本報訊 記者沈則瑾報道：近日，我國成功發(fā)射了首顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”。“悟空”的火眼金睛上，有著由BGO晶體組成的“視網(wǎng)膜”，這一精密結(jié)構(gòu)出自于中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所。

　　據(jù)悉，“悟空”是目前國際上觀測能段范圍最寬和能量分辨率最優(yōu)的空間探測器，最核心載荷是由308根每根600mm長的BGO晶體和光電倍增管構(gòu)成的BGO量能器。BGO晶體是與可能的暗物質(zhì)粒子湮滅產(chǎn)物作用的直接媒介，如果把BGO量能器比作“悟空”的“眼睛”，BGO晶體則是“視網(wǎng)膜”。

　　在“悟空”有效載荷的設(shè)計中，衛(wèi)星研制團隊綜合考慮高集成度、低功耗和高可靠性等苛刻要求后，最終確定采用308根25×25×600mm長BGO晶體的可行性設(shè)計。作為“悟空”有效載荷BGO量能器的唯一候選探測材料，該尺寸晶體的研制和量產(chǎn)是BGO量能器乃至衛(wèi)星系統(tǒng)研制成功的基本前提之一。但此前，國際上已知最長的BGO晶體僅為400mm。更長尺寸BGO晶體的生長是對晶體制備科學(xué)和技術(shù)的全新挑戰(zhàn)，不少業(yè)內(nèi)專家甚至認(rèn)為這是不可能完成的任務(wù)。

　　從2011年6月起，由上海硅酸鹽所王紹華帶領(lǐng)的BGO研究組在國際上率先開展了600mm長BGO晶體的制備科學(xué)與技術(shù)研究。在兩年左右的持續(xù)研究與不斷嘗試中，科研人員逐步解決了原料處理、生長設(shè)備以及生長工藝等一系列關(guān)鍵技術(shù)與科學(xué)問題，先后實現(xiàn)了600mm長晶體的成功制備與量產(chǎn)，使上海硅酸鹽所成為全球能研制并量產(chǎn)該長度BGO晶體的唯一供應(yīng)商，并保持著生長BGO晶體長度的世界紀(jì)錄。

　　此外，海硅酸鹽所科研人員系統(tǒng)研究了影響B(tài)GO晶體光透過和光響應(yīng)均勻性的諸多因素，獲得了創(chuàng)新性結(jié)果，為確立量能器晶體性能指標(biāo)和確定數(shù)據(jù)處理方案作出了關(guān)鍵性貢獻(xiàn)，并申請了3項相關(guān)國家發(fā)明專利。率先發(fā)現(xiàn)宇宙高能電子“異常超出”的美國南極氣球?qū)嶒灒ˋTIC）采用的BGO晶體也全部由此提供。

　　上海硅酸鹽所將繼續(xù)保持在超長、高質(zhì)量BGO晶體制備方面的全球領(lǐng)先優(yōu)勢，為我國及世界粒子物理、核物理和天體物理等領(lǐng)域應(yīng)用提供尺寸更大、質(zhì)量更高、性能更優(yōu)的BGO晶體。