研制了一种基于微通道板的超快脉冲中子探测器，对其γ射线灵敏度进行了理论和实验研究。建立了探测器的γ射线灵敏度理论计算模型，利用蒙特卡罗方法模拟计算了不同能量γ射线在不同厚度聚乙烯靶中产生的出射电子能谱和出射角度分布，并结合经验公式计算了单个电子在微通道板(MCP)孔道中产生的二次电子产额，最后得到了探测器的γ射线灵敏度，结果表明当聚乙烯靶厚度大于某一值时，γ射线灵敏度基本相同。利用西北核技术研究所的标准γ射线放射源对探测器的γ射线灵敏度进行了实验标定，实验结果与理论计算结果一致。

用化学法测定水稻抗性淀粉含量耗时长、 成本高, 为此, 探索了基于近红外光谱技术(NIRS)的水稻抗性淀粉含量测定新途径。 首先, 采集了62份抗性淀粉含量差异较大的水稻的光谱数据, 将光谱数据和已测定的化学值数据导入化学计量学软件, 采用偏最小二乘法（PLS）建立了抗性淀粉含量的近红外定标模型, 对不同预处理得到的预测模型进行了内部验证和外部验证。 结果如下: 内部交叉验证方面, 未处理、 MSC+1thD预处理、 1thD +SNV预处理的决定系数(R2)分别为0.920　2, 0.967　0, 0.976　7, 预测均方根误差（RMSEP）分别为1.533　7, 1.011　2, 0.837　1。 外部验证方面, 未处理、 MSC+1thD预处理和1thD +SNV预处理的决定系数(R2)分别为0.805, 0.976, 0.992, 绝对误差平均值分别为1.456, 0.818, 0.515, 预测值和化学值之间没有显著差异（Turkey法多重比较）, 说明以近红外光谱分析法代替化学测定法是有可能的。 在不同预处理方法之中, 1thD+SNV的预处理方法无论内部验证还是外部验证都具有较高的决定系数和较低的误差值, 定标模型精度更高, 误差更小。

提出使用面源进行效率转移法刻度133Xe气体体源的探测效率。使用133Ba面源模拟刻度放射性133Xe气体体源的探测效率，在刻度的过程中利用137Cs与133Ba的峰效率比值及133Ba面源远端无符合相加效应，137Cs能峰远近都无符合相加效应等，结合软件模拟建立远近距离峰效率比值的关系，来解决133Ba的符合相加效应。最后，使用面源效率转移法进行气体体源效率刻度，转移法刻度结果和面源模拟法刻度计算值的偏差在±1％以内。

研制了可用于脉冲辐射场中子探测的4He闪烁裂变中子探测器，并对其时间响应进行了理论和实验研究。采用经验公式和蒙特卡罗方法模拟计算了不同厚度裂变靶产生的裂变碎片和不同能量中子产生的反冲4He核在4He气中的飞行时间，并依据卷积原理推导出探测器的时间响应计算公式。计算结果表明，探测器的波形上升时间约为19.5 ns，半高宽约31.0 ns。用ING-103型稠密等离子体聚焦装置(DPF)脉冲中子发生器对探测器的时间响应进行了实验测量，实验结果与理论值基本一致。

对4He闪烁裂变中子探测器的中子灵敏度进行了理论和实验研究。采用蒙特卡罗方法模拟了不同能量中子和不同厚度裂变靶产生的裂变碎片在4He中的能量沉积，计算结果表明：中子在4He气中的能量沉积曲线和裂变碎片的能量沉积曲线能够互补，从而使探测器对中子的能量响应变得更平坦；探测器的中子灵敏度为10-15 C·cm2量级。并对探测器的中子灵敏度进行了实验标定，实验结果与理论计算结果较为一致。

利用基于解析公式的理论方法来计算狭缝式裂变探测系统的中子灵敏度。采用积分和泰勒展开法推导了铀裂变材料在中子作用下产生的碎片数目及PIN探测器接收碎片的概率, 并得到该系统的中子灵敏度理论计算公式。在D-T中子源上对该探测系统的中子灵敏度进行了实验标定, 并将实验结果与解析公式计算得到的理论值进行比较。结果表明: 理论计算值与实验结果保持一致, 两者之间的偏差小于10%。

利用中子飞行时间技术和BC501A液体闪烁探测器的粒子分辨特性，测量了0°方向、20 MeV氘束轰击厚金属铍靶反应产生的中子源能谱，测量的中子能谱范围为0.7～25.0 MeV。在60°方向放置芪晶体闪烁探测器，由刻度好的BC501A液体闪烁探测器归一校正后，用于中子源强度监测。利用Be(d, n) 反应中子源，采用单粒子灵敏度标定方法，实验标定了0.75~15.75 MeV能量范围内的薄膜闪烁探测器中子能量响应曲线，实验结果与蒙特卡罗模拟计算结果在8%的不确定度范围内一致。

采用ING-103型DPF脉冲中子源产生的14.1 MeV脉冲中子对EMI两个不同型号的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B进行了直照实验.针对DPF脉冲中子源产生中子脉冲的同时也会产生X射线脉冲的特点,采取了飞行时间法及吸收衰减法来消除X射线对中子脉冲的干扰.利用中子及X射线速度的差异,将光电倍增管放置在离源较远的测点位置,测得了X射线脉冲和中子脉冲时间上错开的双峰波形.通过在辐射通道内添加5 cm厚的铅吸收体有效地抑制了X射线峰,在离源较近的测量位置测到了干净的脉冲中子波形.根据实测波形,得到的光电倍增管EMI-9815B和EMI-9850B中子直照灵敏度分别为10-13与10-15量级,该结果与理论计算结果在量级上一致.

以单色标量波衍射理论为基础，研究了均匀平面波从不同角度入射小孔阵列的衍射特性。运用单孔衍射理论，同时考虑相邻小孔间衍射光强的相互影响，建立了小孔阵列衍射的理论模型和光强分布的数值积分式，小孔为硬边小孔。利用Matlab对500 nm波长的平面波入射微小方孔阵列衍射图样进行了计算机仿真，得到了不同几何参量下平面波从不同角度入射时的衍射图样的一维和二维光强分布图，并将仿真结果用于微型数字式太阳敏感器的光学系统中的结构参量设计和图像处理中的参量确定。太阳敏感器的成像实验结果表明，小孔阵列衍射光强分布图的仿真结果正确、太阳敏感器光学系统参量设计合理。小孔阵列衍射理论为太阳敏感器的光学系统设计和图像处理提供了可靠的理论基础。

光电倍增管的中子直照响应对脉冲中子探测器的设计和实际应用具有重要影响.分析了中子束直接照射光电倍增管产生直照响应的过程和机理.中子与光电倍增管入射窗硼硅玻璃中的硼和硅发生(n,α)和(n,p)反应,导致窗玻璃产生荧光,从而使光阴极发射光电子.在5SDH-2小串列加速器上,选用9815B和9850B两种光电倍增管进行实验,得到了光电倍增管的中子直照灵敏度能谱响应曲线.结果表明:中子能量由低到高变化时,光电倍增管的中子直照灵敏度也随之增大;两种光电倍增管的中子直照灵敏度比值为1.9×10²～2.74×10²,该值与其相应的增益比量级一致.