碲锌镉（CdZnTe,CZT）核辐射探测器是一种新型三元化合物半导体探测器,具有能量分辨率高、本征探测效率好、禁带宽度大、电阻率高、体积小、重量轻、可在室温下使用等优点,可广泛应用于X、γ射线成像装置中,在国防、天体物理研究、环境监测、医疗成像等领域有着广阔的应用前景。CZT探测器近年来倍受人们的关注,已成为世界各国研究的前沿热点。本文分析和总结了近年来国内外研究学者在CZT核辐射探测技术领域的最新进展,对CZT像素阵列核辐射探测成像系统进行了研究,主要研究工作如下:①以CZT像素阵列核辐射探测器为研究对象,分析了工作原理及其CZT晶体的特性,讨论了CZT像素阵列核辐射探测成像系统组成。②针对CZT像素阵列核辐射探测器输出信号特点设计读出电路。讨论了CZT像素阵列核探测器件用电荷灵敏前置放大器的参数指标,研究分析了电荷灵敏前置放大器对核脉冲信号的响应特性,确定了成像系统的电荷灵敏前置放大器。进一步根据电荷灵敏前置放大器输出信号的特性,完成了整形放大器电路的设计;其主要由放大电路、极零相消电路、直流偏置校正电路、Sallen-Key滤波电路、50Ω线性驱动电路和电源滤波电路构成,最后进行了电路的测试。结果表明,整形放大器能够使不规则脉冲信号变换成标准的准高斯脉冲信号,满足系统要求。③对CZT像素阵列核辐射探测成像系统进行了性能测试,实验在中国人民解放军第三军医大学辐射中心实验室进行,采用了662 keV Cs¹³⁷伽玛源测试了CZT探测器的能量分辨率及峰值效率。实验结果表明,探测器整体能量分辨率较高,各像素能量分辨率主要分布在6.25%～7.5%,各像素峰值效率主要分布在65%～72.5%,像素的峰值效率集中在67.5%左右。④采用Cs¹³⁷圆形放射源进行了探测系统的成像实验,并通过调制传递函数对成像系统进行了评估。实验结果表明,CZT像素阵列核辐射探测成像系统能够探测获得较好的Cs¹³⁷圆形放射源图像。由于噪声、系统影响,图像存在一定的扩散现象。⑤采用Lucy-Richardson算法对原始图像进行了复原,并对复原后的图像和原始图像进行了比较与分析。所采用图像复原算法较好地再现了各种边缘信息,图像中心细节得到一定提高,复原图像所得源尺寸最小误差0.5 mm。