碰撞效应对反质子氦超精细结构跃迁的影响

亚稳态反质子氦与中等原子的碰撞会诱导超精细结构子能级之间的跃迁，并引起微波 M1 谱线的移动和展宽。我们在包含 $(\bar{p}\mathrm{He}^+)_{nL}$ 与 $\mathrm{He}$ 原子之间标量与张量相互作用的简单模型框架下考虑这些效应。通过求解涉及 $nL$ 能级的 4 个 HFS 子能级 $(F=L\pm 1/2, J=F\pm 1/2)$ 以及相对角动量至 $l=5$ 的耦合通道方程，在动能 $E\lesssim 10$ K 下获得了 $S$ 矩阵。计算得到的自旋翻转截面比弹性截面小 4 个数量级。在密度 $N=3\times 10^{20}$ cm$^{-3}$ 和 T=6 K 下，我们得到弛豫时间 $\tau(FJ\to F'J')\gtrsim 160$ ns，容许跃迁 ($\Delta F=\pm 1, \Delta J=\pm 1$) 的 M1 谱线频移 $\Delta\nu\lesssim 66$ KHz，以及 M1 谱线频率展宽 $\gamma/2\lesssim 5.8$ MHz。这些结果与近期通过激光-微波-激光共振方法获得的实验数据相符。