Relativistic Bethe logarithm for triplet states of helium-like ions
本文计算了类氦离子$2^3S$和$2^3P$态的$mα^7$级相对于Bethe对数的相对论修正。为了提高类氦离子理论能量的准确性和检验[V.Patkóvis，V.A.]中对氦中$mα^7$效应的评价，需要进行计算。叶罗欣湾Pachucki，Phys. Rev. A 103，042809（2021）]，其中发现与实验结果有显著差异.数值计算确定了相对论Bethe对数的大$Z$极限，与氢理论的分析结果非常一致.
2022-07-11 physics.atom-ph
Dissociative recombination and low-energy inelastic electron collisions of the helium dimer ion
本文报道了海德堡重离子储存环（TSR）上氦二聚体离子解离复合（DR）的实验研究结果，观察到了相对能量从近零（热电子能量约10 meV）到40 eV的电子-离子碰撞中性产物。
2004-12-22 physics.atom-ph
Bethe logarithms for the 1 singlet S, 2 singlet S and 2 triplet S states of helium and helium-like ions
我们用Charles Schwartz首先提出的一种方法的推广，计算了氦原子的1个单态S、2个单态S和2个三态S的Bethe谱，精确到7位数。我们还计算了类氦离子Li、Be、O和S的三种态的Bethe谱，研究了结果的1/Z行为。H-Bethe对数的计算精度也稍低。用我们的Bethe公式计算中性氦的激发态，而不是用Goldman和Drake的一阶1/Z展开式，使理论计算的电离势与实验测量的电离势之间的差异减小了几个数量级.
2000-02-03 physics.atom-ph
Ionization Potential of the Helium Atom
He ^4原子的基态电离势为5 945 204 221（42）MHz。除了低阶贡献外，该结果还包括相对阶数α ^4、α ^3 *m_e/m_alpha和α ^5 *ln^2（alpha）的所有效应。
2001-05-31 physics.atom-ph
Theoretical energy levels of $1sns$ and $1snp$ states of helium-like ions
用$n=3$- $7$计算了氦原子从碳到铀等电子序列中离子的$1sns$和$1snp$态的能级。计算是在相对论组态相互作用方法，包括相对论核反冲效应，领先的QED效应，和Breit相互作用的频率依赖性。所有的理论能量都提供了不确定性估计。
2019-08-16 physics.atom-ph
Ion and Electron Momentum Distributions from Single and Double Ionization of Helium Induced by Compton Scattering
本文用$hν=40$ keV光子的康普顿散射计算了氦原子双电离过程中原子核和电子的动量分布。我们发现双电荷离子的动量分布非常接近氦原子基态核的康普顿分布，而单电荷离子的动量分布则非常接近电子的康普顿分布。为了重现这些结果，非相对论计算需要使用高度相关的初态和终态波函数。
2021-10-19 physics.atom-ph
The interaction between the projectile and the target core in single ionization of helium by 100 MeV/u C$^{6+}$ and 1 GeV/u U$^{92+}$ ions
我们考虑氦的快速高电荷态离子单电离。电离被视为一个三体问题，其中涉及“主动”的目标电子，目标核心（由目标核和“被动”的目标电子）和射弹离子。我们表明，除非碰撞中的横向动量转移很大，否则射弹与靶核之间的相互作用偏离纯粹的库仑定律对电离的影响很弱。特别是，这种偏离的解释不能使人们得到与实验数据一致的关于电子发射进入所谓的垂直平面的全微分截面。
2008-10-28 physics.atom-ph
Single photoeffect on helium-like ions in the non-relativistic region
我们提出了一个推广的开创性的结果获得的单K壳层光电离的H类离子的M。Stobbe [Ann.Phys.7（1930）661]对氦等电子序列的情况进行了讨论。计算了该过程的总截面，并考虑了电子-电子相互作用对微扰理论一阶的相关修正。对整个非相对论能量域进行了预测。讨论了电离截面中关联效应的动力学抑制现象。
2007-04-17 physics.atom-ph
Fine structure of helium-like ions and determination of the fine structure constant
