2026年7月8日，据俄罗斯科学院西伯利亚分院布德克核物理研究所消息，该所为杜布纳联合核子研究所NICA离子对撞机开发的电子冷却系统，在冷却螺线管磁场测量与对准方面取得进展。依托优化后的磁场测量系统和专门设计的新型对准机构，研究人员已实现系统所需的磁场调谐特性。
前景是NICA对撞机ECS的冷却螺线管。插图由N. Kremnev提供。
NICA是一台建设中的离子对撞机，主要用于研究强相互作用的基本性质。对这类装置来说，束流质量直接影响研究能力：束流越密集，粒子发生碰撞的概率越高，装置运行效率也越高。电子冷却系统的作用，就是用较低温的电子束与较高温的离子束在特定区域重合，通过能量交换降低离子束“温度”，从而提高束流密度。
NICA对撞机SES的磁场测量系统。照片由N. Kremnev拍摄。
电子冷却系统的核心部件是冷却螺线管。NICA项目中的这套螺线管由布德克核物理研究所研发制造，其特殊之处在于，它要为两束离子束分别配置两束电子束。两条通道轴线之间的距离仅为32厘米，整体结构十分紧凑，也让磁场测量和调节变得更复杂。
按照设计要求，冷却螺线管内部磁场必须高度均匀，磁力线要尽可能保持直线和平行。项目对磁场直线度提出了约10⁻⁴至10⁻⁵量级的精度要求，这意味着线圈绕组相对理想位置的偏差需要控制在每米约十微米的水平。为此，研究团队在原有磁罗盘测量方法基础上进行了改进，采用分段式导向装置，并将激光束位置记录从模拟方式升级为数字方式，通过专用摄像机实时跟踪激光束图像并处理信号，使测量过程更直观、更便于操作。
NICA对撞机ECS冷却螺线管纵向磁场绕组的对准单元。照片由N. Kremnev拍摄。
由于NICA冷却螺线管空间受限，常规调节系统难以适用。研究人员为每个磁线圈设计了可微调结构：每个通道内有88个磁线圈，窗口直径仅176毫米，每个线圈配备四个微米螺钉，可对线圈位置进行细致倾斜和旋转调节。通过这种方式，专家能够分别校准装在同一壳体内的两个冷却螺线管，使其达到设计所需的磁场直线度。
目前，冷却螺线管的磁场测量系统和调谐工作已在布德克核物理研究所完成测试，相关装置及测量系统已运抵杜布纳。后续在完成全部调试后，项目团队将开展磁场实际测试。
