Determining Metastable Ion Lifetime and History through Wave-Particle Interaction
亚稳离子的激光诱导荧光（LIF）常被用来探测许多实验室等离子体中基态离子的运动动力学。然而，这些测量对亚稳态离子寿命施加了限制。亚稳态是由中性原子以及处于其他电子状态的离子的直接电离产生的，其中前者将仅忠实地表示在短于亚稳态寿命的时间内作用于离子动力学的过程。我们在这里提出的第一个实验研究，这种类型的系统的影响，使用波粒相互作用在氩多偶极等离子体。亚稳寿命和相对分数的可测量的产生从预先存在的离子，必要的校正LIF测量误差，可以通过拟合的实验结果与我们提出的理论来确定。
2019-02-20 physics.atom-ph physics.plasm-ph
A metastable state in $\mathrm{Yb}^+$ with lifetime greater than 10 minutes
University of California Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
通过时域测量发现Yb+离子亚稳态寿命达17.8分钟，并找到701nm再泵浦跃迁，可用于量子信息处理。
2026-09-10 physics.atom-ph
The radiative lifetime of metastable CO ($a^3Π, v=0$)
本文对CO在$a^3Π_{1,2}, v=0$态的辐射寿命进行了实验和理论研究。束中的CO分子在该亚稳态的选定旋转能级下制备、斯塔克减速并静电捕获。从陷阱中的磷光衰减，辐射寿命测量为$a^3Π_1, v=0, J=1$能级的$2.63\pm0.03$ ms。从自旋-轨道之间的耦合的$a^3Π$和$A^1Π$状态的辐射寿命长20%的计算为3.16毫秒。得出的结论是，耦合到其他$^1Π$状态有助于观察到的亚稳态CO的磷光速率。
2008-01-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Measurement of wave-particle interaction and metastable lifetime using laser-induced fluorescence
利用激光诱导荧光（LIF）直接测量离子分布函数，可以获得大量的信息，如离子温度和波粒相互作用。这种非侵入式等离子体诊断提供了一个重要的窗口，在相空间中的离子运动。以前的模拟结果表明，LIF测量，这是直接从中性气体粒子产生的亚稳离子，也从其他电子状态的离子，亚稳寿命的限制。在亚稳态人口的中性原子的直接电离产生的情况下，使用LIF测量的速度分布将只忠实地表示在短于亚稳态寿命的时间内作用于离子动力学的过程。本文利用氩多偶极等离子体中的波粒相互作用，首次对亚稳态寿命效应进行了实验研究。我们证明，这种系统性的影响，可以纠正使用的理论解决的基础上的亚稳寿命和相对分数的可吸收产生的预先存在的离子的文件。
2019-04-20 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
An ultracold, optically trapped mixture of {87}Rb and metastable {4}He atoms
我们报道了在光偶极阱中实现超冷（<25 μ K）的铷（{87}Rb）和亚稳三重态氦（{4}He）混合物。我们的方案包括激光冷却的双物种磁光阱，同时MW和RF诱导的强制蒸发冷却的四极磁阱，并转移到一个单光束的光偶极阱。我们观察到长的捕获寿命的双重自旋拉伸的自旋态混合物和测量更短的寿命为其他自旋态组合。我们讨论了实现碱金属和亚稳态氦原子的量子简并混合物的前景。
2016-11-04 physics.atom-ph
Lifetime Determination of the $5s5p$ ${}^{3}P^{\rm{o}}_{0}$ Metastable State in ${}^{87}$Sr from the Electric Dipole Matrix Element
本文通过精确测量激光强度和自由空间拉比频率，测定了⁸⁷Sr中5s5p ³P₀⁰亚稳态的辐射寿命为151.4(48)秒，为长寿命激发态测量提供了通用方法。
2024-01-20 physics.app-ph physics.atom-ph
Theoretical determination of lifetimes of metastable states in Sc III and Y III
用相对论耦合团簇理论计算了Sc ^{2 +}和Y ^{2 +}的前两个亚稳态的寿命。尽管这些离子的电子构型与中性碱金属原子相似，但它们的结构却与后者有很大的不同，因此研究它们的电子相关效应引起了人们的极大兴趣。我们对上述双电离体系与相应的中性和单电离等电子体系之间的关联趋势进行了比较研究。这些离子的激发态寿命在天体物理领域，特别是在研究冷巨星的后主序星演化中具有重要意义。