我们计算了轻的类氦原子的精细结构分裂，它可以解释α^5 Ry量级以下的所有量子电动力学效应。对于氦原子，我们解决了先前报道的理论和实验之间的分歧，并确定精细结构常数与31 ppb的精度。通过与不同核荷数的实验数据的比较和个别修正的类氢极限的评价，对计算结果进行了广泛的检验。
2010-01-31 physics.atom-ph
Prevalence of different double ionization pathways and traces of three-body collisions in strongly driven Helium
我们提出了一个统一的治疗的流行不同的双电离（DI）途径的功能，在强驱动氦的最终电子能量的总和。我们这样做是激光频率和强度的函数。在小的总能量，一个新的DI途径占主导地位，其中两个电子被电离与延迟后重新碰撞。我们发现两个电子和原子核之间的三体碰撞是这条途径的基础-我们称之为三重碰撞（TC）途径。在高总能量下，普遍存在的路径是一个电子在重新碰撞后延迟电离的路径-我们称之为延迟路径。跟踪后者的途径的患病率的渐近观测值被确定。
2010-11-05 physics.atom-ph
Angle-resolved x-ray spectroscopic scheme to determine overlapping hyperfine splittings in highly charged helium-like ions
本文提出了一种角分辨X射线光谱方案，用于测定高电荷态离子的超精细分裂。对于类氦离子，特别是，我们建议测量的角分布或极化的$1s2p~^{3}P_{1}, F \rightarrow 1s^{2}~^{1}S_{0}, F_{f}$发射后的初始$1s2s~^{1}S_{0}, F_{i}$水平的受激衰减。研究发现，发射的X射线光子的角度和偏振特性都强烈依赖于部分重叠的超精细$1s2p~^{3}P_{1}, F$共振的（相对）\textit{splitting}，从而有助于解析它们的超精细结构.所提出的方案是可行的，与当今的光子探测器，并允许测量的超精细分裂的类氦离子的相对精度约为$10^{-4}$。
2017-07-11 physics.atom-ph
Convergent close-coupling calculations of two-photon double ionization of helium
本文利用收敛近耦方法研究氦原子双光电离，通过微扰处理电子-光子相互作用并完整包含电子-电子相互作用，结果在角相关性方面接近非微扰计算。
2006-01-19 physics.atom-ph
Coherent control of an Helium-Ion ensemble
阿秒脉冲可以使原子处于相干过程。然而，由于出现的碎片是纠缠在一起的，每个碎片只保留了初始相干性的一小部分，从而限制了引导离子随后演变的机会。在这项工作中，我们使用\emph{ab initio}模拟泵探测电离的氦以上的$2s/2p$阈值，以证明如何可以控制这种损失的相干性。由于$2\ell n\ell'$态的参与，离子态$2s$和$2p$态（在非相对论极限下是简并的）之间的相干性导致稳定的、依赖于延迟的电偶极子。从由$n=2$流形的精细结构分裂引起的偶极的皮秒实时拍频，可以重建所有原始离子相干性，包括反平行自旋态之间的相干性，这是阿秒光电发射中相对论效应的灵敏探针。
2021-04-21 physics.atom-ph
Photoionization of helium-like ions in asymptotic nonrelativistic region
在非相对论微扰理论的次领先阶中，计算了高能光子单K壳层电离的截面。屏蔽修正对于轻的类氦离子特别重要。即使在中性He原子的情况下，我们的分析预测结果也与使用复杂的波函数进行的数值计算结果吻合得很好。研究了双光子与单光子光电离截面比值的普适高能行为。我们还讨论了微扰理论在反核电荷数1/Z上的快速收敛性。
2006-05-22 physics.atom-ph
QED $mα^7$ effects for triplet states of helium-like ions
我们对类氦离子的$2^3S$和$2^3P$态进行了$mα^7$阶QED效应的从头计算。计算的效果与先前计算的能量结合[V.A. Yerokhin和K. Pachucki，Phys.Rev.A81，022507（2010）]，从而将理论精度提高了一个数量级。所获得的$2^3S$ - $2^3P_{0,2}$跃迁能的理论值与现有的实验结果和以前的计算进行的核结合强度参数$Zα$的所有订单是在良好的协议。然而，对于电离能，我们发现$Zα$展开式和全阶计算之间存在一些不一致，这可能与氦的电离能的理论和实验结果之间的类似差异有关[V. Patkóet al.，A 103，042809（2021）]。
2022-11-30 physics.atom-ph
QED calculations of energy levels of helium-like ions with $5 \leq Z \leq 30$
本文计算了类氦离子基态和$n = 2$激发态的核结合强度参数$Zα$的所有量级的双电子QED效应。从全阶结果中减去$Zα$展开式的第一项后，我们确定了$mα^7$阶和更高阶的高阶QED效应。将高阶余项与[V.A.]中通过阶$mα^6$完成的结果相结合。Yerokhin和K. Pachucki，Phys.Rev.A81，022507（2010）]，我们获得了类氦离子与$Z = 5-30$的基态和非混合$n=2$态的最准确的理论预测。对于混合$2^1 P_1$和$2^3 P_1$状态，我们通过评估高阶混合校正扩展了以前的计算，并表明它定义了$Z > 10$的$LS$耦合的理论计算的不确定性。
2022-06-28 physics.atom-ph
Helium-like ions in magnetic field: application of the nonperturbative relativistic method for axially symmetric systems
在存在外部轴对称场的情况下，由核束缚的电子的狄拉克方程可以通过使用施加在有限基组上的双动力学平衡条件来数值求解（A-DKB方法[Rozenbaum等人，Phys.Rev.A89，012514（2014）]）。我们提出了应用这种方法来描述暴露于均匀的外部磁场中的类氦离子。计算了基态的二阶塞曼位移和核磁屏蔽常数，其中包括电子间相互作用的主要贡献。A-DKB值与微扰理论直接计算值进行了比较。核磁屏蔽的计算结果可用于精确测定核磁矩。塞曼效应的二次贡献可以用于类氦离子跃迁能的高精度测量。
2020-08-31 physics.atom-ph
Hartree-Fock calculations for the photoionisation of helium and helium-like ions in neutron star magnetic fields
在偶极近似下，我们导出了中子星在磁场强度为10^7 ~ 10^9 T范围内多电子原子和离子的光电离截面。在绝热近似下，用自洽的方法处理束缚态和连续态。束缚态的计算通过求解Hartree-Fock-Roothaan方程，使用有限元和B-样条技术，而连续轨道的计算通过直接积分的Hartree-Fock方程中的平均场势的其余束缚轨道。我们考虑了中子星大气中的质量和光子密度，有限的核质量以及能级的热占据。这些数据对于定量解释孤立中子星的热辐射所产生的X射线谱可能具有重要意义。它们可以作为中子星大气的化学成分、磁场强度、温度和红移建模的输入。本文主要研究氦和类氦氧。当限制量子数时，这些双电子系统足够简单，可以计算出所有可能的跃迁，并且应该显示出其他双电子系统（直到铁）的所有基本结构和行为。
2013-08-07 physics.atom-ph
Complex scaled relativistic configuration-interaction study of the $LL$ resonances in helium-like ions: from Boron to Argon
在Dirac-Coulomb-Breit哈密顿量的框架内，利用复杂的定标组态相互作用方法计算了从硼到氩的类氦离子的$LL$共振的能量和俄歇宽度.核反冲和QED修正也被考虑在内。所得到的结果进行了比较与其他计算的基础上的复杂的缩放方法，以及与使用稳定和基础平衡方法评估的相关结果。
2019-09-25 physics.atom-ph
Spin-state-controlled chemi-ionization reactions between metastable helium atoms and ground-state lithium atoms
我们证明了控制$^4$ He（2 $^3$ S $_1$）- $^7$ Li（2 $^2$ S $_{1/2}$）化学电离反应的全光学电子自旋态制备的两个原子物种之前的碰撞过程。我们的结果表明，化学电离强烈抑制（增强）的非自旋守恒（自旋守恒）碰撞在热能。这些发现与基于自旋角动量耦合的准分子态原子态的模型是一致的。与模型的小偏差表明$^4Σ^+$通道对违反自旋守恒的反应速率的贡献。
2022-03-24 physics.atom-ph
Photoelectron -- residual-ion entanglement in streaked shake-up ionization of helium
本文从头计算氦在XUV–IR条纹场中的直接与振光电离谱，揭示光电子与n=2、3激发态He+剩余离子的相互作用导致相位延迟及显著方向依赖。
2024-09-05 physics.atom-ph
Superfluorescence, free-induction decay, and four-wave mixing: propagation of free-electron laser pulses through a dense sample of helium ions
本文报道了波长为24.3 nm的自由电子激光脉冲在氦气中传输的实验和数值研究。电离和激发填充He $^{+}$ 4 $p$状态。在469 nm、164 nm、30.4 nm和24.5 nm波长处观察到强的定向发射。我们将469 nm和164 nm处的发射解释为4 $p$ -3 $s$ -2 $p$级联超荧光，将30.4 nm处的发射解释为2 $p$ -1 $s$跃迁的耦合超荧光，将25.6 nm处的发射解释为3 $p$态的自由诱导衰减。
2018-09-18 physics.atom-ph
Radiative Charge Transfer Between the Helium Ion and Argon
计算了氦离子与氩原子之间的辐射电荷转移速率系数。在300 K时的速率系数约为$10^{-14}$ cm ${}^3$ /s，与早期的实验数据一致。
2018-06-22 astro-ph.GA physics.atom-ph
Mobility of the Singly-Charged Lanthanide and Actinide Cations: Trends and Perspectives
本文综述了单电荷镧系和锕系离子气体输运的研究现状，并展望了其在超重离子中的应用前景。对镧系离子在He和Ar中迁移率的测量和计算结果符合得很好，而且它们对离子的电子组态，即外电子层是6s、5d-6s还是6s $^2$都非常敏感。以前的理论工作在这里扩展到具有零电子轨道动量的锕系元素的离子：AC PDMATHAMN（7s $^2$，$^1$ S），上午$^+$（5 f $^7$ 7 s $^9$ S $^\circ$），Cm $^+$（5 f $^7$ 7s $^2$ $^8$ S $^\circ$），无PDMATHAMN（5 f $^{14}$ 7 s $^2$ S）和Lr $^+$（5 f $^{14}$ 7 s $^2$ $^1$ S）。计算揭示了大的系统差异的迁移率的7s和7s $^2$集团的离子和其他类似的镧系元素类似物。通过离子半径的概念，探讨了离子-中性相互作用势和迁移率变化与裸离子中电子分布的空间参数之间的关系。虽然发现的相互作用势和迁移率的定性趋势，使他们吸引超重离子的研究，缺乏实验数据和限制的标量相对论从头算方法的使用，使进一步的努力有必要把运输测量到库存的技术操作在“一个原子在一个时间”模式。
2020-08-03 physics.atom-ph
Neutralization of excited antiprotonic helium ion in collisions with helium atoms
本文考虑了在低温介质中，氦原子与激发态反质子氦离子碰撞过程中的一个中和过程，并伴随着反质子到低能级的跃迁。输入和输出通道中的相互作用分别类似于$\mathrm{H}^+ - \mathrm{He}$（$X^1Σ$）和$\mathrm{H} - \mathrm{He}^+$（$A^1Σ$）系统的电势。最后一项被反质子跃迁能向下移动。因此，对于适当的反质子量子数，初项和末项可以相交，从而导致跃迁的可感知的截面。我们已经发现，这一过程可以提供一个额外的增加有效湮没率的高激发反质子氦离子，即使在低密度和温度的目标对应于已知的实验条件。
2019-12-01 nucl-th physics.atom-ph
Nonrelativistic ionization energy for the helium ground state
给出了氦原子基态非相对论能量的24位有效数字。计算是基于随机选择指数的变分展开。该数据可以用作许多电子和/或三体系统的其他方法的基准。
2002-10-01 physics.atom-ph physics.comp-ph
Angular correlations in the two--photon decay of helium--like heavy ions
基于二阶微扰理论和狄拉克相对论方程，研究了类氦重离子的双光子衰变。特别注意了两个光子的角发射，即，角关联函数如何依赖于在它们的初始和最终状态中的离子的壳结构。此外，还讨论了在电子-光子相互作用展开式中非偶极项（电磁项）的影响。对类氦氙离子$^{52+}$、金离子Au $^{77+}$和铀离子U $^{90+}$的$1s2s \, ^1S_0$、$1s2s \, ^3S_1$和$1s2p \, ^3P_0$态的双光子衰变进行了详细的计算。
2011-06-26 physics.atom-ph quant-ph
Anomalous nuclear effects on ion charge state distribution in helium gas
研究发现高能原子离子在氦气热化时的电荷态分布存在同位素及同核素核态间的异常差异，无法由已知同位素效应解释。
2025-03-14 nucl-ex physics.atom-ph
Calculation of the photoionization with de-excitation cross sections of He and helium-like ions
