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现有的观测表明，所已知的普通物质仅仅占现有宇宙的4.9％，剩余的部分为26.6％和68.5％的暗物质和暗能量。占宇宙体量如此之多的暗物质，至今却没有得到人类广泛的了解。大量的理论模型表明，暗物质粒子虽然几乎不发生作用，但也存在极少的几率发生相互碰撞和湮灭，产生稳定的诸如正负电子对、高能伽玛射线等常规粒子。国外科学家所研制的许多空间探测器，如FERMI、AMS02、PAMELA等都陆陆续续发射到太空中去触及暗物质研究的领域。DAMPE卫星，其全称为暗物质粒子探测卫星，是我国空间科学先导专项的首发星，也是我国第一颗寻找和研究暗物质粒子的专星。其设定的轨道为500公里的太阳同步轨道，能量分辨率为1.5％@800GeV，探测能段为5GeV到10TeV。 与此同时，随着我国空间技术的发展，越来越多的探测器搭载卫星平台进行空间观测。由于星载设备的特殊性，有效载荷需要能够满足发射、变轨等力学环境以及在轨运行的真空热环境等对探测器的影响。现有地面大多数的探测器，尤其采用大体量晶体的闪烁探测量能器，如果之前没有充分考虑力学环境对其自身的影响，几乎是无法应用到空间观测之中的。在暗物质粒子探测卫星中，其最主要的有效载荷为BGO量能器，其包含了308根BGO晶体以及616支光电倍增管。如何建造含有如此多大质量且易碎的晶体及玻璃器件的探测器并应用于空间观测，可能是所面临的多个难点中最亟需解决的问题。本论文重点关注了BGO量能器的工程化设计，主要涉及机械设计和热设计，并针对性的进行了环境模拟试验以及宇宙线测试试验的验证。 首先，本论文结合国内外相关项目的发展现状和趋势，介绍了选题的背景和意义。提出了本论文主要的研究内容和方法。重点介绍了BGO量能器的机械设计，主要涉及到CFRP晶体支撑结构的设计、PMT及其组件的设计、屏蔽罩及其内部线路板的安装设计。在此基础上通过有限元分析来证明机械设计的合理性和可行性，主要就BGO量能器的静力学分析、正弦振动分析、随机振动分析等进行介绍。最后通过对BGO量能器飞行件的环境模拟试验尤其是力学振动试验鉴定其力学环境适应性。本文描述了力学振动试验的结果，在振动试验前后的模态扫描中，BGO量能器的固有频率变化一直小于5％，力学振动前后的电性能测试也表明BGO量能器的工作性能没有发生变化。 其次，讨论了BGO量能器的热设计，BGO量能器是采用被动散热的探测器，热设计的工作主要集中在如何将内部产生的热量导出并是内部温度均匀等方面，主要涉及PMT的结构热设计、FEE的结构热设计以及外部热管及加热片接口等三方面内容。在此基础之上参照卫星系统提供的环境边界，进行了有限元的分析工作，并得到较为理想的温度曲线。报告了在研制过程中根据卫星边界条件开展了真空热试验的情况，热实验的结果表明BGO量能器的热设计是有效的。 最后，简要地介绍了力学试验以及热试验前后的宇宙线测试结果和束流标定测试结果。通过对比MIP响应和基线的测量结果，证明BGO量能器的工程化设计是符合预期要求的。