中国聚变工程实验堆（The China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR）的主要目标是填补国际热核聚变实验堆（International Thermal Fusion Experimental Reactor,ITER）和示范反应堆（Demonstration Reactor,DEMO）之间的差距,在ITER和DEMO之间架起一座桥梁。CFETR的主要功能是实现聚变功率为50-200 MW的运行,在年聚变燃烧时间大于0.3-0.5条件下稳态、长脉冲运行,并且验证聚变堆系统的氚自持能力,探索在聚变堆环境条件下远程操作更换内部部件的方案。电子密度和电流密度都是核聚变等离子体中关键参数,可以直观地反映等离子体的放电的输运特征和约束性能,准确测量核聚变装置上的电子密度和电流密度分布至关重要。偏振干涉仪诊断可以测量中国聚变工程实验堆（CFETR）装置的电子密度和电流密度以及相应的扰动信息,短波长的CO2色散干涉仪可以测量高密度等离子体并且不受振动干扰。两套诊断系统可以对CFETR装置的保护、运行控制、物理理解提供综合诊断信息。对将要配备在CFETR装置水平窗口的偏振干涉仪和CO2色散干涉仪诊断系统进行中子学分析是该系统能否在CFETR装置建成并投入日常运行的关键科学问题之一。目前利用模拟的方法获取中子辐射场及核热沉积信息是最可靠的方法。本文主要基于CFETR偏振干涉仪和CO2色散干涉仪的工程集成设计以及主要材料部件,建立了两个系统的三维中子学计算模型。利用蒙特卡洛粒子输运程序（MCNP）对三维中子学模型进行中子和光子输运计算,获得诊断屏蔽模块附近的中子辐射场数据,确定关键器件（光学镜片）的能量沉积和中子能谱数据。结合初步的能量沉积和能谱数据,对CFETR的偏振干涉仪与CO2色散干涉仪诊断系统进行了诊断第一壁厚度优化、诊断屏蔽盒设计、中子慢化体结构设计以及中子吸收体结构等屏蔽设计。增加屏蔽后偏振干涉仪镜片的能量沉积下降了三个量级,CO2色散干涉仪由于测量需要,诊断镜片非常靠近诊断第一壁,可用于屏蔽的空间非常有限,因此能量沉积下降小于偏振干涉仪。屏蔽设计主要是为了减少中子和光子对诊断系统组件造成的损害。但是增加屏蔽结构和屏蔽材料也伴随着次级光子的产生,一个合格的屏蔽设计不仅能保护诊断系统的部件,还能保证停机时人员的安全和环境要求。因此还计算偏振干涉仪和CO2色散干涉仪诊断系统人员可能接近的维护区域的停堆剂量率,来进一步验证屏蔽设计的合理性。计算E水平诊断窗口后端的停堆剂量率为83μSv/h,满足ITER规定的维护人员可接近区域的停堆剂量率应小于100μSv/h的要求。屏蔽设计和停堆剂量率的计算既可以保证CFETR放电期间偏振干涉仪和CO2色散干涉仪提供准确、可靠的诊断数据,也可以保证停堆维护期间人员的安全。该工作是首次对CFETR诊断系统进行了屏蔽设计和中子学的分析,并且本文的屏蔽方法为CFETR其他诊断提供了新的屏蔽思路。