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中子全截面是核数据的基本量,它是中子与原子核相互作用概率的总和。中子全截面测量提供了关于原子核及其成分的内部结构的基本信息,在核科学和技术的相关发展和应用中起着重要的作用。基于中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子源(Back-n),建立了中子全截面测量谱仪样机(NTOX)。NTOX以Back-n作为中子源,中子源中子能量从1eV到200MeV,中子飞行距离约为76m。中子源的打靶质子束流模式为时间间隔410ns的双束团模式,每个束团宽度为41ns。NTOX以多层快裂变室作为探测器,探测器主要以235U和238U作为探测单元。NTOX还包含了电子学系统,数据采集系统和换样装置。本论文利用NTOX在Back-n上通过多层快裂变室开展了碳和铝的全截面测量技术研究,了解了核反应堆设计常用核素的全截面数据评估现状,验证了 NTOX的可靠性,并且获得了相应的裂变计数-中子能谱、透射率及全截面值。本论文通过CERN开发的数据处理程序ROOT进行了数据处理与分析。利用飞行时间法通过235U(n,f)共振峰拟合标定了飞行距离,进行能量刻度获得了 1eV-200MeV能量区间的有样/无样裂变计数-中子能谱,中子能谱在5～20eV与235U的裂变截面-能量分布的共振峰峰位符合良好。对于碳全截面测量中的无样中子能谱,在1～20MeV能区统计不确定度大都小于3%。另外,还对能谱测量中的本底进行了分析。为了更感兴趣能区的中子透射率在0.5～0.7之间,用于全截面测量的石墨厚度为4cm,铝厚度为4cm和6cm。基于中子能谱,得到了 1eV-20MeV能区石墨和铝的中子透射率分布。根据中子透射率和样品原子面密度,可以得到1eV～20MeV能区碳和铝的中子全截面。不同厚度铝样品测得的全截面值吻合良好,验证了测量系统和方法的可靠性。为了获得准确的实验结果,对实验数据进行更深入的处理与分析,编写了高斯展宽程序对数据库全截面进行单/双束团展宽,根据项目组成员编写的解谱程序对双束团模式下的中子能谱进行了解谱。解谱前/后的碳和铝的中子全截面与ENDF/B-Ⅷ.0库双/单束团展宽的结果有良好的一致性,解谱后的碳和铝的中子全截面与其他已有实验结果吻合良好。另外,本论文还对4cm和6cm厚度铝测得的全截面进行了不确定度分析。通过235U测得的中子全截面不确定度在10keV～20MeV能区分别为0.7%～22.3%和0.6%～12.4%。在10keV～20MeV能区共有330个能点,对4cm铝测得的全截面不确定度,在0.15MeV～1.5MeV能区有77个能点都小于1%;对6cm铝测得的全截面不确定度,在0.16MeV～3MeV能区有115个能点小于1%,达到了最初的测量目标。对4cm和6cm厚度铝通过238U测得的全截面不确定度在1MeV～20MeV能区分别为1.6%～6.7%和1.3%～4.9%。本论文的全截面测量技术为在Back-n上的全截面测量提供参考,全截面测量结果对于核数据的评价以及检验,以及核能和核技术领域的相关发展都具有重要的研究意义。