GRETA - 一个尖端的3D伽马射线探测器 - 获得绿灯

这组渲染显示完成的GRETA阵列（左下角）和已完成数组的一半（右）。探测器旨在打开，每一半滑动轨道。样品可以放置在球面阵列的中心。完成的阵列将包含120个高纯度锗晶体。

球形探测器将是密歇根州国家设施的焦点，适用于罕见同位素梁。

构建GRETA（伽马射线能量跟踪阵列）的努力，将测量伽马射线信号的尖端球形阵列，以揭示原子核结构和内部工作的新细节，已接受关键批准需要进行全面填写。

Greta还将为物质的性质和明星创造元素的性质提供新的洞察，预计将达到2023年的第一阶段，并在2025年实现最终完成。它在现有的Gretina（Gamma射线能量跟踪束核核阵列）仪器上建立，2011年完成，该仪器具有较少的伽马射线检测晶体。伽马射线非常精力充沛，穿透形式的光线，作为不稳定的原子核腐烂进入更稳定的核。

美国能源部伯克利国家实验室（Berkeley Lab）在Gretina和Greta的领导作用，伯克利实验室核物理学家和工程师正在与Argonne和Oak Ridge国家实验室和密歇根州立大学的团队合作格雷塔的发展。

2020年10月7日，DOE官员批准了GRETA项目的主要里程碑，包括工作范围及其日程表，以及将指导项目完成的最终建筑工程计划。正式审批步骤称为关键决策2和关键决策3（CD-2和CD-3）。

“批准是项目和团队的重大成就。它标志着最终设计的成功完成，并证明我们已准备好建立该阵列，“格雷达项目总监保罗瑞顿（Berkeley Lab核科学司高级员工科学家Paul Fallon）表示。一个关键的下一步是制造将容纳探测器的复杂，米宽的铝球。

新的用户设施将使GRETA工作

Gretina和后来的Greta将安装在密歇根州立大学的设施，适用于罕见同位素梁（FRIB），当该设施开始于2022年开始运营时。9月29日，FRIB正式指定了科学用户设施的最新成员。现在有28个用户设施中有28个，来自全国各地和世界各地的科学家都可以访问。已经估计1,400个科学用户被排列在2022年启动后，在FIB参加FRIB的核物理实验。仍在建设中，FRIB完成约94％。

Gretina配备了12个探测器模块和48个检测器晶体，GRETA将加入18个检测器模块，总共30个模块和120个晶体。预计大约18-20个探测器模块将在2024年底之前安装在GRETA中，最终模块安装在2025年。

当在Frib中产生的罕见同位素的梁撞击固定靶标时，它们可以经历各种核反应。这些反应可以产生更多的异乎寻常的核，其发出一系列伽马射线，这提供了有关其内部核结构的信息。同位素是在它们的核中具有相同数量的带正电荷的质子的元素，但与元素的标准形式相比，具有更多或更少的不带电颗粒。

GRETA将完全围绕这些目标，以便在通过其探测器传播的伽马射线的3D方向和能量提供令人难以置信的详细数据。超快电子器件将使探测器在每个晶体中每秒捕获多达50,000个信号，并且专用的计算集群将对在GRETA球体内检测到的每秒高达480,000个伽马射线相互作用的实时信号处理。

FRIB将配备强大的加速器，可以产生从重铀的元素产生颗粒的梁，并且通过用高能光束爆破目标，能够创造和研究超过1,000个新同位素。

GRETA设计灵活，使其可以适应各种实验仪器，也可移动，使其可以在FRIB和其他设施的不同实验部位使用。“Greta针对FIB的广泛科学进行了优化，”Fallon表示，也将在阿尔冈国家实验室的Argonne Tandem Linac加速器系统（Atlas）中使用。

Freton表示，GRETA将成为许多关于FRIB实验的关键 - 大约三分之二的研究目标将使用GRETA探测器。

Greta设计为可移动。在稀有同位素梁的设施，GRETA将用于各种位置（红色圆圈），用于不同类型的实验。

实验将研究极端的核，具有更大的敏感性

在其用途中，将在变得不稳定之前研究最丰富的同位素形式。这种极端被称为中子“滴水线”，因为它代表在不再携带的同位素的最后稳定形式的同位素，并且其核开始“滴水”或发出中子。

GRETA还将用于鉴定表现出梨状形状的核。这样的实验将有助于科学家学习原子核最极端性质的极限，提供关于他们的创作的关键数据，并确定测试我们对自然的基本互动和管辖问题的力量的新核。

核科学实验中，FRIB和GRETA在核科学实验中的敏感度将具有10至100倍，而不是使用现有的加速器和探测器，FALLON指出。

在伯克利实验室之前，Greta将被建造，组装和测试并在被运送到FRIB之前。Berkeley Lab领导了该项目的探测器的开发，负责监督其交付，并领导Greta的信号处理电子，计算和机械系统的设计和制作; Argonne Lab正在开发与其触发和时序系统相关的电子产品;密歇根州立大学负责表征其探测器的性能;而橡树岭实验室负责实时信号处理以定位GRETA晶体内的伽马射线相互作用。

Greta完成后，伯克利实验室将继续在其电子，计算和升级中发挥作用，以及重新配置实验仪器。Fallon表示，大约25位Berkeley Lab科学家和工程师参与了Greta项目。