Antihydrogen formation in low-energy antiproton collisions with excited-state positronium atoms

被引:4
作者
Kadyrov, A. S. [1 ,2 ]
Rawlins, C. M. [1 ,2 ]
Charlton, M. [3 ]
Fabrikant, I. I. [4 ]
Bray, I. [1 ,2 ]
机构
[1] Curtin Univ, Curtin Inst Computat, GPO Box U1987, Perth, WA 6845, Australia
[2] Curtin Univ, Dept Phys & Astron, GPO Box U1987, Perth, WA 6845, Australia
[3] Swansea Univ, Dept Phys, Coll Sci, Swansea SA2 8PP, W Glam, Wales
[4] Univ Nebraska, Dept Phys & Astron, Lincoln, NE 68588 USA
来源
HYPERFINE INTERACTIONS | 2018年 / 239卷
基金
美国国家科学基金会; 澳大利亚研究理事会; 英国工程与自然科学研究理事会;
关键词
Antihydrogen; Antiproton; Positronium; SCATTERING; CHARGE;
D O I
10.1007/s10751-018-1519-x
中图分类号
O64 [物理化学(理论化学)、化学物理学]; O56 [分子物理学、原子物理学];
学科分类号
070203 ; 070304 ; 081704 ; 1406 ;
摘要
The convergent close-coupling method is used to obtain cross sections for antihydrogen formation in low-energy antiproton collisions with positronium (Ps) atoms in specified initial excited states with principal quantum numbers n(i) <= 5. The threshold behaviour as a function of the Ps kinetic energy, E, is consistent with the 1 / E law expected from threshold theory for all initial states. We find that the increase in the cross sections is muted above n(i) = 3 and that here their scaling is roughly consistent with n(i)(2), rather than the classically expected increase as n(i)(4).
引用
收藏
页数:8
相关论文
共 48 条
[1]   Laser excitation of the n=3 level of positronium for antihydrogen production [J].
Aghion, S. ;
Amsler, C. ;
Ariga, A. ;
Ariga, T. ;
Bonomi, G. ;
Braunig, P. ;
Bremer, J. ;
Brusa, R. S. ;
Cabaret, L. ;
Caccia, M. ;
Caravita, R. ;
Castelli, F. ;
Cerchiari, G. ;
Chlouba, K. ;
Cialdi, S. ;
Comparat, D. ;
Consolati, G. ;
Demetrio, A. ;
Di Noto, L. ;
Doser, M. ;
Dudarev, A. ;
Ereditato, A. ;
Evans, C. ;
Ferragut, R. ;
Fesel, J. ;
Fontana, A. ;
Forslund, O. K. ;
Gerber, S. ;
Giammarchi, M. ;
Gligorova, A. ;
Gninenko, S. ;
Guatieri, F. ;
Haider, S. ;
Holmestad, H. ;
Huse, T. ;
Jernelv, I. L. ;
Jordan, E. ;
Kellerbauer, A. ;
Kimura, M. ;
Koettig, T. ;
Krasnicky, D. ;
Lagomarsino, V. ;
Lansonneur, P. ;
Lebrun, P. ;
Lehner, S. ;
Liberadzka, J. ;
Malbrunot, C. ;
Mariazzi, S. ;
Marx, L. ;
Matveev, V. .
PHYSICAL REVIEW A, 2016, 94 (01)
[2]   Antihydrogen accumulation for fundamental symmetry tests [J].
Ahmadi, M. ;
Alves, B. X. R. ;
Baker, C. J. ;
Bertsche, W. ;
Butler, E. ;
Capra, A. ;
Carruth, C. ;
Cesar, C. L. ;
Charlton, M. ;
Cohen, S. ;
Collister, R. ;
Eriksson, S. ;
Evans, A. ;
Evetts, N. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayden, M. E. ;
Isaac, C. A. ;
Ishida, A. ;
Johnson, M. A. ;
Jones, S. A. ;
Jonsell, S. ;
Kurchaninov, L. ;
Madsen, N. ;
Mathers, M. ;
Maxwell, D. ;
McKenna, J. T. K. ;
Menary, S. ;
Michan, J. M. ;
Momose, T. ;
Munich, J. J. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Pusa, P. ;
Rasmussen, C. O. ;
Robicheaux, F. ;
Sacramento, R. L. ;
Sameed, M. ;
Sarid, E. ;
Silveira, D. M. ;
Stracka, S. ;
Stutter, G. ;
So, C. ;
Tharp, T. D. .
