Effects of collisions with paramagnetic ions on the magnetic quenching of positronium

Summary

The collisions of the positronium atom with unpaired electrons were studied in aqueous solutions of NiCl₂ through measurement of lifetime and through an experiment of magnetic quenching. These collisions, by causing transitions between all the Ps states, determined a) a shortening of ortho-Ps lifetime at zero field, 6) a marked reduction of the quenching ratio at high field (H > 10 000 G). The results of our measurements are interpreted by means of the Halpern theory of magnetic quenching and by means of the description of exchange collisions given by Ferrell. The ortho-para conversion rate (at Ni⁺⁺ion concentration of 6.10¹⁹ cm^-3) is found to be γ = (0.29 ±0.01) ns^-1. The overlap probability |yg(0)|² of the interacting positron-electron pair in Ps was obtained from a further experiment of magnetic quenching in pure water.

Riassunto

Si riportano i risultati sperimentali di una ricerca sulle collisioni dell’atomo di positronio con ioni paramagnetici, effettuata mediante misure di vita media e mediante un esperimento di spegnimento magnetico. Tali urti determinano transizioni tra tutti gli stati del positronio, dando luogo a 1) una diminuzione della vita media dell’ortopositronio a campo nullo, 2) un forte abbassamento del rapporto di spegnimento ad alti eampi (H > 10000 G). I risultati ottenuti sono interpretati utilizzando sia la teoria di Halpern sullo spegnimento magnetico, sia la descrizione degli urti di scambio data da Ferrell. La costante di conversione orto-para in soluzione aequosa 0.1 M di NiCl₂ ottenuta è γ = (0.29 ±0.01) ns^-1. La densità elettronica, nell’origine, del sistema legato elettrone-positrone è stata ricavata da un ulteriore esperimento di spegnimento magnetico in acqua pura.

Резюме

Исследуются соударения атома позитрония с неспаренными электронами в водных растворах NiCl₂, используя измерения времени жизни и эксперимент по м используя измерения времени жизни и эксперимент по магнитной закалке. Эти соударения, вызывающие переходы между всеми состояниями позитрония, определяют магнитной закалке. Эти соударения, вызывающие переходы между всеми состояниями позитрония, определяют: а) сокращение времени жизни орто-позитрония при нулевом поле; б) заметное уменьшение отношеиня за переходы между всеми состояниями позитрония, определяют: а) сокращение времени жизни орто-позитрония при нулевом поле; б) заметное уменьшение отношеиня закалки при высоком поле (H > 10000 G). Результаты наших измерений интерпретируются с помощью теории определяют: а) сокращение времени жизни орто-позитрония при нулевом поле; б) заметное уменьшение отношеиня закалки при высоком поле (H > 10000 G). Результаты наших измерений интерпретируются с помощью теории магнитной закалки Халперна и с помощью описания обменных соударений, предложенного Ф орто-позитрония при нулевом поле; б) заметное уменьшение отношеиня закалки при высоком поле (H > 10000 G). Результаты наших измерений интерпретируются с помощью теории магнитной заклки Халперна и с помощью описания обменных соударений, предложенного Ферреллом. Получено, что интенсивность орто-пара конверсии (при концентрации ионов Ni⁺ уменьшение отношеиня закалки при высоком поле (H > 10000 G). Результаты наших измерений кнтерпретируются с помощью теории магнитной закалки Халперна и с помощью описания обменных соударений, предложенного Ферреллом. Получено, что интенсивность орто-пара конверсии (при концентрации ионов Ni⁺ 6.10¹⁹ см^-3) составляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-эл Результаты наших измерений интерпретируются с помощью теории магнитной закалки Халперна и с помощью аписания обменных соударений, предложенного Ферреллом. Получено, что интенсивность орто-пара конверсии (при концентрации ионов Ni⁺ 6.10¹⁹ см^-3) составляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. помощью теории магнитной какалки Халперна и с помощью описания обменных соударений, предложенного Ферреллом. Получено, что интенсивность орто-ара конверсии (при кнцентрации ионов Ni⁺ 6.10¹⁹ см^-3) составляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. описания обменных соударений, предложенного Ферреллом. Получено, что интенсивность орто-пара конверсии (при концентрации ионов Ni⁺ 6.10¹⁹ см^-3) составляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. Ферреллом. Плучено, что интенсивность орто-пара конверсии (при концентрации ионов Ni⁺ 6.10¹⁹ см^-3) составляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. конверсии (при концентрации ионов Ni⁺ 6.10¹⁹ см^-3) су ставляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимоействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. составляет γ = (10.29 ±0.01) нс^-1. Вероятность перекрытия ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. ¦у>(0)¦² взаимодействующей позитрон-электронно й пары в Ps получается из дополнительного эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. в Ps получается из дополнителього эксперимента по магнитной закалке в чистой воде. магнитной закалке в чистой воде.