缪子氢的长寿命$2s$态：布居与寿命

首次从头计算研究了长寿命$(\mu p)_{2s}$态的密度依赖布居与寿命，以及动能为0.9 keV的$(\mu p)_{1s}$原子的产额。直接库仑$2s\to 1s$退激被证明是动能低于$2p$阈值时$2s$态的主要猝灭机制，并解释了在低密度下观察到的亚稳态$2s$态寿命和高能0.9 keV $(\mu p)_{1S}$成分。弹性、斯塔克和库仑退激过程的截面在闭通道耦合方法中计算，首次同时考虑了闭通道和由真空极化引起的$ns$态能移导致的阈值效应。这些截面被用作原子级联动力学详细研究的输入数据。理论预测与已知的低密度实验数据进行了比较。对于液态氢密度，预测了0.9 keV $(\mu p)_{1s}$原子的产额为40%。