μ子氢分子形成率的测量
核实验
2015-05-20 v1 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
背景：速率λ_ppμ表征了μ子pμ原子与氢碰撞中ppμ分子的形成。在测量质子上的基本弱μ子俘获反应以确定赝标量耦合g_P的过程中，俘获既发生在原子态也发生在分子态。因此，正确解释这些实验需要了解λ_ppμ。目的：最近，MuCap实验测量了单态pμ原子的俘获率Λ_S，采用低密度活性靶以抑制ppμ形成（PRL 110, 12504 (2013)）。尽管如此，鉴于该实验前所未有的精度，必须改进现有的λ_ppμ实验知识。方法：MuCap实验通过超纯氢中μ子消失率导出弱俘获率。通过在氢中掺杂20 ppm的氩，引入了一个与ppμ形成竞争的过程，从而能够从观测到的衰变电子时间分布中提取λ_ppμ。结果：测得ppμ形成率为λ_ppμ = (2.01 ± 0.06(stat) ± 0.03(sys)) × 10^6 s^-1。这一结果更新了上述MuCap出版物中使用的λ_ppμ值。结论：与早期实验相比，精度提高了2.5倍，且测量在与主要数据采集几乎相同的条件下进行，这降低了λ_ppμ引入的不确定性，使其成为MuCap确定的Λ_S和g_P总不确定性的次要贡献。与我们早期发表的结果相比，我们最终的λ_ppμ值对Λ_S和g_P的偏移小于其各自不确定性的十分之一。
引用
@article{arxiv.1502.00913,
title = {Measurement of the Formation Rate of Muonic Hydrogen Molecules},
author = {MuCap Collaboration and V. A. Andreev and T. I. Banks and R. M. Carey and T. A. Case and S. M. Clayton and K. M. Crowe and J. Deutsch and J. Egger and S. J. Freedman and V. A. Ganzha and T. Gorringe and F. E. Gray and D. W. Hertzog and M. Hildebrandt and P. Kammel and B. Kiburg and S. Knaack and P. A. Kravtsov and A. G. Krivshich and B. Lauss and K. R. Lynch and E. M. Maev and O. E. Maev and F. Mulhauser and C. Petitjean and G. E. Petrov and R. Prieels and G. N. Schapkin and G. G. Semenchuk and M. A. Soroka and V. Tishchenko and A. A. Vasilyev and A. A. Vorobyov and M. E. Vznuzdaev and P. Winter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.00913},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 6 figures, to be submitted to Phys. Rev. C