Excitation of highly charged hydrogen-like ions by the impact of equivelocity electrons and protons: a comparative study
我们考虑激发高电荷的类氢离子的碰撞的等速电子和质子。质子的动能比等速电子的大三个数量级以上。然而，它示出，尽管这一事实，电子可以更有效地诱导激发在碰撞速度（略）高于阈值的电子碰撞激发。其基本原因是高电荷离子核的吸引场对电子运动的强烈扭曲。
2013-02-28 physics.atom-ph
Doubly differential cross sections for ionization of lithium atom by protons and O$^{8+}$ ions
研究了锂原子与$p$和O $^{8+}$碰撞中的单电离。用相对论非微扰方法计算了电离的双微分截面。与最近的测量和理论预测的比较。
2018-12-11 physics.atom-ph
Fragmentation dynamics of diatomic molecules under proton impact: Kinetic energy release spectra of CO^{q+} and NO^{q+} (q = 2, 3) molecular ions
本文报道了NO和CO三重电荷双原子分子离子的碎裂动力学，利用反冲离子动量谱仪研究了NO和CO在200 keV质子束作用下多重电离后的解离碎裂。获得了不同碎裂通道的动能释放分布。计算了NO^{3+}和CO^{3+}分子离子基态和几种激发态的势能曲线。在计算的PEC以及简单的库仑激发模型的背景下讨论了所获得的KERD。不稳定的前体分子离子的库仑破裂显示出明显的优先选择N^{2+} + O^+（和C^{2+} + O^+）碎裂通道。
2022-02-13 physics.atom-ph
Iterative Confinement of Ions via the Quantum Zeno Effect: Probing Paradoxical Energy Consequences
本文提出基于量子芝诺效应的迭代测量方法逐步约束离子，以双质子系统为例揭示能量积累悖论，并设计可行实验验证，为量子物理和聚变研究提供新视角。
2024-03-15 physics.atom-ph quant-ph
Hydrogen molecular ions for improved determination of fundamental constants
分析了氢分子离子H + 2和HD +的高分辨振转光谱用于独立测定几个基本常数的可能性。虽然这些分子已被提出计量的核电子质量比，我们表明，它们也是敏感的质子和氘核的半径和里德伯常量的水平上的当前的差异俗称为质子大小之谜。所需的精度水平，在10 - 12的范围内，可以达到实验，使用多普勒自由双光子光谱方案，并通过理论预测。它示出了如何测量几个精心选择的振转跃迁可能揭示新的光质子半径的难题，提供了一种替代的准确测定的里德伯常量，并产生新的值的质子-电子和氘-质子质量比一个数量级更高的精度。
2016-05-18 physics.atom-ph
Electronic interaction of slow hydrogen and helium ions in the nickel-silicon system
本文研究了镍、硅和镍硅合金在中、低能离子散射条件下对质子和氦离子的电子阻止截面（SCS），对于500 eV至200 keV范围内的离子能量。对于质子，在低于玻尔速度的速度推导SCS是成比例的离子速度为所有调查的材料。相反，对于He离子，在所有研究的材料中观察到非线性速度缩放。静态计算使用密度泛函理论（DFT）从文献中获得准确预测的SCS的Ni和Ni-Si合金的制度与观察到的速度比例。在较高的能量，推导的SCS的Ni的质子和He离子的能量依赖性同意最近的时间依赖DFT计算的预测。测量的SCS的Ni-Si合金的SCS相比，从布拉格的规则的基础上SCS的Ni和Si推导出在这项研究中，质子产生良好的协议，但系统的偏差为He射弹，近20%。总的来说，所获得的数据表明非绝热过程的重要性，如电荷交换的电子停止，特别是中等能量的离子比质子在固体中的适当建模。
2019-08-21 physics.atom-ph
Differential cross sections for single ionization of Li in collisions with fast protons and O$^{8+}$ ions
