Введение

Продолжающийся американский эксперимент по физике частиц

GlueX — это эксперимент по физике частиц, расположенный на ускорителе Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab) в Ньюпорте-Ньюс, штат Вирджиния. Его основная цель — лучше понять природу конфайнмента в квантовой хромодинамике (QCD), идентифицировав спектр гибридных и экзотических мезонов, генерируемых возбуждением глюонного поля, связывающего кварки. Такие мезонные состояния предсказываются существующими теориями за пределами стандартной кварковой модели, но ни одно из них не было окончательно идентифицировано предыдущими экспериментами. Кроме того, проводится масштабное статистическое исследование известных легких мезонов, включая и более тяжелые.

Экспериментальные аппараты

Эксперимент использует фотопроизводство (то есть рассеяние реального фотона на нуклоне) для создания мезонных состояний. В отличие от предыдущих подобных экспериментов, в нем используются линейно поляризованные фотоны, что позволяет анализировать накопленные события для определенных поляризационных наблюдаемых, которые, как считается, делают возможной идентификацию экзотических состояний. Детектор GlueX был установлен в новом зале D (четвертом зале такого типа в JLab) в рамках модернизации ускорителя до энергии 12 ГэВ. GlueX начал свою первую наладочную серию в 2014 году и впервые получил 12-ГэВ электроны в 2015 году – максимальную энергию, доступную на ускорителе CEBAF. Физические данные, пригодные для публикации, накапливались в течение нескольких недель, начиная с 2016 года, и продолжаются по сей день, в 2023 году и далее. Детектор основан на соленоидном герметичном детекторе, оптимизированном для трекинга заряженных частиц (электронов, пионов, каонов и протонов) и детектирования нейтральных частиц (преимущественно фотонов). На рисунке 1 представлен детектор. GlueX использует метод когерентного тормозного излучения для получения линейно поляризованного пучка фотонов. Для достижения оптимальной энергии фотона около 9 ГэВ при картировании экзотического спектра требуются 12-ГэВ электроны, которые предоставляет ускоритель CEBAF в лаборатории Джефферсона. В 2018 году будет реализована улучшенная способность разделения каонов и пионов с добавлением дифференциального детектора света Черенкова на основе кварца ("DIRC").

Сотрудничающие учреждения

Кумулятивный с 2003 года.