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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Hyperfine splittings in muonic atoms and laser technology

Ziel

The proton radius extracted from the measurements of the 2S-2P energy splitting in muonic hydrogen
(μp) has attracted great attention because of a 7σ discrepancy with the values extracted from
electron scattering and hydrogen (H) spectroscopy. Hundreds of publications have been devoted to the
so called “proton radius puzzle” ranging from studies of physics beyond the standard model, to reanalysis
of electron scattering data, refinements of bound-state QED calculations, new theories describing
the proton structure, and proposals for new scattering and H spectroscopy experiments.
As next step, I plan two new (i.e. never before attempted) measurements: the ground-state hyperfine
splitting (1S-HFS) in both μp and μ3He+ with 1 ppm relative accuracy by means of pulsed laser
spectroscopy. From these measurements the nuclear-structure contributions (two-photon-exchange)
can be extracted with a relative accuracy of 100 ppm which in turn can be used to extract the corresponding
Zemach radii (with a relative accuracy of 0.1%) and polarizability contributions. The Zemach radii
can provide magnetic radii when form-factor data or models are assumed.
These radii are benchmarks for lattice QCD and few-nucleon theories. With the polarizability contribution
they impact our models of the proton and of the 3He nucleus. Moreover, the μp measurement
can be used to solve the discrepancy between the magnetic radii values as extracted from polarized and
unpolarized electron scattering and to further test bound-state QED predictions of the 1S-HFS in H.
These two experiments require a muon beam line, a target with an optical cavity, detector, and laser
systems. As weak M1 transitions must be probed, large laser-pulse energies are needed, thus cutting-edge
laser technologies (mainly thin-disk laser and parametric down-conversion) need to be developed.
Laser schemes of potentially high industrial impact that I have just patented will be implemented and
refined.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2016-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

PAUL SCHERRER INSTITUT
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 378 994,75
Adresse
FORSCHUNGSTRASSE 111
5232 VILLIGEN PSI
Schweiz

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Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Nordwestschweiz Aargau
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 378 994,75

Begünstigte (2)

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