NATURE COMMUNICATIONS, 2017, 8
[3]   Observation of the hyperfine spectrum of antihydrogen [J].
Ahmadi, M. ;
Alves, B. X. R. ;
Baker, C. J. ;
Bertsche, W. ;
Butler, E. ;
Capra, A. ;
Carruth, C. ;
Cesar, C. L. ;
Charlton, M. ;
Cohen, S. ;
Collister, R. ;
Eriksson, S. ;
Evans, A. ;
Evetts, N. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayden, M. E. ;
Isaac, C. A. ;
Ishida, A. ;
Johnson, M. A. ;
Jones, S. A. ;
Jonsell, S. ;
Kurchaninov, L. ;
Madsen, N. ;
Mathers, M. ;
Maxwell, D. ;
McKenna, J. T. K. ;
Menary, S. ;
Michan, J. M. ;
Momose, T. ;
Munich, J. J. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Pusa, P. ;
Rasmussen, C. O. ;
Robicheaux, F. ;
Sacramento, R. L. ;
Sameed, M. ;
Sarid, E. ;
Silveira, D. M. ;
Stracka, S. ;
Stutter, G. ;
So, C. ;
Tharp, T. D. .
NATURE, 2017, 548 (7665) :66-+
[4]   Observation of the 1S-2S transition in trapped antihydrogen [J].
Ahmadi, M. ;
Alves, B. X. R. ;
Baker, C. J. ;
Bertsche, W. ;
Butler, E. ;
Capra, A. ;
Carruth, C. ;
Cesar, C. L. ;
Charlton, M. ;
Cohen, S. ;
Collister, R. ;
Eriksson, S. ;
Evans, A. ;
Evetts, N. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayden, M. E. ;
Isaac, C. A. ;
Ishida, A. ;
Johnson, M. A. ;
Jones, S. A. ;
Jonsell, S. ;
Kurchaninov, L. ;
Madsen, N. ;
Mathers, M. ;
Maxwell, D. ;
McKenna, J. T. K. ;
Menary, S. ;
Michan, J. M. ;
Momose, T. ;
Munich, J. J. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Pusa, P. ;
Rasmussen, C. O. ;
Robicheaux, F. ;
Sacramento, R. L. ;
Sameed, M. ;
Sarid, E. ;
Silveira, D. M. ;
Stracka, S. ;
Stutter, G. ;
So, C. ;
Tharp, T. D. .
NATURE, 2017, 541 (7638) :506-512
[5]   An improved limit on the charge of antihydrogen from stochastic acceleration [J].
Ahmadi, M. ;
Baquero-Ruiz, M. ;
Bertsche, W. ;
Butler, E. ;
Capra, A. ;
Carruth, C. ;
Cesar, C. L. ;
Charlton, M. ;
Charman, A. E. ;
Eriksson, S. ;
Evans, L. T. ;
Evetts, N. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayden, M. E. ;
Isaac, C. A. ;
Ishida, A. ;
Jones, S. A. ;
Jonsell, S. ;
Kurchaninov, L. ;
Madsen, N. ;
Maxwell, D. ;
McKenna, J. T. K. ;
Menary, S. ;
Michan, J. M. ;
Momose, T. ;
Munich, J. J. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Povilus, A. ;
Pusa, P. ;
Rasmussen, C. O. ;
Robicheaux, F. ;
Sacramento, R. L. ;
Sameed, M. ;
Sarid, E. ;
Silveira, D. M. ;
So, C. ;
Tharp, T. D. ;
Thompson, R. I. ;
van der Werf, D. P. ;
Wurtele, J. S. ;
Zhmoginov, A. I. .
NATURE, 2016, 529 (7586) :373-+
[6]   The ALPHA antihydrogen trapping apparatus [J].