2007-07-22 physics.atom-ph physics.optics
Spin-dipole induced lifetime of the least-bound quintet sigma state of He(2S)+He(2S)
两个自旋极化的亚稳氦原子在超冷碰撞过程中形成的五西格玛态的最小束缚振动能级（v=14）的性质对于研究亚稳氦原子的光缔合光谱是至关重要的。我们报告的自旋偶极耦合的五重态西格玛状态的单重态的潘宁和缔合电离过程是非常可能的这种状态的自电离寿命的计算。我们发现寿命约为150微秒，明显大于最近的实验估计（4-5）微秒。
2006-04-24 physics.atom-ph
Lifetimes of the Metastable $6\mathrm{d}\, ^{2}\mathrm{D}_{5/2}$ and $6\mathrm{d}\, ^{2}\mathrm{D}_{3/2}$ States of Ra$^+$
本文测量了Ra$^+$亚稳态D态的寿命，并用耦合簇方法进行了理论计算，实验与理论在误差内一致，对光频标和相对论原子理论有重要意义。
2025-09-25 physics.atom-ph
Autoionization of spin-polarized metastable helium in tight anisotropic harmonic traps
紧密限制的亚稳态氦原子之间的自旋偶极介导的相互作用将自旋极化的五重态${}^{5}Σ^{+}_{g}$耦合到单重态${}^{1}Σ^{+}_{g}$，从单重态自电离是高度可能的，导致陷阱本征态的有限寿命。我们扩展我们以前的研究球对称谐波陷阱的有趣的情况下，轴对称各向异性谐波陷阱和报告的结果为最低的10个国家在“雪茄样”和“煎饼样”陷阱的平均频率为100 kHz和1 MHz。我们发现，有一个显着的抑制电离，并随后增加寿命，在陷阱纵横比$A=p/q$，其中$p$和$q$是整数，对于那些状态是在没有碰撞或自旋偶极相互作用的情况下退化。
2007-08-30 physics.atom-ph
Hyperfine quenching of the metastable $^3P_{0,2}$ states in divalent atoms
计算了Mg、Ca、Sr和Yb原子的最低能量亚稳$^3P_0$和$^3P_2$态的超精细猝灭速率。使用从头算相对论多体方法进行计算。计算的寿命可能是有用的设计新的超精密光学时钟和捕获实验与$3P_2$费米子同位素。得到的$^3P_0 -> ^1S_0$时钟跃迁的自然宽度对于$^{25}$ Mg为0.44 mHz，对于$^{43}$ Ca为2.2 mHz，对于$^{87}$ Sr为7.6 mHz，对于$^{171}$ Yb为43.5 mHz，对于$^{173}$ Yb为38.5 mHz。与玻色子同位素相比，费米子同位素中的$3P_2$态的寿命由于超精细猝灭而显著缩短，但仍然足够长以用于捕获实验。
2003-12-02 physics.atom-ph
Long-lived metastable states in the 4f$^{13}$5d6s configuration of Yb$^+$
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）；QuSoft
通过光泵浦和协同冷却，研究了Yb$^+$的4f$^{13}$5d6s组态中的长寿命亚稳态，测量了三个不同寿命的衰变信号，并通过原子结构计算验证了结果，为量子比特和光钟提供了新机会。
2026-06-23 physics.atom-ph quant-ph
Multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock calculations of transition rates and lifetimes of the eight lowest excited levels of radium
用多组态Dirac-Hartree-Fock（MCDHF）模型计算了镭的九个最低能级之间的跃迁率。然后使用主导率来评估辐射寿命。研究了亚稳态$ 7s7p ^3 P_0 $态通过双光子E1 M1和超精细诱导通道的衰变。
2007-01-22 physics.atom-ph
Lifetime determination of the 5d$^{2}$~$^{3}$F$_{2}$ state in barium using trapped atoms
