针对中国散裂中子源的需求,研制一台有效面积200mm×200mm、二维位置分辨2mm的多功能反射谱仪。相比其他类型的中子探测器,基于高气压3He气体的二维多丝室探测器在位置分辨和探测器效率性能等方面具有显著的优势。二维多丝室气体探测器采用镀金钨丝和金属条的探测器结构,原初电子在阳极丝附近雪崩倍增产生的信号被两层相互垂直的多根相邻的读出丝和读出条感应,也被多根相邻的阳极丝感应。通过测量上下两读出层的感应电荷信息,可得到入射粒子的二维位置；通过测量阳极丝层的感应电荷信息,可得到入射粒子的能量。本论文重点阐述了二维多丝室气体探测器的结构设计、读出方法、拉丝张力和工作气体等对探测器性能的影响。为了设计一套满足中国散裂中子源多功能反射谱仪要求的二维多丝室气体探测器,实验优化设计了三套大小1：1的不同丝结构的流气型二维多丝室探测器,采用55Fe X放射源,重心法读出方法和数字读出方法分别测量探测器的性能。实验测量结果表明：三种结构的二维多丝室气体探测器的能量分辨率为25%左右；重心读出方法得到平行于阳极丝方向的位置分辨率均好于3001am,垂直于阳极丝方向的位置分辨等于阳极丝的间距；数字读出方法得到的二维方向位置分辨均为探测器对应的读出通道的间距。三种结构的二维多丝室探测器使用重心读出方法都具有较好的成像性能,均能满足多功能反射谱仪的位置分辨要求；阳极丝间距为1.5mm,2根读出丝作为一路结构的探测器使用数字读出方法具有较好的成像性能,且满足多功能反射谱仪的位置分辨要求。