ALICE 3：面向 LHC 第 5 运行期及更长远的下一代重离子探测器

ALICE 合作组为 LHC 第 5 与第 6 运行期提议了一套全新的装置 ALICE 3。该探测器由覆盖八个单位伪 rapidity 的基于像素的大型追踪系统构成，并辅以多个粒子鉴别系统，包括硅飞行时间层、环形成像切伦科夫探测器、缪子鉴别系统、电磁量能器与前向转换追踪器。通过将顶点探测器置于束流管内可伸缩结构上，可对 $p_T$ >200 MeV/$c$ 的径迹实现优于 10~$\mu$m 的指向分辨率。ALICE 3 一方面将实现对夸克-胶子等离子体（QGP）的新颖研究，另一方面将开启 QCD 及其他领域的重要物理机遇。QGP 领域的主要新研究聚焦于低-$p_T$ 重味产生（包括 beauty 强子、多重粲重子与粲-粲关联），以及对双电子发射的精确多重微分测量以探测手征对称性恢复机制与 QGP 温度的时间演化。除 QGP 研究外，ALICE 3 还能以独特方式贡献于强子物理（通过粲介子间相互作用势的 femtoscopic 研究及含粲原子核搜寻）与基础物理（通过超软光子发射的 Low 定理检验）。本文将涵盖探测器概念、新型传感器研发进展及由此得出的物理性能。