磁光俘获原子使得能够确定亚稳态和更高激发态的寿命，如钡中的$\rm{5d^{2}~^{3}F_{2}}$态。通过在钡MOT的冷却循环内驱动从亚稳态的强跃迁来有效地填充状态。寿命是从转移到$30\,\%$的捕获原子到这种状态后MOT荧光的增加推断的。$\rm{5d^{2}~^{3}F_{2}}$态的辐射衰变级联到MOT的冷却循环，其中$96.0(7)\,\%$的概率对应于$4.0(7)\,\%$的陷阱损失，并且其寿命被确定为$\rm{160(10)~μs}$。这与$\rm{190~μs}$的理论计算寿命[J. Phys. B，{ \bf 40}，227（2007）]非常一致。将冷却循环中确定的$4.0(7)\,\%$损失与理论计算的分支比进行比较。这种测量扩展了被困原子的功效，以测量更高，更长寿命的状态的寿命，并验证重多电子系统的原子结构计算。
2015-02-27 physics.atom-ph
Nonadiabatic decay of metastable states on coupled linear potentials
具有相反斜率的能级对的避免交叉可以形成量子粒子的外部自由度的势能曲线。我们利用非绝热和绝热表象研究了亚稳态在这种避免交叉点上的非绝热衰变。该系统是由一个单一的缩放绝热参数，$V$。时间无关的两个组件的薛定谔方程解决在这两个表示，和MSAC的非绝热寿命确定从波函数通量计算和从Breit-Wigner公式，导致四个寿命值为每个MSAC。我们还解决了与时间相关的薛定谔方程在这两个图片和推导MSAC寿命从波函数衰减。MSAC寿命的六个非微扰值的集合一致，验证了方法。当绝热性参数$V$增加约10倍时，MSAC特征从边缘过渡到高度稳定，寿命增加约10个数量级。的$ν$依赖的寿命在几个政权进行了讨论。与时间相关的微扰理论被发现产生近似的寿命偏离$\lesssim 30\%$从非微扰的结果，而半经典的朗道-齐纳隧道方程的基础上的预测被发现是高达20关闭的一个因素，在研究的范围内的$V$和$ν$。这些结果适用于许多在交叉耦合势能曲线上具有量子态的原子和分子系统。
2022-01-28 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-ph
Measurement of the Kr XVIII 3d $^2D_{5/2}$ lifetime at low energy in a unitary Penning trap
用另一种方法研究了多重电离原子中亚稳态的辐射衰变。在NIST，使用单一的潘宁阱从离子源选择性地捕获Kr $^{17+}$离子，在低能量下隔离地测量3d $^2D_{5/2}$亚稳态的衰变，而没有任何主动冷却。高度电离的原子被捕获在具有4（1）eV的能量扩展的电子基态配置的精细结构中，该能量扩展比离子源内窄约100倍。通过观察从3d $^2D_{5/2}$能级到基态的禁戒跃迁的可见637 nm光子发射，测得其辐射寿命为$τ=$ 24.48 ms +/- 0.28（stat.）ms +/- 0.14（系统）值得注意的是，对这种相对论性里德伯原子的各种理论预测与我们在1%水平上的测量一致。
2014-04-24 physics.atom-ph
Cold and trapped metastable noble gases
我们回顾了冷的，被困的亚稳惰性气体的实验和理论工作。我们强调的方面，区分工作与这些原子的大机构的工作冷，一般被困的原子。这些方面包括亚稳原子特有的探测技术和碰撞过程。我们描述了几个实验，利用这些独特的功能领域，包括原子光学和统计物理。我们还讨论了这些原子的精密测量，包括精细结构分裂，同位素位移和原子寿命。
2012-03-13 physics.atom-ph quant-ph
Measurement of the H$^3Δ_1$ Radiative Lifetime in ThO
对电子电偶极矩（eEDM）的最佳限制来自ACME II实验[Nature \textbf{562}（2018），355-360]，该实验在远高于1 TeV的能量尺度上探索了超越标准模型的物理学。ACME II通过监测一氧化钍（ThO）分子的亚稳态H $^3Δ_1$状态的冷束中的电子自旋进动来测量eEDM，其中每个分子的观察时间为$τ\approx 1$ ms。我们在这里报告一个新的测量寿命的ThO（H $^3Δ_1$）状态，$τ_H = 4.2\pm 0.5$毫秒。使用的设备内，$τ\approx τ_H$将使大幅减少的不确定性的eEDM测量。
2022-04-12 physics.atom-ph
Precision Measurement for Metastable Helium Atoms of the 413 nm Tune-Out Wavelength at Which the Atomic Polarizability Vanishes
我们提出了第一次测量氦原子的调谐波长，原子的极化率消失。我们利用一种新的，高灵敏度的技术，精确测量的影响，在封闭的亚稳态（$2^{3}S_{1}$）氦原子的捕获电位的变化照射的扰动激光场。实验测得的调谐波长为413.0938（$9_{Stat.}$）（$20_{Syst.}$）nm，与理论计算值（413.02（9）nm）相当吻合，理论计算值对有限核质量、相对论和量子电动力学（QED）效应敏感。这为更详细的理论研究提供了动力，以测试QED。
