近日，塔斯社报道，由俄罗斯科学与高等教育部资助的NICA对撞机实验迎来新进展。圣彼得堡国立大学(SPbU)的核物理学家为该项目开发了一种新型气体冷却系统。
据教育与科学部新闻处向塔斯社透露，圣彼得堡国立大学的科学家们已开发并委托了一套实验装置，专门用于研究和优化薄型曲面大面积硅像素探测器的气体冷却过程。该新型冷却系统可应用于NICA对撞机实验，NICA对撞机是俄罗斯科学与高等教育部支持的大型科学项目之一。
新型气体冷却系统采用冷氮气，其蒸汽以最小流量和速度直接喷射到传感器上，有效增强了传感器的热传递能力。即使在大面积区域，该系统也能将探测器温度稳定在可接受范围内。接近零的气体流速设计，可防止脆弱的探测器层发生振动。
此研发项目名为“TICA-4”(冷气体阵列热研究)，是第四代此类设施，采用多模块、可拆卸结构。该系统计划用于莫斯科附近杜布纳的巨型科学NICA对撞机未来的多用途探测器(MPD)实验，以及瑞士日内瓦大型强子对撞机升级版ALICE的内部跟踪系统。
圣彼得堡国立大学核过程实验室主任弗拉基米尔·热列布切夫斯基表示：“我们的装置非常独特，能够深入研究利用气流冷却薄硅像素探测器的过程和机制。我们为这些薄探测器的各层开发了最佳冷却方案，并使用冷氮蒸汽和新型隔热材料取得了新的成果。这为在实验研究中使用拟议的冷却系统，以创建高能物理中的多探测器复合体奠定了基础。”
据悉，NICA(基于核加速器的离子对撞机设施)是一座超导质子和重离子对撞机，自2013年起在莫斯科州杜布纳联合核研究所的维克斯勒和巴尔丁高能物理实验室建造。该对撞机旨在开展此前无法进行的粒子物理研究，将使用硅像素探测器。该探测器能够高精度重建带电粒子轨迹并确定短寿命粒子的衰变点。由于探测器电子元件对过热敏感，工作温度范围不得超过30°C，否则会导致噪声增加和测量精度降低。同时，大面积探测器模块的脆弱性也加剧了有效散热的难度，因此科学家对冷却和保护系统提出了特殊要求。
