中国第一台高通量散裂中子源CSNS (China Spallation Neutron Source)大科学装置的建设,项目已经进入到设备安装的阶段。高性能的中子束流监测器是散裂中子源谱仪建设中的关键器件之一,在一定程度上决定着谱仪的灵敏度和精度。传统的透过式3He束流监测器在中子通量不高时,能够有效的进行束流的监测和修正,但由于计数率的限制,无法满足高通量中子源的要求。而锂玻璃闪烁体作为中子探测器,其探测的脉冲中子信号的衰减时间约为70 ns。考虑一定的电子学时间,理论上,基于锂玻璃的束流监测器的计数率至少能达到1 MHz。同时锂玻璃的制作工艺相对简单,价格便宜,是吸收型中子束流监测器的理想选择之一。本论文主要研制CSNS小角谱仪的第三中子束流监测器。它的作用是结合第二束流监测器,计算中子透过样品的透射率。根据工程应用的需求,采用锂玻璃耦合光电倍增管作为束流监测器的信号读出结构。由于该束流监测器应用于小角谱仪真空腔的真空环境下,同时预留的几何空间非常小(需控制在Φ80 mm×150mm以内)。因此,如何防止高压打火、降低功耗以及紧凑设计等工程技术难点在研制过程中需要进行详细考虑。本文首先利用Geant4工具包针对探测器的不同性能要求,对各组件的尺寸大小进行有效优化。根据6Li (n,α) T核反应产生的次级粒子的射程、不伺厚度锂玻璃中的中子转换效率大小以及不同能量γ射线的灵敏度,确定了原理样机的锂玻璃厚度将选择1 mm;根据锂玻璃中不同发光位置的光传输效率值的分布特性,确定了光导的几何形状、高度值以及材料特性。其次,基于示波器,利用Labview软件编写了一套合适电荷测量、波形记录的DAQ数据获取系统,并利用RC微分电路对其进行了电荷刻度。基于这套数据获取系统,使用4 mm厚的GN2型国产锂玻璃耦合XP2020型光电倍增管,在Cf-252同位素中子源实验平台上对锂玻璃进行了详细的性能测试,获取了锂玻璃探测中子的基本性能参数,如中子和γ射线脉冲信号的基本特征、n/γ甄别、中子平均光产额等。根据模拟优化的结果和前期实验得到的锂玻璃性能参数,对锂玻璃束流监测器原理样机进行了设计开发。一方面,选取功耗为0.47 W的分压座解决散热问题,同时设计真空高压打火实验获取打火区域,发现小角谱仪真空腔的实验气压处在打火区域内,为样机的防高压打火提供数据参考。另一方面,原理样机的Cf-252中子源测试结果表明,使用电荷幅度进行n/γ的甄别,可以达到很好的效果,但对样机的电流进行电荷积分,意味着束流监测器无法做到高计数率,而直接利用脉冲高度进行n/γ的甄别则能够满足要求。目前实验用的Cf-252同位素中子源的中子通量太低,而光电倍增管产生的热噪声脉冲信号的幅度比较高。在脉冲高度谱中,中子和γ信号部分被淹没,这还需在高通量的束流上进行进一步测量验证。在工程应用版的束流监测器中将通过降低锂玻璃的厚度,减少γ信号大小,同时采用脉冲幅度设置甄别阈的方法,从而有效提高锂玻璃的n/γ区别能力和系统计数率,实现高通量中子束流监测,完成工程研制任务。