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中子剂量监测在辐射防护领域占有重要的地位,目前无论是对核设施还是粒子加速器周围中子剂量当量的监测,主要采用的剂量仪是以3He正比计数管为核心的气体探测器。本课题在掌握粒子加速器周围脉冲中子辐射场、反应堆周围的均匀中子辐射场的关键探测技术的基础上,研发一种质量稳定、性能可靠的中子探测系统,以满足辐射防护及环境监测的需要。 本文首先研究了中子探测器的核心部件——3He正比计数管,详细分析了组成结构、工作原理、输出信号、壁效应、探测效率、时间分辨等性能;其次,设计并调试电子学系统,以测试得到的正比计数管输出脉冲信号为基础,设计了两种前置放大器,并使用Multisim进行了仿真对比,匹配相应的主放大器、甄别器、触发器完成了电子学系统的设计及调试;再次,进行了探测器的设计和性能测试,分别使用FLUKA和MCNP优化设计了两种探测器的结构参数,实验测定探测器的整机甄别电压,工作电压等参数,在标准中子源和加速器单能中子源下,刻度探测器的能量响应,给出刻度因子;最后,研究探测器在粒子加速器脉冲辐射场中测量时的漏计数特性,包括推导漏计数的产生与束流重复频率、正比计数管死时间、中子探测器慢化体的慢化时间之间的依赖关系的修正公式,模拟计算探测器慢化时间,以及在BEPCII直线加速器辐射场中进行实验测量,得出了特定辐射场下修正公式中的参数,漏计数的修正方法能够应用于其他类似的脉冲辐射场中。