BGO量能器系统的组成和配套
BGO量能器的主要任务是进行高能宇宙线粒子的能量测量，并通过测量簇射沉积能量的空间分布来进行粒子种类鉴别（区分电子和强子），以及提供触发信息。
图1 绿色部分给出了BGO量能器的探测器结构。
BGO量能器分系统的有效功能单元主要包括BGO探测器和相应的前端电子学（简称FEE），其次包括探测器和电子学的支撑屏蔽结构。
BGO探测器主要由308根BGO晶体构成，共分为7个坐标面，每个坐标面分为两层互成直角排列，面积为60 cm×60 cm，每一层由22根晶体排列组成，每根的尺寸为2.5 cm×2.5 cm×60 cm。每个晶体两端各配合1个R5610A-01光电倍增管（PMT）进行信号输出。
BGO探测器共有14层，每层22个探测器单元，每个探测器单元输出2、5、8三路打拿极信号。其中1、2、3、4及11、12、13、14层需要输出击中信号。探测器共有四个侧面，对每个侧面而言，有7层探测器单元需要读出，在满足探测器读出需求的前提下，应尽可能地减少FEE种类和数量，提高集成度。
为此，设计了三种型号的FEE板，分别命名为A、B、C。其中A型板负责一侧两层探测器单元的读出，其中2、5、8打拿极各44路信号，共计132路，且每层的全部第5、8打拿极各相“或”成一路击中（Hit）信号，送给数管机箱内的触发板。B型板也负责一侧两层探测器单元的读出，其中2、5、8打拿极各44路信号，共计132路，但不产生击中信号。C型板负责一侧一层探测器单元的读出，其中2、5、8打拿极各22路信号，共计66路，不产生击中信号。
BGO分系统只有一台单机（BGO量能器），它主要由BGO探测单元、FEE、高压扇出板等部件组成。BGO分系统组成框图如图3所示。
BGO量能器的概述和工作原理
BGO量能器分系统的主要功能是完成高能宇宙射线的能量测量，以及提供触发判选信息。 量能器是高能物理实验中最常用的探测器之一。世界上各个高能物理研究中心正在运行的和即将设计建造的粒子谱仪，都无例外的采用磁谱仪外加各种形式的量能器。量能器已经成为高能粒子能量测量和粒子分辨不可缺失的一种探测器。
当入射粒子通过量能器时，由于粒子与介质原子的相互作用（电磁相互作用或强相互作用），入射粒子把能量沉积在量能器中。粒子物理实验中的量能器所依据的物理理论是高能电子/伽玛光子和高能强子的电磁簇射和强子簇射。
从测量能区、能量分辨率、探测手段的技术实现难度、安全性和对项目目标的满足度来考虑，选择全吸收型电磁量能器来测量高能电子、伽玛能谱这一方案对本项目的实施是最合适的。 高能物理实验上要求量能器的材料密度大，可以做成大尺寸。例如PWO、BGO等无机晶体都是地面高能物理实验采用过的成熟材料，然而PWO的力学性能比BGO晶体稍差，空间实验对于力学性能的要求非常高，所以量能器的材料选择为BGO晶体。
BGO晶体在上个世纪80年代应高能物理实验（L3 /LEP）需要，中科院上海硅酸盐研究所首创生产（世界发明专利，获85年瑞士博览会的发明奖）以来，世界上很多高能物理实验的精密电磁量能器都采用中国的BGO晶体。该研究所已经为暗物质粒子探测卫星研发并批量生产出世界上最长的（60厘米长）的BGO晶体。
BGO晶体的工作原理是将高能粒子簇射在晶体单元中的沉积能量转换成相应的荧光信号输出。然后需要光电器件与晶体进行耦合，实现光信号到电信号的转换并输出。
方案阶段调研和比较了日本CALET空间探测器、美国Fermi GLAST探测器的设计，最终采用R5610A-01光电倍增管（PMT）收集荧光，从不同增益的打拿极引出信号并采用统一的电子学（FEE），以扩大动态范围。
为了实现探测器信号的读出（及电荷测量及数字化），设计了三种型号的FEE板，分别命名为A、B、C。这三种FEE功能类似，但通道数和机械尺寸略有不同。其次，A型板还承担了输出击中信号的任务。
因为输入高压通道数有限，需要11个PMT共用一路高压输入。为此，专门设计了高压扇出板（HV-Fanout），用来将一路高压通过电阻网络接到多路PMT。