Deexcitation Dynamics of Muonic Atoms Revealed by High-Precision Spectroscopy of Electronic K X rays
T. Okumura
,
T. Azuma
,
D.A. Bennett
,
P. Caradonna
,
I. Chiu
,
W.B. Doriese
,
M.S. Durkin
,
J.W. Fowler
,
J.D. Gard
,
T. Hashimoto
,
R. Hayakawa
,
G.C. Hilton
,
Y. Ichinohe
,
P. Indelicato
(1)
,
T. Isobe
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S. Kanda
,
D. Kato
,
M. Katsuragawa
,
N. Kawamura
,
Y. Kino
,
M.K. Kubo
,
K. Mine
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Y. Miyake
,
K.M. Morgan
,
K. Ninomiya
,
H. Noda
,
G.C. O'Neil
,
S. Okada
,
K. Okutsu
,
T. Osawa
,
N. Paul
(1)
,
C.D. Reintsema
,
D.R. Schmidt
,
K. Shimomura
,
P. Strasser
,
H. Suda
,
D.S. Swetz
,
T. Takahashi
,
S. Takeda
,
S. Takeshita
,
M. Tampo
,
H. Tatsuno
,
X.M. Tong
,
Y. Ueno
,
J.N. Ullom
,
S. Watanabe
,
S. Yamada
T. Okumura
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T. Isobe
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S. Yamada
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Résumé
We observed electronic x rays emitted from muonic iron atoms using superconducting transition-edge sensor microcalorimeters. The energy resolution of 5.2 eV in FWHM allowed us to observe the asymmetric broad profile of the electronic characteristic and x rays together with the hypersatellite x rays around 6 keV. This signature reflects the time-dependent screening of the nuclear charge by the negative muon and the -shell electrons, accompanied by electron side feeding. Assisted by a simulation, these data clearly reveal the electronic - and -shell hole production and their temporal evolution on the 10–20 fs scale during the muon cascade process.