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中子能谱在中子物理学及辐射防护领域都具有重要意义,随着粒子物理学的不断发展,对中子能谱的研究也越来越深入。对于加速器辐射场,中子能量覆盖范围可从热中子到GeV量级,这使得中子能谱的测量通常比较困难。本课题在充分调研国内外中子能谱测量方法的基础上,选择使用多球中子谱仪进行加速器中子辐射场的能谱测量,以满足全能区的需求。 本文首先介绍了11台探测器的核心部分3He正比计数管,之后详细说明了谱仪的结构参数,包括慢化体尺寸、材料、电子学系统、数据采集系统以及整机的组装调试等工作;采用FLUKA和MCNP两种蒙特卡洛模拟工具对探测器的能量响应曲线进行模拟分析,并使用单能中子源进行探测器校准刻度,保证了多球中子谱仪用于实验的可靠性。 选择BEPCⅡ的加速器辐射场作为实验地点,通过FLUKA模拟出辐射场所的中子能谱,之后使用多球中子谱仪进行计数率测量,并采用了UMG软件包程序进行解谱及中子注量分析,得到的结果与模拟结果符合较好。目前国内对于多球中子谱仪测量加速器辐射场的工作开展较少,本文为解谱实验提供了一定的参考价值。 根据多球中子谱仪解谱的原理,本课题研究了多种目前用于解谱的原理及方法,同时提出一种新的解谱算法——粒子群算法,本文使用粒子群算法对Pu-Be标准源的测量结果进行了分析和解谱,并与其他解谱结果进行了对比,结果证实了粒子群算法可作为多球中子谱仪解谱的一种方法,具有一定的创新意义。