近期,北京玻璃研究院中标中国科学院高能物理研究所溴化镧晶体封装件采购项目。按照项目要求,北京玻璃研究院将为中国科学院高能物理研究所订制大尺寸溴化镧晶体(76×15mm)封装件80套。

据悉,北京玻璃研究院本次订制的大尺寸溴化镧晶体封装件将被应用于中国科学院引力波暴高能电磁对应体全天监测器项目(简称GECAM)。


GECAM项目示意图

GECAM系中国科学院战略性先导科技专项“空间科技(二期)”空间探测项目,由中科院高能物理研究所牵头承担和实施,计划2020年发射运行,将是空间先导二期最早发射的卫星。为了兼顾2020年发射的机遇窗口以及项目的先进性,GECAM项目以成熟技术为主,同时采用自主创新的探测器技术以及新颖的准实时天地通讯手段,其发射运行将使我国在引力波以及电磁对应体探测研究领域快速占据重要的一席之地。


引力波电磁对应体示意图

GECAM包含两颗微小卫星,运行于600公里高度的低地球轨道,每颗卫星搭载多个探测器监测除地球遮挡之外的全部天区,轨道面相同、轨道相位相反(即两颗卫星总是位于地球的两侧),以保证两颗卫星可联合检测全部天区,形成捕捉引力波伽玛暴的天网。

溴化镧晶体封装器件系列产品

溴化镧晶体(LaBr3)作为GECAM主探测器的探测材料,闪烁性能优异但易潮解,使用时需要进行严苛的密封封装。针对GECAM双星计划的引力波低能X射线探测要求,大尺寸溴化镧晶体LaBr3晶体封装件的封装材料、入射窗口、封装结构、封装工艺等需同时满足航天的力学、热真空、辐照等特殊空间环境条件,在国内尚无先例的情况下,北京玻璃研究院积极组织专家讨论沟通并确定溴化镧晶体航天标准封装方案。经过百余次的反复试验摸索,北京玻璃研究院的溴化镧晶体封装件样品顺利通过了耐热真空、热循环、抗震性能和冲击性等多项航天测试鉴定。<br>溴化镧晶体航天标准封装件技术突破,国内外文献鲜有报道,因此,北京玻璃研究院在吸湿性闪烁晶体封装技术发展道路上迈出了重要一步,具有里程碑式的意义,也为北京玻璃研究院中标中国科学院高能物理研究所溴化镧晶体封装件采购项目、成功助力中国科学院GECAM双星计划奠定了坚实基础。


    引力波知识科普:

    引力波是弯曲时空中的涟漪,是现代物理理论基石之一的广义相对论的预言,是检验自然规律、洞察宇宙的重要手段。近年来,引力波相关研究取得了一系列突破性进展。2015年激光干涉引力波天文台(LIGO)首次发现引力波。2017年LIGO和Virgo(室女座引力波天文台)以及全球几十台望远镜首次发现引力波及其电磁对应体。这两次发现是人类观测和认识宇宙的革命,标志着人类进入了“多信使引力波天文学”的新时代。

引力波的发现获得了2017年度诺贝尔物理学奖。引力波及其电磁对应体是当前及今后很长时期内物理学和天文学的研究前沿,将产生一系列重大科学突破。2020年地面引力波探测器将达到设计灵敏度,预期发现大量的引力波事件,届时将是探测研究引力波电磁对应体的重要机遇窗口。然而,现有的探测引力波高能电磁对应体(主要是X射线和伽马射线,简称引力波伽马暴)的空间望远镜综合性能不足,容易错失宝贵的发现机会。

为了抓住引力波研究的重大机遇,中国科学院高能物理研究所于2016年提出GECAM项目,它具有全时全天视场、高灵敏度、良好的定位精度和宽能段覆盖的综合优势,同时具备在轨触发定位以及准实时下传触发信息的能力,可及时引导空间和地面望远镜的后随观测,其对引力波伽马暴的综合探测性能全面超过现有的或届时将运行的观测设备。

 

    文献参考:

    GECAM双星计划:捕捉引力波高能辐射的天网http://www.ihep.cas.cn/kxcb/kpwz/201807/t20180705_5037624.html








北玻院溴化镧晶体器件助力中科院GECAM双星计划

北玻院溴化镧晶体器件助力中科院GECAM双星计划