On the collision quenching of the 2S-state of muonic hydrogen

Summary

The inelastic and transport cross-sections for μp(2S) scattering from H₂ molecules are calculated by the distorted-wave method. It is found that, if the μp(2S) is formed at energyT≲1.3 eV, the slowing-down process is fast enough to let a sizable fraction of atoms pass below the inelastic threshold (T ₀=0.31 eV) without undergoing the 2S→2P transition; therefore, the strong quenching effect due to the reaction can be suppressed due to the competition with the slowing-down process.

Riassunto

Si calcola la sezione d'urto anelastica e di trasporto per la diffusione di μp(2S) da molecole di H₂, usando il metodo dell'onda distorta. Si trova che, se i μp(2S) sono formati a energiaT≲1.3 eV, il processo di rallentamento è così veloce che un'apprezzabile frazione di atomi passa sotto la soglia anelastica (T ₀=0.31 eV) prima che la transizione 2S→2P avvenga; pertanto, il forte effetto di spopolamento dovuto alla reazione può essere soppresso dalla competizione col processo di rallentamento.

Резюме

Используя метод искаженных волн, вычисляются неупругое и транспортное поперечные сечения для μр(2S) рассеяния на молекулах H₂. Обнаружено, что если μp(2S) образуется при энергииT≲1.3 эВ, то процесс замедления оказывается достаточно быстрым, чтобы получить заметную долю атомов, перешедщих в область ниже неупругого порога (T ₀=0.31 эВ) и не испытавших переход 2S→2P. Слдовательно, сильный эффект подавления, связанный с реакцией может быть подавлен благодаря конкуренции с процессом замедления.