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中子辐射场的基本信息是加速器辐射防护研究的主要内容之一。随着加速器技术的不断发展，加速器类型繁多，可加速的粒子能量不断升高，相应地产生的次级中子能量也不断升高。目前，国内研制的多球中子谱仪均不能用于高能中子辐射场的测量，本文在现有多球中子谱仪的基础上，参考改进型A-B中子雷姆仪的设计方法，选择合适的热中子灵敏探测器和常用的聚乙烯慢化材料，采用蒙特卡罗FLUKA程序模拟计算纯聚乙烯慢化球和辅助材料（Cu、Pb、W）慢化球对不同能量段中子的响应函数曲线。分析比较计算所得的响应函数曲线，以覆盖尽可能宽的能量范围、并且能量响应函数曲线差别较大的原则确定宽能谱多球中子谱仪的尺寸组合：纯聚乙烯慢化球的慢化球壳厚度分别为0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5.0、7.0、9.0、13.0、16.0（单位cm）；辅助材料慢化球的慢化球壳组合分别是3C4-6、3P4-6、3P4.5-6.5、2P5-7（单位cm）。从理论分析和计算结果上看，选择纯聚乙烯慢化球和辅助材料慢化球组成的宽能谱多球中子谱仪可以实现从热中子到高能区（GeV量级）中子的辐射场测量。从计算所得的纯聚乙烯慢化球和辅助材料慢化球的响应函数曲线可发现，对纯聚乙烯慢化球来说，随着聚乙烯球壳厚度的增加，响应曲线峰值出现在更高中子能量位置，峰值有所下降，对20MeV以上的中子，响应下降到很低的程度；对辅助材料慢化球来说，中子能量小于10MeV时，辅助材料慢化球与聚乙烯慢化球的响应曲线相似，但当中子能量大于10MeV时，中子与辅助材料层发生（n，xn）反应，慢化球的响应呈显著上升趋势。