粒子探测器的探测水平如何 ， 可以用电荷分辨水平这样一个物理量来描述它 。 现在电荷分辨水平对质子来讲是0.13的电荷 ， 对于铁来讲是0.32的电荷 ， 这样就得出了地球上所有的元素天上都有高能粒子 。 这个0.13的电荷分辨水平和世界上所有的在轨卫星的最高水平相当 ， 我们达到了世界上最高水平 。
塑料闪烁体探测器下方是一个硅阵列探测器 ， 它的研制单位是中国科学院高能物理所领导的一支国际合作团队 ， 包括瑞士的日内瓦大学和意大利的佩鲁贾大学 ， 它的主要功能是测量粒子的方向和电荷 。



这个探测器的水平可以用位置分辨来表示 ， 探测器位置分辨的精度达到了优于60微米 ， 上图中的灰影是计算模拟的最高水平 ， 和理论结果吻合的很好 ， 这表明我们的探测器达到了国际上最先进的伽马射线望远镜的水平 。
在硅阵列探测器下方有一个叫BGO量能器的探测器 ， 整个探测器1.4吨重 ， 仅BGO量能器就一吨多重 。 它的主要任务是测量入射粒子能量和方向 ， 并鉴别粒子的种类 ， 是由中国科学技术大学和紫金山天文台联合研制的 。
BGO探测器里有一个世界上最长的晶体 ， 有60公分长 。



在卫星立项之前 ， 我们和硅酸盐所合作 ， 花了几年的时间把这种晶体研制出来 ， 效率高、费用低 。 这是目前在天上飞行最长的BGO闪烁晶体 。



那么BGO量能器的水平如何呢？在测量入射粒子的能量方面 ， 能量分辨率达到了百分之一 ， 这个是国际上最高水平 ， 远远超过在天上飞的其它的卫星探测器 。
中子探测器是中科院紫金山天文台研制的 ， 主要功能是用来鉴别粒子 。 我们知道宇宙射线的质子、重核都会和探测器作用产生大量的次级中子 ， 而电子和伽马射线产生的次级中子数目要少一点 ， 根据这一点我们可以来鉴别粒子 。



上图中 ， 彩图的左下角是电子伽马候选事例 ， 上方是本底 。 我们可以看到在TeV级别上 ， 仅仅用中子探测器就能把它鉴别得很好 。 这在世界上是第一次用中子探测器在TeV以上用来鉴别粒子 。 我们发现这是一个很成功的方法 。
由于国内没有高能粒子加速器 ， 所以我们这个探测器研制完成后 ， 还要运到瑞士的欧洲核子研究中心 ， 用加速器产生的高能粒子 ， 模拟天上所有的高能粒子来验证我们探测器的性能、标定探测器 。 我们总共花了6个月的时间 ， 测试了从质子、电子到伽马射线、重核等等 ， 来验证探测器的性能 ， 测试表明所有指标都满足后续科学需求 。
在探测器完成以后 ， 为了保证交付卫星的时候75916路子探测器都正常工作 ， 我们通过地面的宇宙线粒子又进行了长时间的测试 ， 证明所有的探测器、软件、功能都符合要求 ， 才进行了在轨交付 。
“悟空”卫星的在轨运行状况怎么样？
“悟空”卫星于2015年年底发射 ， 卫星的重量1850公斤 ， 探测器重量是1415公斤 ， 感谢中科院微小卫星创新研究院的工程师和领导们的支持 ， 研制了这个高的载荷重量比的探测器 。

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