High-accuracy crystal spectroscopy of the n = 2 energy level of helium-like uranium

摘要

We present a new experiment for the accurate study of the intrashell transition 1s2p 3P₂ → 1s2s 3S₁ in helium-like uranium near 4.5 keV using a Johann-type Bragg spectrometer with a spherically bent crystal. The focusing property of the bent crystal enhances the spectrometer's efficiency compared to flat crystal spectrometers and it will enable us, for the first time, to evaluate, accurately, the Lamb shift for n = 2 states in highly charged helium-like ions. The data will be acquired at the storage ring ESR of GSI using a fast H-like uranium beam colliding with a gas target. This measurement will provide the most sensitive test for the relativistic electron-electron interaction in a strong Coulomb field.PACS Nos.: 07.85.Nc, 12.20.Fv, 29.30.Kv and 32.30.RjNous présentons une nouvelle expérience pour étudier de façon précise la transition intra-couches 1s2p3 P₂ → 1s2p3 S₁ dans l'uranium héliumoide autour de 4.5 keV, en utilisant un spectromètre de Bragg de type Johann avec un cristal courbé sphériquement. Les propriétés de focalisation du cristal courbé amplifient l'efficacité du spectromètre par comparaison avec un spectromètre à cristal plan et ils permettront pour la première fois d'évaluer de façon précise le déplacement de Lamb des états n = 2 dans les ions hautement chargés héliumoides. Les données seront recueillies à l'anneau de stockage ESR du GSI en utilisant un faisceau rapide d'uranium hydrogéoide incident sur une cible gazeuse. Cette mesure sera le test le plus précis des effets relativistes entre électrons dans un fort champ coulombien.[Traduit par la Rédaction]