2015-05-26 physics.atom-ph
Spectroscopic Study and Lifetime Measurement of the $6d7p$ $ ^{3}F_{2}^{o}$ state of radium
本文报道了一种精确测量$^{226}$ Ra中$6d7p$ $^3F_2$态的振子强度和衰变道分支比的方法。这种方法利用了Ra中存在的一组亚稳态，允许测量振子强度，而不需要知道原子束中的原子数。我们测量了$7s6d$ $^3D_1$、$7s6d$ $^3D_2$和$7s6d$ $^1D_2$态衰变的振子强度和分支比，并将$7s6d$ $^3D_3$态的分支比限制为小于0.4 $\%$（68 $\%$置信限）。$^3F_2$状态的寿命被确定为$15 \pm 4$ ns。
2019-10-07 physics.atom-ph
Experimental evidence of twin fast metastable H(2S) atoms from dissociation of cold H_2 induced by electrons
本文报道了用符合测量方法直接探测到一个冷H_2分子离解产生的两个亚稳态H（2S）原子。分子解离是由电子碰撞诱导的，以避免受控制辐射跃迁的选择规则的限制。两个靠近碰撞中心的探测器通过局部猝灭过程测量中性亚稳态H（2S），该过程将H（2S）状态与H（2 P）混合，导致莱曼-α探测。我们的数据表明，符合测量的完成，首次证明了H（2S）-H（2S）解离通道的存在。
2013-07-05 physics.atom-ph
Precision Measurement of the Lifetime of the 3d D_{5/2} state in 40Ca+
利用线性Paul阱中单个冷钙离子的量子跃迁，测量了40 Ca+中3d 2 D_{5/2}亚稳能级的寿命. 4s S_{1/2}-3d D_{5/2}跃迁对于单离子光学频率标准、天体物理参考和原子结构计算的检验具有重要意义。我们通过在大约32小时内观察近64，000次量子跃迁获得τ = 1.168 +-0.007 s。我们的结果比以前的测量结果更精确，也更大。为量化系统效应而进行的实验包括对以前未被注意到的系统误差源的研究，即由半导体二极管激光器发射的辐射的宽背景激发。将我们的结果与原子结构计算相结合，得到3d D_{3/2}的寿命为1.20 ± 0.01 s。我们还使用量子跳跃观测来证明光子反聚束，并估计背景压力和加热率的离子阱。
2000-02-15 physics.atom-ph
Experimental Photoionization Cross-Section Measurements in the Ground and Metastable State Threshold Region of Se+
报道了Se+在18.0 - 31.0 eV光子能量范围内的绝对光电离截面测量结果，该范围跨越了4 S_{3/2}基态和2 P_{3/2,1/2}和2 D_{5/2,3/2}亚稳态的电离阈值.使用高级光源同步辐射设备进行测量。强的光激发-自电离共振，由于4p--> nd跃迁被认为是在截面光谱和确定与量子亏损分析。
2010-11-29 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
Observation and measurement of an extra phase shift created by optically detuned light storage in metastable helium
实验表明，在室温下的亚稳态氦中的电磁感应透明（EIT）表现出光存储能力的耦合和探测光束和原子多普勒分布的中心之间的失谐的中间值。一个额外的相移示出被施加到检索的光脉冲时，EIT协议在非零光学失谐执行。这种相移的值测量不同的光失谐0和2 GHz之间，并讨论了其起源。
2014-02-03 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Ultracold mixtures of metastable He and Rb: scattering lengths from ab initio calculations and thermalization measurements
研究了亚稳态三重态He和Rb的超冷种间散射性质。我们进行了国家的最先进的从头计算相关的相互作用势，并测量了种间弹性截面的亚稳态三重态$^4$他和$^{87}$ Rb在四极磁阱中的温度为0.5 mK的超冷混合物。我们的理论和实验相结合的研究给出了种间散射长度$a_{4+87}=+17^{+1}_{-4}$ $a_0$，这在这项工作之前是未知的。更一般地说，我们的工作表明，使用从头计算包含一个重，多电子原子，如Rb的系统获得准确的散射长度的可能性。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
