Cs2LiYCl6∶Ce(CLYC)晶体是一种具有n/γ双探测能力的新型闪烁晶体。采用坩埚垂直下降法生长出富6Li的CLYC晶体毛坯, 经加工、封装得到50 mm×50 mm的CLYC闪烁晶体封装件, 其对137Cs 662 keV γ射线的能量分辨率为4.22%; 测量252Cf中子源的脉冲波形甄别(PSD)品质因子(FOM)为3.45。凭借其优异的性能, CLYC闪烁晶体有望在中子探测领域替代3He正比计数管, 并可作为n/γ双探测的优选材料, 应用于中子辐射探测器、放射性同位素识别仪、个人辐射剂量仪, 以及其他中子、伽马射线的探测。

针对放射性物质异常泄漏、防范核材料的非法转移和任意携带，提出一种基于单探头中子/伽马甄别能谱仪系统，实现敏感控制区中特殊核材料和放射性物质的监测。围绕核信号获取与数字化采集、辐射射线粒子甄别与能谱分析，开展基于FPGA与EJ299-33A的核数据采集电路设计、核信号处理算法设计和Matlab中子/伽马鉴别与能谱离线分析方法等关键技术研究。设计上位机软件实时处理辐射能谱数据，为正确做出应急预案提供数据参考。利用新型探测器和分型频谱数学模型在FPGA内部实现射线种类甄别，有效地解决了采用传统老式探测器和模拟电路的方法鉴别困难的问题，验证了分型频谱法在核信号处理上具有一定的可行性。开发完成集放射性种类判定、核素识别于一体的多功能集成中子/伽马探测器，在中子/伽马的混合辐射场中，既能实现射线甄别又能测量能谱，解决在复杂放射性环境中对不同射线种类的能谱分析和核素识别问题。

缓发中子有效份额βeff是反应堆动态特性的重要参数，也是相对反应性与绝对反应性之间的转换桥梁，对于以反应性作为宏观参数的检验工作具有重要意义。测量采用基于Rossi-α方法的Nelson数法开展了快临界装置βeff的实验研究。通过采用铅屏蔽、更薄的6Li玻璃闪烁体、脉冲幅度甄别三种措施，降低了γ射线对测量的影响。实验中测量了反应堆从-60 ￠到缓发临界之间的7个状态，最终测量得到βeff值为0.006 66，不确定度为7.88%；与理论计算数值偏差为2.15%。测量结果与理论值符合良好，表明了测量方法的有效性.

中子在探测器中能产生与暗物质粒子(WIMPs)类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要.为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强“中子-伽马”分辨的掺钆液闪快中子探测器.介绍了掺钆液闪中子探测器的研制和性能,包括探测器形状和尺寸的设计,液体闪烁体类型、光电倍增管型号以及液闪容器材料的选择,探测器的伽马能量刻度以及中子与伽马信号的甄别.用Am-Be中子源对探测器进行探测效率刻度,得到阈值为0.2 MeV等效电子能量的中子探测效率为(6.30±0.30)%,满足中国锦屏地下实验室对中子通量测量的要求.

通过蒙特卡罗模拟和实验测量相结合的方法，获得从50 keV～10 MeV区间γ射线在直径为30 mm内充1.013 25 MPa氢气的球形含氢正比计数管上的能量响应，结果显示，γ射线在该计数管中的能量沉积主要集中在100 keV附近及以下。Am-Be中子源和137Cs源的实验测量结果显示，强137Cs源的γ射线会严重影响含氢正比计数管对Am-Be中子源100 keV以下能谱的测量，这表明，裂变材料介质内的强γ射线同样会影响到介质内100 keV以下中子能谱的测量。根据计数管对反冲质子和电子电离信号的收集特性，采用上升时间法甄别掉本底γ射线是可行的。