康普顿散射成像技术是一种新型的无损检测技术。其突出的优点是：可以提供有关物质电子密度分布的图像，射线源与探测器可置于被检测物体的同一侧，能够解决透射式 CT 所无法解决的一些无损检测问题。但该技术存在一些不足之处，主要是散射信号微弱，检测困难，只能检测靠近物体表面的密度信息，存在多次散射以及衰减问题等等。目前世界上对康普顿散射的应用研究基本上限于高能CT，在我国，康普顿散射成像技术的研究还处于起步阶段，康普顿散射成像技术的应用尚缺乏成熟的理论指导。 散射图像可以获得样品电子密度的信息，透射图像可以获得样品原子序数的信息。为了更加准确地分辨物体的材料和形状，提出了笔形束扫描的硬件系统，它由两个独立的子系统组成：透射成像系统和散射成像系统。前置放大电路采集和放大X射线探测器阵列输出的微电流信号，控制管理数据采集的时序，然后进行数据分析和图像重建。 本论文主要包括以下几个方面的内容：首先简单介绍了康普顿散射成像技术的发展背景，康普顿散射成像技术的特点；然后分析了康普顿散射系统的扫描方式和探测器的选择。接下来详细地介绍了康普顿散射检测系统透射电路的设计，重点主要放在前置放大电路的设计、后端数据的分析与图像处理，针对笔形束扫描方式与传统的片状束扫描方式的不同，分析遇到的困难和解决办法，并给出了实验室实验的初步数据，取得了满意的效果。最后详细介绍了康普顿散射检测系统散射电路的设计，重点放在前置放大电路方面，并分析了图像重建算法。