μ子氢级联时间和短寿命$2S$态的寿命

亚稳态${2S}$μ子氢原子经历碰撞${2S}$猝灭，其速率强烈依赖于$\mu p$动能是高于还是低于${2S}\to {2P}$能量阈值。在阈值以上，允许碰撞${2S} \to {2P}$激发随后快速辐射${2P} \to {1S}$退激发。相应的短寿命$\mu p ({2S})$组分在0.6 hPa $\mathrm{H}_2$室温气体压力下测量，寿命$\tau_{2S}^\mathrm{short} = 165 ^{+38}_{-29}$ ns（即，在液氢密度下$\lambda_{2S}^\mathrm{quench} = 7.9 ^{+1.8}_{-1.6} \times 10^{12} \mathrm{s}^{-1}$）和布居数$\epsilon_{2S}^\mathrm{short} = 1.70^{+0.80}_{-0.56}$ %（每个$\mu p$原子）。此外，还发现了$\mu p$级联时间$T_\mathrm{cas}^{\mu p} = (37\pm5)$ ns的值。