近日，在位于俄羅斯杜布納的核物理研究所，來自聯合核研究所(JINR)與西伯利亞分院布德克爾核物理研究所(BINP SB RAS)的專家共同對NICA對撞機的MPD探測器(多用途探測器)的電磁量熱儀進行了測試。NICA是在高能物理實驗室基礎上建設的質子重離子超導對撞機。

此次測試是在VEPP-4M對撞機的測試電子束上進行的，這種光束允許在NICA運行的高能量條件下進行測量。測試的目的是確定量熱計的一個重要特性——其操作的線性極限，這取決于檢測到的粒子的能量。

MPD探測器的電磁量熱儀用于測量NICA對撞機重離子碰撞產生的高能粒子的總能量。該熱量計由“VEPP-4 綜合體測試電子束”裝置的專家安裝和測試，該裝置是大型加速器綜合體VEPP-4的一部分。

據俄羅斯科學院核物理研究所高級研究員Viktor Bobrovnikov介紹，測試過程中，專家們移除了VEPP-4M上的橫梁，利用線探針在VEPP-4M真空室中推入初級電子束的光暈中，形成軔致輻射伽馬射線。伽馬射線從VEPP-4M真空室飛出，進入實驗大廳，并在目標上逆向轉換為電子-正電子對。隨后，使用光譜分析磁鐵選擇所需能量的電子，最終落在正在測試的原型探測器上。

JINR工程師Anton Kostylev表示，在將MPD量熱計這樣精密復雜的設備安裝到探測器之前，需要進行多個階段的測試。他們在前往新西伯利亞之前，先組裝了展位并檢查一切正常。在新西伯利亞，他們重復了相同的操作，包括組裝、啟動和檢查組裝好的支架。

VEPP-4M對撞機使得獲得具有所需特性的光束并在一定條件下進行設備研究成為可能。JINR首席研究員Yuri Krechetov解釋說，他們必須獲得量熱計在高能量下運行的線性極限這一非常重要的結果。在高能量下工作存在一些危險，如工作物質的長度可能不夠，以及光電探測器對可以處理的光量有其自身的限制。因此，物理學家在研究結果時，需要知道如何從哪些方面考慮這種飽和效應。

MPD檢測器的電磁熱量計由多個單元(即所謂的塔)組成，每個塔為截面為40x40mm²的平行六面體，由210層1.5毫米厚的閃爍體和210層0.3毫米厚的鉛組成。16根光纖沿著整個塔分布，收集光線并將其傳輸至光電倍增管。MPD將安裝數以萬計的此類電池，這些電池的尺寸、形狀和涂層質量可能有所不同。量熱計中的每個塔必須指向兩個離子發生碰撞的一個點，因此必須將它們帶到一個“標準”。這也是物理學家需要進行初步測試的原因。

尤里·克雷切托夫補充道，在物理實驗過程中，會產生基本粒子，包括π介子。π介子衰變成兩條伽馬射線，通過測量伽馬射線，他們將能夠在處理實驗數據的過程中找到帶有所有校正的系數。

‌NICA重離子同步加速器是俄羅斯在建的科學裝置 。它位于俄羅斯莫斯科州的杜布納市，是聯合核子研究所(JINR)的一部分‌。該裝置是基于超導粒子加速器的重離子對撞機，用于研究核物質的強子相和夸克膠子等離子體相之間的相變、QGP相變臨界點、以及宇宙大爆炸初期的狀態和演變過程等前沿科學問題‌。2024年6月13日，俄羅斯總統普京視察了聯合原子核研究所，并下令技術性啟動NICA離子對撞機‌。此外，NICA項目也是中俄雙方在國家一帶一路框架下的重大國際間科技合作項目，中國有多所高校和科研機構參與其中，共同推動這一國際大科學裝置的建設和研究‌。此外NICA國際研究項目預計將于2025年全面展開‌。