電子偶素

電子偶素或稱正電子素  是一個電子與一個正電子組成的亞穩定的束縛態 ( e + e - ) ， 化學符號是Ps 。 最早由麻省理工學院物理學家在1951年發現 。 由於電子和正電子最終會湮滅產生光子 ， 電子偶素的半衰期是很短的 。 根據電子與正電子自旋狀態的不同 ， 電子偶素主要分爲兩種 。 單態 （ 1S0 ， 自旋相反 ， 總自旋爲0 ） 即仲電子偶素 （ para-positronium ， 簡記爲p - Ps ） ， 三重態 （ 3S1 ， 自旋同向, 總自旋爲1 ） 即正電子偶素 （ ortho - positronium ， 簡記爲o - Ps ） 。 在真空中 ， 單態的電子偶素半衰期爲125ps ， 之後湮滅產生兩個光子 （ 511keV ） ； 三重態電子偶素半衰期爲142ns ， 湮滅產生三個光子 ， 有時會產生多個光子 。 光子總能量爲1022keV ， 即電子和正電子的總質量 。 在介質中 ， 三重態電子偶素的半衰期會相應變化 ， 這就給人們提供了研究物質性質的一種手段 。 利用正電子或電子偶素研究物質內部性質已經成爲一個應用非常廣泛的學科 。 它主要利用電子偶素在介質中的湮滅時間譜圖  的擬合爲測量手段 ， 而且是一種非破壞性的方法 。