【摘 要】
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氢分子离子（H2+,HD+等）是由两个核和电子构成的最简单的双中心分子体系。反质子氦pHe+是一种奇异的三体库仑体系,相当于一个反质子取代氦原子的一个电子,并处在高角动量里德堡态。氢分子离子和反质子氦理论上都可以进行精确的计算,并且实验上目前也可以进行高精度的光谱测量。对特定的跃迁频率进行理论计算和实验测量的比对,不仅可以检验束缚态QED理论甚至CPT对称性理论还可以高精度地确定（反）质子-电子质
【机 构】
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中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所)
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院)
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氢分子离子（H2+,HD+等）是由两个核和电子构成的最简单的双中心分子体系。反质子氦pHe+是一种奇异的三体库仑体系,相当于一个反质子取代氦原子的一个电子,并处在高角动量里德堡态。氢分子离子和反质子氦理论上都可以进行精确的计算,并且实验上目前也可以进行高精度的光谱测量。对特定的跃迁频率进行理论计算和实验测量的比对,不仅可以检验束缚态QED理论甚至CPT对称性理论还可以高精度地确定（反）质子-电子质量比。实验测量精度进一步的提高面临主要的问题是减小系统误差以及新实验方案和技术的运用。非相对论能级和波函数到跃迁几率,极化率以及长程相互作用色散系数都高度依赖于理论计算。这对于实验方案的设计和实验误差的分析提供了系统的参考,同时也是氢分子离子和反质子氦的精密谱研究的重要组成部分。本文主要工作包括：（1）利用关联坐标中的变分法系统地精确计算了氢分子离子HD+,HT+,DT+的振转态（v=0-5,L=0-5）的能级,并计算了氢分子离子振转跃迁的振子强度,也为新实验方案的设计提供必要的数据。（2）氢分子离子误差分析包括外部电场引起的Stark效应甚至BBR黑体辐射效应,需要理论计算动力学极化率。对氢分子离子HD+,我们研究了氢分子离子振转态（v=0-5,L=0-5）的静电极化率和动力极化率。在此基础上确定了振转态（v=0,L=0-2）的幻零波长和某些电偶极跃迁的幻波长。这对于分析氢分子离子的外场效应,并深入理解氢分子离子的结构具有重要价值。（3）反质子氦光谱的碰撞频移,是目前实验测量中一个迫切需要解决的问题。通过分析反质子氦与氦的长程相互作用,可以确定冷反质子氦的碰撞频移误差。我们利用变分法精确计算了氦原子基态和反质子氦高里德堡态（n～L=30-40）的精确能级和波函数,计算了其静电极化率,这对将来的反质子氦实验有潜在价值。进一步地,我们系统研究了反质子氦与基态氦原子的长程相互作用的领头项,对于反质子氦光谱的碰撞频移具有重要意义。
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