面向 LHC Run 5 和 Run 6 的 ALICE 3 探测器概念及其物理性能

LHC Run 5 和 Run 6 数据采集阶段将带来高能质子-质子和重离子碰撞的前所未有的 luminosty。ALICE 合作组提出下一代实验 ALICE 3，专为未来 LHC 设计。ALICE 3 将配备覆盖八个伪rapididad 单位的大型像素基跟踪系统，配合先进的粒子鉴别系统，包括硅质时飞层、环形 Cherenkov 探测器、μ 子鉴别系统和电磁质能探测器。通过将顶点探测器置于可收缩的板内束流管内，可实现 $p_T>200$ MeV/c 范围内的轨迹指向分辨率小于 10 微米。ALICE 3 将能够进行 QGP（夸克-胶子等离子体）的创新性测量，探索量子色力学（QCD）的新前沿。通过测量低 $p_T$ 重味产生，包括美式子、双 charm 亚核和 charm-charm 相关性，实现对 QGP 热力学和动力学性质的详细研究。精确的多微分辨率 dielectron 辐射测量将允许探索手称对称性恢复和 QGP 温度的时间演化。除了 QGP 研究，ALICE 3 还通过 femtoscopy 研究 charm 介子相互作用势并搜索含 charm 的核子，为 hadronic 相的物理作出独特贡献。本稿涵盖探测器设计、预期物理性能以及当前探测器研发的进展。