微小角中子散射谱仪是中国散裂中子源（China spallation neutron source，CSNS）工程目前在建的谱仪之一，为了实现微小角散射模式下中子衍射的精确测量，要求中子探测器的位置分辨≤2 mm、探测效率≥60%@0.4 nm。在此物理精度需求下，研制了基于⁶LiF/ZnS（Ag）闪烁屏、波移光纤阵列和硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier，SiPM）结构的位置灵敏型闪烁体探测器，以实现热中子的高效率和高分辨实时探测。探测效率测试以标准³He管的入射中子数归一化计算得到，位置分辨通过含有“CSNS”字样的含硼铝板验证。本文详细研究了0.5 mm直径波移光纤的光传输性能，对比了不同硅光电倍增管的增益和热噪声特性，并以此设计了有效面积为300 mm×300 mm的探测器工程样机。经测试，该探测器的位置分辨为1.2 mm×1.2 mm，探测效率为（61.8±0.2）%@0.4 nm，达到了工程设计指标，满足了CSNS工程微小角谱仪的中子衍射测量需求。

掺铈钆铝镓石榴石(Ce∶GAGG)是一种新型的无机闪烁晶体材料, 在核医学成像、环境辐照剂量监测、空间探测、国土安全及地质勘探等领域有广阔的应用前景。该文总结了Ce∶GAGG闪烁晶体在国内外的最新研究进展, 综述了Ce∶GAGG闪烁体探测器在地基、空基和天基搭载平台上的应用, 最后展望了Ce∶GAGG晶体材料及其应用的发展方向。

根据光子晶体(PhCs)提升闪烁体光输出的作用原理,向5 μm厚硅酸钇镥(LYSO)闪烁体的光出射面引入4种不同结构的光子晶体,以提升闪烁体探测器的探测性能。4种PhCs构型分别为六边晶格空气孔型、正方晶格空气孔型、正方晶格圆柱型、正方晶格长方体型。结合Rsoft和MATLAB软件,通过对光子晶体周期、比例、高度三个参量的扫描,得到了每种类型光子晶体的最佳结构参数。模拟结果表明:在LYSO晶体发光中心波长为420 nm的条件下,每种优化后的光子晶体对LYSO的光输出都有一定程度的提升,且六边晶格空气孔型光子晶体对光输出的提升最大,高达17.1945%。

在“星光Ⅲ”实验装置上开展皮秒激光脉冲中子源实验, 使用液体闪烁体探测器测得较好的中子信号, 利用飞行时间法获得中子的能量/时间分布, 通过示波器电压时间积分与阻抗之比得到不同能量段的电荷值。建立液体闪烁体探测器Geant4计算模型, 通过实际打靶情况与标定情况下液体闪烁体探测器出光口收集到的可见光光子数之比, 结合标定的灵敏度数据, 获得液体闪烁体探测器对不同能量中子的灵敏度。计算得到源发射的中子能谱, 能量在1 MeV以上的液体闪烁体探测器方向测得的中子产额为1.04×108 sr-1。

利用上海同步辐射光源BL13W1光束线开展了闪烁体探测器的灵敏度标定方法的研究。对光源的高次谐波以及闪烁体探测器的工作线性动态范围进行了实验研究，在此基础上建立了一种新的同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度的方法。通过对实验结果的理论拟合，得到与放射源方法相符合的灵敏度数据，验证了方法的准确性，提高了标定数据的精度。

束流寿命是衡量储存环性能的重要参数，直接影响着光源的正常运行。对于合肥光源(HLS)，托歇克(Touschek)寿命是影响束流寿命的重要因素。为了研究Touschek寿命，需要探测由于Touschek效应所损失的电子。介绍了束流寿命的概念，说明了Touschek效应的原理和机制，利用蒙特卡罗软件EGSnrc模拟计算了丢失电子与真空壁的相互作用，通过塑料闪烁体探测器和光电倍增管获得了由于Touschek效应丢失的电子所产生的信号，然后将信号经过放大甄别和符合处理后，用计数器测量了计数率。结果表明：由于Touschek效应而成对丢失的电子的确存在，且电子损失率随流强的降低而减小。这为下一步储存环的能量标定工作做好了前期准备。

介绍了一种用于等离子体焦点装置(DPF装置)中子波形测量的塑料闪烁体探测器,该探测器由ST401型塑料闪烁体、XP2262B型光电倍增管构成.利用银活化中子探测器和DPF装置对该塑料闪烁体探测器进行标定,确定其中子灵敏度为0.022 5 pC每中子,中子产额测量范围达到109～1011每脉冲,可以满足DPF装置中子参数测量的需要.