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钙是自然界和动物体内最重要的元素之一，其稳定同位素40Ca为双幻核，丰度高达96.94％。因而，准确的40Ca(n，α)37Ar反应数据对核反应理论的完善和原子核基本性质的研究具有典型意义，并可广泛应用于地质、环境、核医学诸领域。
调研发现，对MeV能区的40Ca(n，α)37Ar反应，已有实验结果较少且误差较大，各实验结果及评价数据之间存在较大的分歧。选取若干能点对该反应进行系统测量以澄清这一分歧，并与核反应理论的计算结果相比较以检验现有模型理论并进一步了解核反应机制，是本论文的目标所在。
利用屏栅电离室(GIC)进行快中子诱发带电粒子出射核反应的研究在本实验室已开展多年，其最大特点是对带电粒子的探测效率高(近100％)、探测立体角大(近4π)，并可同时测量反应的微分截面及截面数据。
本论文基于屏栅电离室和背靠背薄CaF2双样品(Ta衬底)，对中子引发的40Ca(n，α)37Ar反应产生的前向与后向的α事件同时进行测量，通过电子学系统获取前向与后向阴极-阳极脉冲幅度符合双维谱，并编制程序以进行能量刻度、确定中子绝对通量、扣本底，选择事件，并进行能损和自吸收修正，系统测量了4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5MeV共6个能点的40Ca(n，α)37Ar反应的微分截面和截面。
实验结果显示，在本实验测量的各能点，随入射中子能量的提高，分截面σα0先增大后减小，而σα1，2，σα3，4，5则呈现逐渐增大的趋势。将本实验测量的结果与已有实验和评价结果进行了比较：与以往实验相比，本实验的精度有所提高，数据较为准确。在此基础上，利用国际上流行的核反应程序TALYS-1.2进行了理论分析。理论计算与实验结果符合较好。然而，由于本实验涉及能区为共振区，光学模型并不能精密描述En<10 MeV的n+40Ca反应。继续以更小的能量间隔，对40Ca(n，α)反应进行精密测量，得到其共振激发曲线，是下一步工作的重点。