New experimental and theoretical approach to the 3d D-level lifetimes of 40Ca+
本文报道了在线性Paul阱中激光冷却$^{40}$ Ca $^+$离子的3d $^2$ D $_{5/2}$和3d $^2$ D $_{3/2}$亚稳态寿命的测量结果。我们介绍了一种新的测量技术的基础上高效率的量子态检测后的相干激发的D $_{5/2}$状态或非相干搁置在D $_{3/2}$状态，随后的自由，无扰自发衰变。D $_{5/2}$态的自然寿命为1168（9）ms，这一结果与最精确的公布值非常吻合。D $_{3/2}$态的寿命首次用单离子测量，得到1176（11）ms，这将以前结果的统计不确定性提高了四倍。我们将这些实验寿命与高精度从头算全阶计算进行了比较，并找到了非常好的一致性。这些计算代表了高精度原子理论的一个很好的测试，并将作为一个基准的宇称不守恒的研究在Ba $^+$具有相似的原子结构。
2004-09-07 physics.atom-ph quant-ph
Precision Measurements in Few-Electron Molecules: The Ionization Energy of Metastable $\mathbf{^4}$He$\mathbf{_2}$ and the First Rotational Interval of $\mathbf{^4}$He$\mathbf{{_2}^+}$
分子氦是测试少电子分子$\textit{ab initio}$计算的基准系统。本文报道了He $_2$的$a\,^3Σ_u^+$态的绝热电离能的测定，它对应于He $_2$的$a\,^3Σ_u^+$（$v''=0$，$N''=1$）态和He ${_2}^+$的$X^+\,^2Σ_u^+$（$v^+=0$，$N^+=1$）态之间的能量间隔，以及He ${_2}^+$的最低转动间隔。这些测量依赖于使用频率梳校准的连续波UV辐射在反向传播的激光束设置中的亚稳态He $_2$分子的激发到高里德堡态。所观察到的里德堡态外推到他们的系列限制使用多通道量子亏损理论。He $_2$（$a\,^3Σ_u^+$）的电离能和He ${_2}^+$（$X^+\,^2Σ_u^+$）的最低转动间隔分别为34301.207002（23）$\pm 0.000037_{\mathrm{sys}}$ cm $^{-1}$和70.937589（23）$\pm 0.000060_{\mathrm{sys}}$ cm $^{-1}$。
2020-06-04 physics.atom-ph physics.chem-ph
Frequency shifts of photoassociative spectra of ultracold metastable Helium atoms : a new measurement of the s-wave scattering length
我们观察到磁囚禁的亚稳态$^4$ $^*$原子的单色光缔合光谱中的光致频率移动。在与$2^3S_1 - 2^3P_0$渐近线相连的纯长程$0_u^+$势中，一对超冷自旋极化的$2^3S_1$氦原子被激发到分子束缚态。这种位移是由分子激发束缚态与两个碰撞$2^3S_1$原子的散射态和束缚态的光耦合引起的。我们测量了$0^+_u$势中几个振转能级的频移，发现它与光缔合激光强度呈线性关系。与理论分析的比较提供了一个很好的指示的s-波散射长度$a$的五重态（$^5Σ_g^+$）的潜力，$a=7.2\pm 0.6$ nm，这是显着低于大多数以前的结果通过非光谱方法。
2005-09-22 cond-mat.other physics.atom-ph
Thermalization measurements on an ultracold mixture of metastable $^4$He and $^{87}$Rb atoms in a quadrupole magnetic trap
最近，我们报道了（Knoop等人[arXiv：1404.4826]）通过在四极磁阱中对超冷混合物进行热化测量，实验测定亚稳态三重态$^4$ He+ $^{87}$ Rb散射长度。在这里，我们提出了我们的实验装置，并详细说明这些热化测量。特别地，我们给出了四极磁阱种间热化率的理论描述。e.在Majorana加热的存在下，和一个通用的程序来提取散射长度从弹性截面在有限温度下的$C_6$系数的知识的基础上单独。此外，从我们的热化数据中，我们得到了一个上限的总种间两体损失率系数$1.5\times 10^{-12}$ cm $^3$ s $^{-1}$。
2014-07-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
