D-T中子发生器由于具有产生的中子单色性好,产额可控,可以小型化,安全性高等优点,在快中子辐射损伤、中子照相、中子活化分析、石油测井、爆炸物检测等领域有广泛的应用前景。中子活化分析技术具有穿透性好、测量精度高、测量时间短、可多元素测量、抗干扰能力强等优点。食品安全卫生是关系国计民生的重要问题之一,直接影响人民群众的身体健康,对食品生产、加工、运输、销售等环节进行实时在线检测具有重要的现实意义,本文旨在建立一套对面粉中滑石粉含量进行在线检测的中子活化分析系统。由于中子射线的特殊性,中子活化分析技术虽然在原理上比较清晰,但在工业应用时仍面临诸多技术难点,其中涉及中子源特性、中子防护、中子反射与慢化、探测器性能、解谱方法等多方面的问题。本文建立了一个基于D-T中子发生器的中子活化实验平台,并首次将中子活化方法应用于食品安全在线检测领域。根据中子发生器特性优化了实验条件,改进了解谱算法,提高了测量准确性。目前中子活化元素在线分析的商业应用主要集中在煤炭、水泥和矿石等重工业领域,本工作也为中子活化分析方法在更多元素检测场景的应用开拓思路,促进中子活化分析技术的产业化。论文的主要工作有:（1）通过理论计算和MCNP设计建模,设计并建造了50 cm混凝土加50 cm水箱的中子屏蔽室结构,并在屏蔽室门口设置了L形迷墙以防止中子因散射造成泄露。对中子和伽马剂量的MCNP模拟结果与实验测量结果较为一致,均低于辐射源安全标准限值2.5μSv?h-1。本工作与国外几组相似的工作相比,在较小的空间内实现了较好的防护效果,且使用的防护材料更经济。（2）使用铁、铜、铝三种常见易得的活化片在中子场中进行辐照,通过测量中子与三个活化片的五种中子活化反应产生的特征γ射线,计算出的五组中子产额相对误差<1.5%。测量了中子发生器在不同高压和束流强度下的中子产额情况,拟合出高压、束流强度与中子产额的经验公式。测量并研究了D-T中子发生器不同角度的中子通量差异,通过优化辐照样品在中子场中的位置,提高中子辐照样品的有效注量,从而提高辐照效率,还可以通过优化γ射线探测器在中子场中的位置,减少中子对γ射线探测器的干扰。（3）使用缓发γ射线中子活化分析法测量面粉中滑石粉含量。根据中子辐照样品的放射性生长和冷却曲线,优化辐照和测量时间,获取了统计性足够的特征峰计数,并通过本底分析处理减弱了本底对测量结果的影响。对比了3英寸Na I（Tl）探测器和2英寸La Br₃（Ce）探测器的测量效果,给出了最优的测量方式,即3英寸Na I（Tl）探测器测量1779 ke V特征峰时,样品滑石粉含量与特征峰计数的线性相关系数>99.6%,对同一样品20次测量结果相对误差（精度）为2.07%,对滑石粉的探测下限达0.07%。建立了样品厚度、特征峰计数与样品滑石粉含量的经验曲线,修正了厚度对测量结果的影响。缓发γ射线中子活化分析法每次检测的样品质量小,探测下限低,测量精度好,但耗时长,因此适合实验室条件下的离线抽样测量。（4）使用瞬发γ射线中子活化分析法测量面粉中滑石粉含量。中子活化产生的瞬发γ能谱特征峰强度大,成分复杂,康普顿平台较高,重峰现象严重,如何从复杂的瞬发γ射线能谱中解析出准确的元素含量值是中子活化在线分析的核心问题。对滑石粉-面粉混合样品的中子活化瞬发γ能谱使用谱库最小二乘法进行全谱拟合计算,可获得较准确的含量结果。为减少不同样品内部中子能谱变化及γ自吸收情况不同对解谱带来的系统误差,改进了谱库最小二乘法,使得计算出的滑石粉含量与理论值的平均相对偏差从6.11%降至0.33%,对同一样品测量30次解出结果的相对误差从4.81%降至2.98%。瞬发γ射线中子活化分析法的探测下限虽然差于缓发γ射线中子活化分析法,但其检测时间可缩减到1 min,且一次可检测的样品质量更大,因此适合在生产线上对面粉进行在线测量。论文工作的创新点如下:（1）测量并分析了D-T中子发生器的中子角分布情况,提高了辐照效率。一方面d-t反应存在本征角分布,另一方面靶形状、中子在管内散射也将影响中子出射角分布。通过优化辐照样品在中子场中的位置,提高了中子辐照样品的有效注量;（2）建立了样品厚度、特征峰计数与样品滑石粉含量的经验曲线,修正了厚度对测量结果的影响;（3）改进了瞬发γ射线中子活化分析的解谱算法,减小了不同样品内部中子能谱、γ射线自吸收差异造成的系统误差,提高了测量结果的准确性,实现了高精度的在线检测。