伽马射线能量跟踪阵列GRETA完成主要构建 将开启多阶段实验

本月初，研究人员宣布已完成伽马射线能量跟踪阵列(GRETA)的主要构建。GRETA是用于伽马射线谱学的精密工具，据加州大学伯克利分校研究员兼GRETA项目负责人保罗·法伦称，其灵敏度将比以往核科学实验高出10到100倍，劳伦斯伯克利国家实验室8月8日文章引用了这一观点，该实验室是项目负责人办公地及GRETA组装地。

GRETA 将使用多个锗晶体来追踪核衰变发射的伽马射线。图中展示了 6 个模块中 120 个晶体中的 24 个。(图片来源：Robinson Kuntz/伯克利实验室)

一个由伯克利实验室核科学、工程和计算部门，以及密歇根州立大学、阿贡国家实验室和橡树岭国家实验室的科学家和工程师组成的团队，完成了GRETA关键部件构建，包括电子、计算和机械系统以及大多数灵敏的高纯度锗探测器模块。

下一阶段，GRETA将按计划运往密歇根州立大学的稀有同位素束流设施(FRIB)，FRIB的稀有同位素将被送往GRETA中心。GRETA设计兼具灵活性与灵敏度，可在FRIB各站点间移动以接触不同类型和能量的粒子束。之后，GRETA将前往阿贡国家实验室的串联直线加速器系统(ATLAS)，预计2028年或2029年抵达，并在各设施间移动以充分利用资源。

在美国能源部科学办公室用户设施FRIB，研究人员预计今年夏天从伯克利实验室接收GRETA，秋季安装，2026年开始首次实验。

GRETA是早期项目GRETINA的扩展，GRETINA使用12个锗探测器模块捕获伽马射线，GRETA将整合目前在阿贡国家实验室运行的GRETINA探测器模块，使总数达30个，形成围绕目标的完整球体，增强跟踪能力。其球形铝制框架由两半组成，可分开以便更换目标。每个探测器模块由四个制造难度极大的锥形六边形晶体构成，每年仅能生产约四个探测器模块。探测器模块冷却至低温时，晶体将测量发射伽马射线的三维路径和能量，助研究人员重建相互作用。

据伯克利实验室称，科学家将借此测试原子核容纳质子和中子数量的极限，探索“滴线”，研究梨形原子核以寻找基本对称性细微违反，探索宇宙主要由物质构成的原因。

阿贡国家实验室一直是GRETA广泛合作的一部分，8月20日发布文章，介绍阿贡研究人员在GRETA触发系统、伽马射线跟踪算法和电子设备方面的工作。实验物理学家、阿贡国家实验室物理部门低能核物理小组临时负责人Dariusz Seweryniak称，该实验室工程师为GRETA数据采集系统设计的触发系统至关重要，是整个系统核心。触发系统在阿贡国家实验室测试后，在伯克利与其余组件集成，其主要作用是从大量信号中识别筛选感兴趣事件，GRETA的触发系统可仅记录最相关的伽马射线相互作用数据供进一步分析。