Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego jest członkiem międzynarodowego projektu LUXE (Laser Und XFEL Experiment). Projekt zakłada przeprowadzenie przełomowego eksperymentu w laboratorium Europejskiego Lasera na Swobodnych Elektronach (Eu.XFEL) w Hamburgu. Jego celem jest badanie zjawisk elektrodynamiki kwantowej (QED) w obszarze bardzo silnych pól elektromagnetycznych.
Podczas eksperymentu planowane jest zderzenie silnie zogniskowanej wiązki lasera o dużej mocy (350 TW) z wysokoenergetyczną wiązką elektronów (16,5 GeV). W wyniku tego zderzenia po raz pierwszy w warunkach laboratoryjnych zostanie wytworzone pole elektryczne o natężeniu przekraczającym wartość krytyczną 1018 V/m. W tak silnych polach dochodzi do spontanicznej kreacji par elektron–pozyton (e⁻e⁺), określanej jako „tunelowanie z próżni”. W zależności od natężenia wiązki światła lasera, w pojedynczym zderzeniu może powstać ponad milion par cząstek.
Jednym z kluczowych elementów eksperymentu LUXE jest wysokiej gęstości kalorymetru
ECAL-P, dedykowany do precyzyjnego pomiaru energii i widma pozytonów powstających
podczas zderzeń. Kalorymetr ECAL-P ma warstwową strukturę zbudowaną z naprzemiennie ułożonych płyt wolframowego absorbera o grubości 3,5 mm oraz umieszczonych pomiędzy nimi sensorów krzemowych o grubości 320 mikronów. Wydział Fizyki UW odpowiada za projekt i konstrukcję mechanicznych elementów kalorymetru, w szczególności systemu precyzyjnego pozycjonowania płyt wolframowych i sensorów krzemowych.
W czerwcu 2025 roku na wiązce testowej w ośrodku DESY w Hamburgu przeprowadzono pierwsze testy prototypowego układu kalorymetrycznego wykorzystującego zbudowaną w Warszawie strukturę mechaniczną. W trakcie tygodniowych testów z sukcesem zbadano działanie wszystkich podzespołów, zebrano około 30 TB danych zawierających ponad 300 milionów przypadków, które są obecnie analizowane. Równolegle rozwijane są modele symulacji kalorymetru ECAL-P. Porównanie danych z wynikami symulacji pozwoli na pełne zrozumienie działania detektora.
Projekt LUXE ECAL-P realizowany jest w ramach współpracy Uniwersytetu Warszawskiego z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie, DESY w Hamburgu (Niemcy), Uniwersytetem w Tel Aviv (Izrael), IFIC w Walencji (Hiszpania) i ISS w Bukareszcie (Rumunia).
