通过存储环和电子束离子阱中的级联衰变提高 \textsuperscript{229m}Th 的产率
核理论
2026-05-05 v1 原子物理
摘要
\textsuperscript{229m}Th 的低能核异构态提供了将核物理与原子物理桥接的独特途径，使其能够应用于核时钟和精密计量等领域。然而，高效且可控的 \textsuperscript{229m}Th 生产仍是一个重大的实验挑战。我们提出了一种在存储环（SR）和电子束离子阱（EBIT）中高效生产 \textsuperscript{229m}Th 的方案，采用级联衰变路径。通过核非弹性电子散射（NEIES）和核电子捕获（NEEC）激发高能离子至更高的核态，随后通过辐射或内部转换级联将其 populates 该异构态。我们的计算表明，在典型的 SR 和 EBIT 条件下，优化的间接激发路径可显著提高 \textsuperscript{229m}Th 的生产率。特别是，NEIES 通过高能级联去激发可实现提高数个数量级，而 NEEC 可提供额外的提高幅度为几个数量级。这种对 \textsuperscript{229m}Th 产率的显著提高将促进其在各种核光子学领域的应用，特别是在原子核时钟的开发中。
引用
@article{arxiv.2601.22417,
title = {Enhanced Yield Rate of \textsuperscript{229m}Th via Cascade Decay in Storage Rings and Electron Beam Ion Traps},
author = {Yumiao Wang and Yi Yang and Yixin Li and Ding Yue and Kai Zhao and Youjing Wang and Changbo Fu and Yugang Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.22417},
year = {2026}
}
备注
9 pages, 6 figures, and 3 tables