量子电动力学理论（QED）描述了带电颗粒与其他场以及周围真空的相互作用。这些效果的最新计算允许对基本物理学进行严格的测试，对标准模型以外的物理的搜索或基本常数的确定1,2,3,4,5。可以用来执行此类测试的数量是电子与核的磁矩，该磁矩由Landé或G因子以Bohr Magneton表示 。从理论上讲 ，它可以通过实验访问和预测高精度 。特别是 ，只有一个电子左一个电子的氢样离子提供了一个简单的结合状态系统，该系统允许在原子核的极强电场中测试标准模型。在这种情况下 ，自由电子的g因子是由原子核的特性所修饰的 ，最重要的是额外的电场，但还必须考虑诸如核质量 ，极化性和电荷半径之类的参数 。但是 ，研究这些效果明确地证明是困难的，因为QED的贡献及其不确定性明显大于许多核效应 ，从而导致可见性有限（方法中的“ G因子计算”） 。
克服这一限制的一个想法是通过研究同位素转移来比较类似离子的G因子。在这里 ，不必考虑共同的相同贡献及其不确定性，强调了由于核的差异 。在表1中 ，总结了对20NE9+和22NE9+的单个G因素的理论贡献和不确定性及其差异 。对于计算出的差异ΔG= G（20NE9+） - g（22Ne9+） ，可以独立于所有共同的QED贡献来解决对核后座的QED贡献。这种QED后坐力的效果来自电子与核之间动量交换的量化大小，并且需要完全相对论的评估，该评估超出了毛茸茸的图片9和通常的外部场外近似值10 。理解和确认这一贡献对于未来的G因子测量较重 ，或者在尝试提高精细结构常数α的精度时（参考文献11） 。此外 ，通过寻找与计算效应的偏差，对同位素移位的精确测量可以搜索标准模型以外的物理。特别是 ，将新的标量玻色子和深色 - 物质候选者与未知质量mφ的弛豫与希格斯玻色子的混合会介导核与电子之间的相互作用 。由于不同数量的中子 ，因此可以直接观察到具有不同电子和核子的不同耦合强度YE和Yn的混合 。具体而言，这种测量将表现出G因素差异对重玻色子的敏感性强度 ，而特异性能量范围为20 MeV至1 GEV ，因为电子在高电荷离子（HCI）（HCI）中的核非常接近（HCI）（在方法上设定了新物理学的限制）。放松，如果发现 有可能为长期存在的电动层次结构问题提供解决方案13。为了通过以前无法获得的分辨率明确研究同位素转移 ，我们报告了一种技术的应用 ，以直接衡量G因子之间的差异 。该方法取决于将两个离子耦合为一个磁性陷阱的磁场内良好控制的离子晶体 。这样，离子就足够近 ，可以受到该磁场的相同波动的影响 ，否则，这对可实现的精度构成了强大的限制。我们在Alphatrap Setup6中进行了这样的测量 。该设备由一个超导4-T磁铁中的笔架陷阱14组成，在该磁铁中 ，通过液体氦气将陷阱和所有检测电子均通过组合磁场B和合适的静电电势将其冷却至约4.2k 。离子几乎可以无限期存储 ，仅由真空质量限制。可以通过将轨迹分为与自由回旋频率相关的三个独立的谐波振荡来进行参数化的离子运动，分别具有离子电荷和质量Qion和Mion ，VIA14：
对于20NE9+和22NE9+的测量 ，修改的回旋频率V+均约为27 MHz和25 MHz，轴向频率（平行于磁场）VZ为650 kHz和620 kHz ，均分别为650 kHz和620 kHz ，并且均分别均分别v-至8 kHz 。这些频率可以通过振荡带电的粒子15,16引起的图像电流进行非破坏性测量 。另外，磁场的存在导致能量分解的ΔE= HVL的MS =±1/2电子自旋状态 ，Larmor频率分别为112 GHz ，分别具有电子电荷和质量E和ME（H是Planck的常数）。旋转相对于磁场的取向MS可以通过连续的尾anglach效应17在专用分析陷阱中（AT）确定（图1） 。在这里，除均匀的磁场B0外 ，二次磁场梯度或磁场B（Z）= B0+B1Z+B2Z2 ，B2≈45kt M -2由铁磁环电极产生 。这会在离子上发挥额外的自旋依赖性力，从而导致轴向频率的瞬时移动（当毫米左波（VL周围的光子被吸收）时。由于该磁瓶会阻碍精确的频率测量，因此在同质磁性磁带的同质磁场6中进行了摩擦式的频率（pt） ，在该磁场上也可以对循环的循环频率进行旋转频率 ，以构造循环序列的循环序列循环 。然后，AT仅用于检测自旋状态 ，而G因子的分离可以从频率中提取3,7,18
因此 ，独立测量的离子质量以及电子质量对绝对G因子测量的可实现精度构成了直接限制 。此外，固有的磁场波动使得无法在准确测量回旋频率所需的时间尺度上确定Larmor频率。即使在几个月的测量时间内 ，这也将这种测量统计限制为低10-11相对精度 ，并对小核效应进行研究不切实际。
本文来自作者[admin]投稿，不代表东辰文化立场，如若转载，请注明出处：http://www.mzwhys.cn/jyan/202506-2285.html
评论列表（4条）
我是东辰文化的签约作者“admin”！
希望本篇文章《耦合离子中边界 - 电子G因子差的测量》能对你有所帮助！
本站[东辰文化]内容主要涵盖：生活百科,小常识,生活小窍门,知识分享
本文概览： 量子电动力学理论（QED）描述了带电颗粒与其他场以及周围真空的相互作用。这些效果的最新计算允许对基本物理学进行严格的测试，对标准模型以外的物理的搜索或基本常数的确定1,2,...