n和l分辨态选择俘获截面数据通常是通过经验和半经典理论计算获得的。利用新研制的冷靶反冲离子动量谱(COLTRIMS)装置,在1 ~ 24.75keV/u的碰撞能量范围内,对Ne(8,9)+离子与He和H_2的电荷交换进行了一系列测量。报道了n分辨态选择性俘获截面。通过比较多通道Landau Zener方法(MCLZ)和态选择俘获截面的测量结果,发现MCLZ方法计算的氦靶态选择俘获截面与测量结果符合得很好。此外,利用MCLZ计算的nl分辨截面,并将天体物理文献中常用的l分布应用于实验得到的n分辨截面,计算了4keV/uNe ~(8+)与He之间电荷交换的软X射线辐射,并考虑了激发态Ne ~(7+)离子的辐射级联.合理的协议,发现在比较均匀和可分离的模型的测量,和MCLZ计算给出了更好的协议的结果。
2021-05-10 astro-ph.GA physics.atom-ph
A novel scenario for the possible X-ray line feature at ~3.5 keV: Charge exchange with bare sulfur ions
激发最近声称一个引人注目的~3.5 keV的发射线从附近的星系和星系团,我们研究了一种新的等离子体模型,将电荷交换组件从理论散射计算。用标准的热模型拟合这类成分,得到3.5 keV左右的正残差,主要由S XVI从主量子数n > 8到地的跃迁产生。这种高n态只能通过电荷交换过程来填充。在这种情况下,星系团中观测到的3.5 keV的线通量可以很自然地用~ 3 keV温度的等离子体与以几百km/s速度运动的冷密云之间在~1 kpc ^3有效体积内的相互作用来解释。在~3.5 keV的S XVI线也提供了一个独特的诊断热宇宙等离子体中的电荷交换现象。
2015-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE