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作为一种重要的无损检测手段,中子成像相比于X射线成像具有一些独特的优点,已经被应用于诸多领域,例如涡轮叶片的检测以及燃料电池的质子交换膜中的两相流可视化。因此,中子成像具有很重要的意义。由于其能够实现较高的空间分辨率和较好的中子探测效率,基于中子敏感微通道板探测器的中子成像系统发挥了重要的作用,并被应用于动态中子成像、中子分能成像、中子共振成像之中。因此,中子敏感微通道板研究对于开展高性能的中子成像具有很重要的意义。本课题利用掺杂3 mol%的natGd2O3的直径为106 mm的大面积中子敏感微通道板开展研究,利用中子敏感微通道板和普通微通道板构建中子成像探测器,实现了~10-11 atm的真空环境,探索出了一套行之有效的探测器安装方法。并于课题最后给出了腔体的改进版本和新的夹具设计,此设计将会使得探测器的安装更加方便,并使得腔体的重量大大减轻。在中子探测效率研究方面,利用蒙特卡罗模拟计算了中子灵敏微通道板的中子吸收效率及中子探测效率,并于清华大学脉冲强子源开展效率测量实验,获得了34%@25.3 meV的探测效率,此探测效率对于中子敏感微通道板探测器而言是目前国内国际上最高的。在位置分辨率方面,利用蒙特卡罗模拟研究了中子吸收位置分布以及中子敏感微通道板的中子位置分辨率。采用楔条阳极和延迟线阳极开展实验,研究了大面积楔条阳极读出方法的空间分辨率,分析了大面积nMCP利用楔条阳极进行读出时的优缺点,指出了其空间分辨率受探测器电容影响而随探测器直径大小三次方变差的问题。探索了延迟线读出方法对低能X射线和热中子的空间分辨率以及计数率,以及微通道板偏压、读出距离和读出电压对空间分辨率的影响。利用15 kV X射线实现了65μm的位置分辨,高于100 kcps的计数率,利用热中子束线获得了88μm的位置分辨,成像面积为8012mm2,目前此nMCP探测器在国内外相关研究中具有最大的成像面积。本课题所做的工作对于进一步开展更大面积的微通道板中子成像研究,包括新型的读出方法研究,探测器真空封装的进一步优化以及更大面积的中子微通道板研制奠定了基础,具有较为重要的参考意义。