本文讨论了He和类氦离子$^{+}$和B $^{3+}$在高但非相对论光子能量$ω$下的去激发光电离的计算结果。考虑了几种较低的$^{1}S$和$^{3}S$状态。我们提出并分析了去激发光电离$σ_{(d)}^{+\ast}(ω)$和激发光电离$σ^{+\ast}(ω)$的截面的比值$R_{d}^{+\ast}$。给出了$R_{d}^{+\ast}$对靶体激发及其核电荷的依赖关系。除了理论上的兴趣，得到的结果可以验证使用这种长寿命的激发态$2^{3}S$的He。
2005-10-27 physics.atom-ph physics.comp-ph
Hyperfine structure splitting of the positron-helium ions $e^{+}[^3$He$(2^3S)]$ and $e^{+}[^4$He$(2^3S)]$
测定了正电子氦离子$e^{+}[^3$ He $(2^3S)]$和$e^{+}[^4$ He $(2^3S)]$最低束缚态的超精细结构分裂。特别地，我们发现对于$e^{+}[{}^3$ He $(2^3S)]$离子，可以观察到以下三个超精细结构分裂：5824.3986 $MHz$、76466.5308 $MHz$和5824.4019 $MHz$。在$e^{+}[{}^4$ He $(2^3S)]$离子中，只能观察到一个超精细结构分裂82963.0427 $MHz$。所有这些值都可以在现代实验中测量。
2012-12-20 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-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
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
Hardening and Strain Localisation in Helium-Ion-Implanted Tungsten
钨是未来聚变反应堆中面向等离子体的装甲部件的主要候选材料。在使用中，聚变中子辐照通过碰撞级联产生晶格缺陷。从等离子体注入的氦通过增加缺陷保留来消除损伤。两者都可以用氦离子注入来模拟。在最近对3000 appm氦注入钨（W-3000 He）的研究中，我们假设氦诱导的辐照硬化，然后在变形过程中软化。该假设是建立在观察到的硬度大幅增加，大量堆积和周围的纳米压痕和劳厄衍射测量的局部变形下的压痕形成滑步。在这里，我们测试这一假设，实现它在晶体塑性有限元（CPFE）制定，在W-3000 He在300 K的纳米压痕模拟。该模型认为热激活位错滑移通过氦缺陷障碍，其障碍强度是作为缺陷浓度和形态的函数。只有一个拟合参数用于模拟氦注入钨：缺陷去除率。模拟捕捉本地化的大堆积非常好，并预测有限的领域的晶格畸变和几何必要的位错下的凹痕同意定量与以前的劳厄测量。应变局部化通过高分辨率电子背散射衍射和透射电子显微镜测量从W-3000 He中的纳米压痕中心的横截面抬出进一步确认。
2019-11-23 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Different escape modes in two-photon double ionization of helium
研究揭示了氦原子双光子电离中质心运动与相对运动导致的不同逃逸模式及角相关函数宽度差异。
2006-08-03 physics.acc-ph physics.atom-ph
Neutralization of slow helium ions scattered from single crystalline aluminum and tantalum surfaces and their oxides
研究了低能离子散射中表面氧对He $^+$离子从不同单晶表面散射的离子产额的影响。将初始清洁的Al（111）和Ta（111）暴露于分子氧，记录不同氧化阶段和不同初级能量的离子谱。归一化到微分散射截面以及实验因素的离子产率的比较允许获得关于氧对电荷交换过程的影响的信息。这两种金属的离子产率与曝光的减少不能解释由不同的表面覆盖率排他，但需要的中和效率取决于表面的化学结构。此外，对于Ta，在金属和氧化物中获得的离子产率出现不同的能量依赖性。O的离子产率在两个表面中显示出比所研究的金属显著更弱的能量依赖性。
2019-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
Semi-classical Computation of Low-energy Collisions Cross Section in Mutual Neutralization of Helium and Hydrogen Ions
采用半经典模型对$\mathrm{^4He^+}$和$\mathrm{H^-}$碰撞中的相互中和作用进行了理论研究。该模型包括九个$\mathrm{^2Σ^+}$对称的共价态。这里的假设是，在给定的核间位置上只有两个态相互作用。研究了碰撞能量低于100 $eV$的反应。计算了总互中和截面，并与前人的结果进行了比较
2018-01-10 physics.atm-clus physics.atom-ph physics.chem-ph