Amole, C. ;
Andresen, G. B. ;
Ashkezari, M. D. ;
Baquero-Ruiz, M. ;
Bertsche, W. ;
Bowe, P. D. ;
Butler, E. ;
Capra, A. ;
Carpenter, P. T. ;
Cesar, C. L. ;
Chapman, S. ;
Charlton, M. ;
Deller, A. ;
Eriksson, S. ;
Escallier, J. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayano, R. S. ;
Hayden, M. E. ;
Humphries, A. J. ;
Hurt, J. L. ;
Hydomako, R. ;
Isaac, C. A. ;
Jenkins, M. J. ;
Jonsell, S. ;
Jorgensen, L. V. ;
Kerrigan, S. J. ;
Kurchaninov, L. ;
Madsen, N. ;
Morone, A. ;
McKenna, J. T. K. ;
Menary, S. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Parker, B. ;
Povilus, A. ;
Pusa, P. ;
Robicheaux, F. ;
Sarid, E. ;
Seddon, D. ;
El Nasr, S. Seif ;
Silveira, D. M. ;
So, C. ;
Storey, J. W. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2014, 735 :319-340
[7]   Resonant quantum transitions in trapped antihydrogen atoms [J].
Amole, C. ;
Ashkezari, M. D. ;
Baquero-Ruiz, M. ;
Bertsche, W. ;
Bowe, P. D. ;
Butler, E. ;
Capra, A. ;
Cesar, C. L. ;
Charlton, M. ;
Deller, A. ;
Donnan, P. H. ;
Eriksson, S. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayden, M. E. ;
Humphries, A. J. ;
Isaac, C. A. ;
Jonsell, S. ;
Kurchaninov, L. ;
Little, A. ;
Madsen, N. ;
McKenna, J. T. K. ;
Menary, S. ;
Napoli, S. C. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Pusa, P. ;
Rasmussen, C. O. ;
Robicheaux, F. ;
Sarid, E. ;
Shields, C. R. ;
Silveira, D. M. ;
Stracka, S. ;
So, C. ;
Thompson, R. I. ;
van der Werf, D. P. ;
Wurtele, J. S. .
NATURE, 2012, 483 (7390) :439-U86
[8]   Production and detection of cold antihydrogen atoms [J].
Amoretti, M ;
Amsler, C ;
Bonomi, G ;
Bouchta, A ;
Bowe, P ;
Carraro, C ;
Cesar, CL ;
Charlton, M ;
Collier, MJT ;
Doser, M ;
Filippini, V ;
Fine, KS ;
Fontana, A ;
Fujiwara, MC ;
Funakoshi, R ;
Genova, P ;
Hangst, JS ;
Hayano, RS ;
Holzscheiter, MH ;
Jorgensen, LV ;
Lagomarsino, V ;
Landua, R ;
Lindelöf, D ;
Rizzini, EL ;
Macri, M ;
Madsen, N ;
Manuzio, G ;
Marchesotti, M ;
Montagna, P ;
Pruys, H ;
Regenfus, C ;
Riedler, P ;
Rochet, J ;
Rotondi, A ;
Rouleau, G ;
Testera, G ;
Variola, A ;
Watson, TL ;
van der Werf, DP .
NATURE, 2002, 419 (6906) :456-459
[9]   Trapped antihydrogen [J].
Andresen, G. B. ;
Ashkezari, M. D. ;
Baquero-Ruiz, M. ;
Bertsche, W. ;
Bowe, P. D. ;
Butler, E. ;
Cesar, C. L. ;
Chapman, S. ;
Charlton, M. ;
Deller, A. ;
Eriksson, S. ;
Fajans, J. ;
Friesen, T. ;
Fujiwara, M. C. ;
Gill, D. R. ;
Gutierrez, A. ;
Hangst, J. S. ;
Hardy, W. N. ;
Hayden, M. E. ;
Humphries, A. J. ;
Hydomako, R. ;
Jenkins, M. J. ;
Jonsell, S. ;
Jorgensen, L. V. ;
Kurchaninov, L. ;
Madsen, N. ;
Menary, S. ;
Nolan, P. ;
Olchanski, K. ;
Olin, A. ;
Povilus, A. ;
Pusa, P. ;
Robicheaux, F. ;
Sarid, E. ;
el Nasr, S. Seif ;
Silveira, D. M. ;
So, C. ;
Storey, J. W. ;
Thompson, R. I. ;
van der Werf, D. P. ;
Wurtele, J. S. ;
Yamazaki, Y. .
NATURE, 2010, 468 (7324) :673-U1
[10]   Excitation of positronium: from the ground state to Rydberg levels [J].
Baker, C. J. ;
Edwards, D. ;
Isaac, C. A. ;
Telle, H. H. ;
van der Werf, D. P. ;
Charlton, M. .
JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS, 2018, 51 (03)