在核科学与核技术迅速发展的今天,各类放射源的使用以及安全问题是人们关注的重点对象。伽马射线成像仪对放射性物质的管理有着不可取代的地位,它能够迅速的找到放射源所在的位置,在放射性物质搜索过程中起到非常重要的作用。康普顿散射成像系统基于射线在多个探测器两次散射的动力学原理来获得入射射线的方位与能量信息。由于康普顿相机不需要很重的准直器来限定视野范围,其系统重量得到极大的减轻,可以做到更加便携,并且成像范围更广、探测效率更高、可探测的射线能量更高。目前,国内对于康普顿相机的整体系统研究比较少,也没有自主研发并将其投入市场应用的产品,仅有相关的模拟与图像重建算法研究。因此,开发一款具有高探测效率、宽视野范围、高角分辨率的新型康普顿相机,是一项具有重要意义的工作。探测器为康普顿散射成像系统的核心部件。本文针对康普顿相机成像原理,研制了一套适用于康普顿相机的康普顿散射成像探测器。本文基于SensL C-60035像素型SiPM耦合GAGG:Ce晶体研制散射层探测器和吸收层探测器,并设计了前端读出电路、定时电路以及电源模块,对探测器的性能进行了测试,根据探测器获取的数据,采用滤波反投影成像算法对图像进行重建工作。本文为国内康普顿散射成像系统的研制提供了一定的参考。该论文来源于中科院科研装备研制项目“康普顿散射-编码孔径复合探测成像系统”（课题编号:29201707）、国家重点研发计划项目“高分辨率航空伽玛能谱测量及机载成像光谱测量技术”（课题编号:2017YFC0602100）和国家自然科学基金项目“核脉冲信号链的数学构建与高速实时数字重构技术研究”（课题编号:41474159）。本文的实验结果有:1.采用²²Na源分别对散射层探测器和吸收层探测进行分别测试,散射层探测器与吸收层探测器散点图的点清晰可见,散射层探测器投影图的峰谷比为3.84:1,吸收层探测器的峰谷比为3.67:1。2.对散射层探测器和吸收层探测器进行分别测试,散射层探测器对能量为511keV的γ射线平均能量分辨率为10.65%;对能量为662keV的γ射线平均能量分辨率为9.71%。吸收层探测器对能量为511keV的γ射线平均能量分辨率为11.93%,对能量为662keV的γ射线平均能量分辨率为10.88%。3.采用²²Na源对散射层探测器与吸收层探测器共同测试,散射层探测器投影图的峰谷比为3.59:1,吸收层探测器的层探测器的峰谷比为2.83:1。4.为了解探测器的射线能量探测下限,分别用²⁴¹Am源,⁵⁷Co源,¹³³Ba源,²²Na源,¹³⁷Cs源对探测器进行测试,结果表明,探测器的探测射线能量下限大于365keV。5.对滤波反投影算法的关键点展开了研究。改善以点扩散函数（PSF）的卷积来建模的方法,将球面成像表面立体映射到平面来完成,每个单独的锥体可以用在图像球体上创建等效环的平面代替。实验表明能对150mm以外的¹³⁷Cs进行成像。