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NICA加速器综合体第一阶段运行即将结束 低温支持系统按设计能力启动

2026-04-11 10:43          NICA加速器 重离子加速器

位于联合核子研究所高能物理实验室的NICA加速器综合体第一阶段运行即将结束。在2025年3月至2026年4月期间,VBLHEP专家调试关键系统,实施基础研究计划,并在辐射生物学、医学和材料科学领域开展广泛应用研究。

本次运行取得多项重要技术成果。NICA低温支持系统按设计能力启动运行,使综合体所有关键部件,包括增强器、核子加速器、对撞机以及多用途探测器(MPD)的超导螺线管,能够同时冷却。会议期间,MPD的磁场强度达到设计值0.57 Tl,在0.86 T的磁场下,对撞机环中成功形成束流。

NICA注入综合设施现代化改造后进展显著。因KRION - 6T离子源和LUTI重离子直线加速器运行模式优化,以及电子冷却系统高效运行,LUTI注入量增加10倍时,增强器内束流强度提高7倍。VBLHEP专家调试注入综合设施同步系统,确保束流从增强器到核子加速器稳定传输,还投入运行快速束流输出至对撞机的系统。

第一阶段运行的重要成果之一是实现氙核束在对撞机各环中长期循环,能量为1.76 GeV/核子,寿命约1小时。最后阶段,对撞机内实现反向旋转束循环,确保各环中粒子团循环频率相同,且在MPD探测器所在区域汇合点处同步通过,这表明整个对撞机系统最为复杂的工程系统运行正常且同步。

2026年2月12日至4月4日,BM@N实验的第二个物理周期在NICA加速器综合体上进行。国际BM@N合作组成员基于三种束流能量值(1.6、2.2和3 GeV/核子)生成数据集,实验装置探测器子系统共记录27.5亿个事件。与2023年上一周期相比,收集到的统计数据增加五倍,这主要得益于新压缩站投入使用,延长了引出束流脉冲,提高了加速器综合体整体效率。该数据集为后续分析和BM@N物理计划进一步实施提供丰富数据。

2026年3月,ARIADNA合作组完成广泛的应用研究项目,首次使用氙核束对SIMBO和ISCRA的诊断设备进行测试。科学家们对生物对象、头部模型、高温超导体样品、钴基磁性材料、光乳剂、微电路和其他微电子产品进行辐照,工作涵盖辐射生物学、医学研究、材料科学和微电子学等领域。该项目由联合核子研究所多个部门专家及莫斯科国立大学斯科贝尔岑核物理研究所、莫斯科工程物理学院、别尔哥罗德国立大学等外部机构专家共同参与。作为延续,计划于四月下半月在SOChI举办研讨会,SOChI专为基于LUTI直线加速器产生的离子束的半导体微纳电子产品研究和测试而设计。

实现加速器综合体关键工程系统运行参数、在对撞机中形成反向旋转束流、在BM@N实验中获得创纪录数据量以及实施广泛的应用研究计划,为NICA作为JINR国际研究基础设施的下一次运行和进一步发展奠定可靠基础。

下一轮束流实验计划于2026年秋季开始,届时NICA对撞机将确保质心能量为4 - 7 GeV的氙核发生碰撞。实验开始前,MPD探测器必须安装到位以记录碰撞束流事件。本次实验期间,计划开展BM@N实验的第三周期,并继续开展ARIADNA项目下的应用研究。


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