應(yīng)用于NICA-MPD的Shashlik取樣型電磁量能器性能模擬

曾德凱 彭肖宇 魏 鑫 程 凱 季選韜 朱 坤 屈國普 胡創(chuàng)業(yè) 王曉冬

（南華大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院 衡陽421001）

對撞機是高能核物理與粒子物理研究的一種重要裝置，國外的對撞機主要有美國費米實驗室的Tevatron、美國布魯克海文國家實驗室的RHIC（Relativistic Heavy Ion Collider）、德國電子同步加速器（DESY）的強子-電子環(huán)加速器（HERA）、歐洲核子研究中心的大型強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC）；國內(nèi)有正在討論的環(huán)形正負電子對撞機（Circular Electron Positron Collider，CEPC）、擬建的超級tao-璨工廠、在建的強流重離子加速器裝置（High Intensity heavy-ion Accelerator Facility，HIAF）。這些裝置的主要物理目標(biāo)是探索極端微小尺度下的相互作用機制、精確檢驗標(biāo)準(zhǔn)模型或?qū)ふ页鰳?biāo)準(zhǔn)模型的新物理等。在這些實驗中，粒子鑒別性能直接影響物理結(jié)果，不同種類的帶電粒子和中性粒子在電磁量能器（Electromagnetic Calorimeter，ECAL）中沉積的能量有明顯差異，這種差異可以用于粒子鑒別，因此電磁量能器是必不可少的裝置。俄羅斯杜布納聯(lián)合核子研究所（JINR）在建的重離子超導(dǎo)同步加速器（NICA）與我國在建的HIAF［1］同屬世界級的下一代先進的基于重離子同步加速器的核物理研究裝置，它們的科學(xué)目標(biāo)各有側(cè)重和特色，有競爭，也有互補與合作，在低能區(qū)量子色動力學(xué)（Quantum Chromodynamics，QCD）、陶輕子和粲夸克，探索核子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，尋找奇異物質(zhì)和超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理提供獨特平臺，將是未來國際上5個基于加速器的粒子物理研究裝置之一，是研究夸克-膠子等離子體（Quark Gluon Plasma，QGP）揭示宇宙大爆炸之初、中子星形成等重大物理問題的重要途經(jīng)。

NICA的多功能探測器（MultiPurpose Detector，MPD）中使用了桶狀抽樣型電磁量能器，實驗要求研制的電磁量能器對高能電子的能量分辨好于，位置分辨率需優(yōu)于5 mm。……