利用 CLAS 与 CLAS12 研究激发核子谱与结构

利用排他反应的电子产生研究激发核子态的谱与结构,是探索非微扰强相互作用本质的重要途径。B 厅的 CLAS 探测器已提供了现有世界上大部分可用数据,涵盖共振区中核子上大多数相关介子电产生通道, $Q^2$ 高达 5~GeV$^2$。对质子靶上排他通道 $\pi N$、$\eta N$ 与 $\pi^+ \pi^- p$ 的 CLAS 数据分析,提供了关于从初态光子-质子到末态 $N^*$ 态跃迁的电激发振幅 $Q^2$ 演化的唯一可用结果,质量范围达 $W$=1.8~GeV。这些电耦合使人们得以探索所产生的激发核子态的内部结构。该工作清楚地表明,对若干具有不同共振强子衰变参数与非共振背景但相同 $N^*$ 电激发振幅的排他通道,由独立分析得出一致结果,对于确信所提取结果至关重要。自 2018 年初起,一项利用新 CLAS12 谱仪在各种排他电产生通道中研究 $N^*$ 态谱与结构的计划已启动。这些研究将探测质量范围达 $W$=3~GeV、 $Q^2$ 低至 0.05~GeV$^2$ 高至 10-12~GeV$^2$ 的 $N^*$ 态结构,从而提供获取跨越广距离尺度 $N^*$ 结构信息的手段。还计划进行准实光产生研究以搜寻额外的 $N^*$ 态,即所谓混合重子,其中胶子作为活跃的结构组分。本报告中将回顾 CLAS 与 CLAS12 的 $N^*$ 计划。