暗物質(zhì)粒子探測衛星（英文簡(jiǎn)稱(chēng)DAMPE）“悟空”號是我國首顆空間天文衛星。它計劃通過(guò)在空間觀(guān)測高能電子（包括正電子）和伽瑪射線(xiàn)能譜，來(lái)尋找暗物質(zhì)粒子的存在證據，并開(kāi)展宇宙射線(xiàn)起源及伽馬射線(xiàn)天文方面的相關(guān)研究。暗物質(zhì)粒子探測有效載荷由4個(gè)子探測器及載荷數管構成，其中包括塑閃陣列探測器PSD、硅陣列探測器STK、BGO量能器、中子探測器NUD。載荷各部分協(xié)同工作以完成科學(xué)目標和工程物理指標，載荷各部分功能如下：
塑閃陣列探測器主要是為了用于區分入射高能電子（帶電粒子）和光子（非帶電粒子），鑒別入射高能重離子（Z=1~26）的種類(lèi)。塑閃陣列探測器分系統有效探測面積為825×825mm2，整個(gè)分系統由兩層，共82個(gè)X、Y方向相互垂直放置的塑閃單元模塊組成，其中78個(gè)塑閃單元模塊的尺寸為884×28×10mm3，另外4個(gè)塑閃單元模塊的尺寸為884×25×10mm3。塑閃探測器探測單元的兩端采用光電倍增管將光信號轉換為電信號再進(jìn)一步處理。
硅陣列探測器采用高位置分辨的硅微條探測器，主要目的是為了測量入射粒子的方向，區分電子（帶電粒子）和伽瑪（非帶電離子），同時(shí)也用于測量高能核素。硅陣列探測器由6大層硅微條探測器構成，每大層由XY排列的兩小層組成，每層實(shí)現空間上X、Y的定位。硅陣列探測器探測器面積為800×800mm2。硅陣列探測器配置要求放置三層鎢板作為Gamma光子的轉換介質(zhì)。為實(shí)現粒子電荷的區分，特別是區分Gamma和電子，硅微條探測器間布置了3塊鎢板用于將光子轉換為電子，鎢板厚度為1mm。
BGO量能器為全吸收型電磁量能器，其主要目的是為了測量宇宙線(xiàn)粒子，尤其是高能電子和伽瑪射線(xiàn)的能量（5GeV-10TeV），同時(shí)根據強子簇射和電磁簇射在量能器中的橫向展開(kāi)和縱向發(fā)展的不同，進(jìn)行粒子鑒別，以剔除高能強子（主要是質(zhì)子）本底。BGO探測器主要由308根BGO晶體構成，其探測面積約為600mm×600mm。BGO量能器共分為7大層，每大層由XY兩小層構成，形成一個(gè)XY坐標的測量。每小層22個(gè)探測器單元，每個(gè)探測單元（BGO晶體）為25 mm×25 mm×600mm。
中子探測器是為了測量宇宙線(xiàn)中的強子（主要為質(zhì)子）與中子探測器上層的物質(zhì)發(fā)生作用產(chǎn)生的次級中子，根據這些中子在探測器內的能量沉積，可以判斷入射粒子的類(lèi)型，配合BGO探測器來(lái)進(jìn)一步區分質(zhì)子和電子。中子探測器采用厚度為10 mm的摻硼（B）的塑料閃爍體探測器。
暗物質(zhì)粒子探測衛星機械機構圖
暗物質(zhì)粒子探測器的每種探測器輸出的信號均由相應的前端電路來(lái)進(jìn)行讀出。在暗物質(zhì)粒子探測器中BGO量能器和塑閃陣列探測器中前端電路稱(chēng)為FEE（即Front End Electronics），硅陣列探測器中前端電路由前端ASIC混合讀出板FEH和數據讀出控制模塊TRB構成，中子探測器中，前端電路由中子處理板構成。前端電路負責采集光電探測器的模擬信號、數字化打包后發(fā)送給載荷數管。
