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在核物理研究、反应堆控制、加速器技术及空间探测、核辐射防护等领域,都需要精确了解辐射场内中子能谱分布。基于探测器响应函数和脉冲幅度谱反演中子能谱作为中子探测的一项关键技术,具有极其重要的科学研究和实际应用价值。本文基于液体闪烁体探测器开展了中子解谱方法的研究,提出了一种新的基于信赖域算法(TR)的中子能谱反演方法。论文介绍了基于液体闪烁体探测器反演中子能谱的基本原理,检验了O5S蒙特卡罗程序仿真的探测器响应矩阵的病态性。对病态解谱问题中脉冲幅度谱含有噪声和响应矩阵与脉冲幅度谱同时含有噪声的情况进行了误差分析,二者分别被用于后文仿真验证和实验验证的理论参考。利用奇异值分解法(SVD)对响应矩阵病态性的主要成因进行了剖析,引出了已有的适用于求解病态反演问题的中子能谱反演方法。对于探测器响应矩阵严重病态性的特点,检验了Jacobi法、行(列)均衡法、Gauss-Seidel法、逐次超松弛法(SOR)、对称逐次超松弛法(SSOR)对该矩阵的预处理效果,通过对比处理后矩阵的条件数和数值测试的结果选取了行均衡法作为与信赖域算法相结合的预处理方法。仿真验证中利用最小二乘法(LS)、截断奇异值分解法(TSVD)、Tikhonov正则化法和信赖域算法,分别对信噪比(SNR)为∞、140dB、100dB、60dB下的单峰、多峰、1/E峰进行了测试,测试结果显示信赖域算法具有更高的求解精度和更好的鲁棒性。实验验证中搭建了由多种中子源、液体闪烁体探测器、光电倍增管、电子学电路和计算机构成的硬件平台,设计了基于ORTEC核电子学标准插件的硬件测量电路。分别对D-T单能中子源、241 Am-Be放射性同位素中子源和252Cf自发裂变中子源进行了测量,依次经过n/γ甄别、扣除本底、能量刻度、反冲电子谱到反冲质子谱的转换四个步骤的处理得到了最终所需的反冲质子谱。利用信赖域算法与Tikhonov正则化法对三种中子源进行了能谱反演,通过与参考值的对比显示两种方法都能够求得有效的结果,两种方法之间的对比显示信赖域算法可以获得更高的精度要求,由此证明了信赖域算法是一种切实有效的中子能谱反演方法。