本文研究了Li在6 MeV和1.5-MeV/amu碰撞能量下与H $^+$和O $^{8+}$射弹离子碰撞的单电离过程。在独立电子模型和碰撞参量图的框架下，采用程函初态近似计算了连续畸变波中的全微分（FDCS）和双微分（DDCS）截面.与DDCS的LaForge \textit{et al} [J. Phys. \textbf{46} 031001（2013）]和Hubele \textit{et al} [Phys.Rev.Lett. \textbf{110} 133201（2013）]中。对于O $^{8+}$的影响列入重粒子（NN）的相互作用的计算是至关重要的，由于存在的抛射离子的极化的影响也要考虑到得到非常好的协议与测量数据。我们的计算再现了在FDCS中观察到的Li（2s）测量的卫星峰结构，我们解释为由二元和NN相互作用的组合形成。
2015-01-15 physics.atom-ph
Electron loss from hydrogen-like highly charged ions in collisions with electrons, protons and light atoms
我们研究了电子损失从氢类高电荷离子的影响，等速电子和质子，也在碰撞中与氢和氦。碰撞速度$v$在$v_{min}$和$v_{max}$之间变化，其中$v_{min}$和$v_{max}$分别对应于与自由电子碰撞中的电子损失的能量阈值$\varepsilon_{th}$和$\approx 5 \, \varepsilon_{th}$。我们的结果表明，在此范围的$v$：i）与等速电子相比，质子在诱导电子损失方面更有效（由于有效可用的最终状态电子动量空间的实质上更大的体积），ii）相对的（与质子相比）电子射弹的有效性随着高电荷离子的原子序数的增加而增加，iii）在与电子的碰撞中运动学上可用的最终状态电子动量空间的体积的相当大的部分在与质子的碰撞中比在与电子的碰撞中更弱地填充，iv）即使当与电子和质子碰撞的总损失截面已经相等时在几乎整个末态电子动量空间中，它们的性质仍然是完全不同的。特别是，i）和iii）点意味着，在与氢靶的碰撞中，原子核和原子电子的相互作用对损失过程的贡献在很大程度上会在末态电子动量空间中分开。
2017-09-22 physics.atom-ph
Theory of the Lamb shift in hydrogen and light hydrogen-like ions
兰姆位移的理论计算提供了从氢中的光谱测量确定里德伯常量所需的基础。最近高精度的质子电荷半径的测定大大降低了氢原子兰姆位移的不确定性源于质子的大小。因此，现在占主导地位的理论不确定性来自两圈和三圈QED效应，这需要进一步改进其计算。本文综述了核电荷数在$Z = 5$以下的氢离子和轻类氢离子兰姆位移的理论计算现状。由于各种影响的理论误差进行了严格的检查和估计。
2018-11-29 physics.atom-ph
Enhanced anti-hydrogen ion production
在GBAR实验中，反氢离子的产生将通过两步电荷交换过程发生。在第一个反应中，来自CERN的ELENA环的反质子将从正电子素靶中捕获正电子，产生反氢原子。那些在同一个正电子素靶上相互作用的分子将在第二步中产生反氢离子。这导致反离子产生速率的依赖性，其大致与正电子偶素密度的平方成比例。我们提出了一个计划，以增加反离子的生产率在GBAR实验中，通过定制的反质子的正电子脉冲，以最大限度地提高时间重叠的Ps和反质子。详细的模拟表明，通过聚束来自ELENA的反质子可以获得一个数量级。为了避免由于聚束引入的能量扩散而导致的在保罗阱中的捕获损失，可以将具有对称反向脉冲的散束施加于反氢离子。
2017-01-04 hep-ex physics.atom-ph
Cryogenic $^9$Be$^+$ Penning trap for precision measurements with (anti-)protons
利用激光冷却和量子逻辑方法的冷却和检测方案可以有助于重子扇区中的高精度CPT对称性测试。本文介绍了一个利用库仑相互作用对$^9$ Be $^+$离子进行共振冷却的实验。我们设计并建立了一个装置，首次在潘宁阱中显示了两个相同离子之间的这种耦合。在本文中，我们提出了成功的装载和多普勒冷却的云和单离子的证据。我们的耦合方案在一系列高精度测量中的应用在潘宁陷阱，并有可能大大提高这些实验中的运动控制。
2019-06-24 physics.atom-ph
High-precision mass spectrometer for light ions
轻原子核，如质子、氘核、Triton和Helion的原子质量的精确知识对于物理学中的几个基本实验是非常重要的。然而，在不同的质谱仪上进行的这些质量的最新高精度测量表明五个标准偏差的不一致性。为了以万亿分之几的相对精度确定最轻离子的质量，并研究这个质量问题，构建了低温多潘宁阱装置LIONTRAP（Light ION TRAP）。这允许通过测量与单个碳离子相比的单个捕获离子的回旋频率来独立且更精确地确定相关原子质量。本文介绍了双补偿圆柱电极潘宁阱的测量原理和第一个双补偿圆柱电极潘宁阱。此外，还对质子和氧原子质量的首次测量活动进行了详细的分析，得到mp = 1.007276466598（33）u和m（16O）= 15.99491461937（87）u。这些数据集的结果已经在[F. Heisse等人，物理修订版信函119，033001（2017）]。对于质子的原子质量，与2014年CODATA值相比，不确定性提高了三倍。
2020-02-26 physics.atom-ph
Precision spectroscopy of the hydrogen molecular ions: present status of theory and experiment
我们回顾了最近的实验HD $^+$光谱。通过理论和实验的比较，推导出了约化质子-氘质量与电子质量之比$μ_{pd}/m_e$。自旋结构的计算，这是目前的理论精度的主要限制因素，相关的理论问题进行了讨论。
2021-11-25 physics.atom-ph
Relativistic corrections of mα^6 order to the ro-vibrational spectrum of H_2^+ and HD^+ molecular ions
氢分子离子振转态的高精度研究的主要目的是为提高电子与质子的质量比或电子的原子质量提供一种新的途径，目前已经获得了H_2^+和HD^+的一系列振转态的相对论和辐射修正，最高可达R_ \infty α^4阶。本文通过计算电子结合能的相对论修正，完成了对R_ \infty α^4阶的各种贡献的计算。
2007-11-28 physics.atom-ph
Relativistic calculations of the charge-transfer probabilities and cross sections for low-energy collisions of H-like ions with bare nuclei
提出了一种求解含时双中心Dirac方程的新方法。含时的狄拉克波函数表示为原子类狄拉克-斯特姆轨道的总和，定位在离子。原子轨道是通过数值求解单中心Dirac和Dirac Sturm有限差分方程得到的，其势是精确参考核势和另一核的一个抛物近似势之和。提出了用这些轨道计算双中心积分的原始方法。通过计算质子能量从1 keV到100 keV的H（1 s）-质子碰撞的电荷转移和电离截面，验证了该方法。所得结果与相关的实验和其他理论数据进行了比较。为了研究相对论效应的作用，计算了Ne^{9+}（1 s）-Ne^{10+}（能量从0.1到10 MeV/u）和U^{91+}（1 s）-U^{92+}（能量从6到10 MeV/u）碰撞的电荷转移截面.
2010-04-28 physics.atom-ph
Low-temperature chemistry induced by cosmic rays: positive and negative ions desorption from nitrile-bearing astrophysical ice analogues
在暗分子云的冷核中，来自外部源的紫外线辐射被强烈衰减，宇宙射线可以在被冰覆盖的颗粒表面上引发化学反应，促进经处理的材料喷射成气相。我们报道了重离子（~（252）Cf裂变碎片）轰击纯CH_3CN、C_2 H_3CN和i-C_3 H_7 CN冰时，模拟宇宙射线入射到冰表面时的正负二次离子发射。使用等离子体解吸质谱（PDMS）技术，通过飞行时间质谱（TOF-MS）分析从每个样品发射的二次离子。几个离子物种进行了鉴定，表明强烈的冷冻表面上的碎片。质子化RCNH+母体分子和（RCN）nH+离子簇证明了质子转移过程对正离子解吸起作用。氰基自由基的高电子亲和力似乎有助于CN-的强发射，以及归因于CHmCN-片段和（RCN）nCN-簇系列的阴离子。溅射和解吸的离子团簇（正和负）诱导重离子轰击建议构成一个新的中性或电离的分子物种可以交付到气相中的热解吸可以忽略不计的路线。
2019-12-27 astro-ph.GA astro-ph.SR physics.atom-ph
