闪烁探测器是粒子物理与核物理领域应用最广泛的粒子探测器之一。光电转换器是探测器系统的核心部件，实现了光到电的转换，硅光电倍增管(SiPM)是一种新型的光电器件，具有增益高、体积小、对磁场不敏感等特点，应用前景广阔。本文研究了SiPM的性能，设计电路提升了SiPM耦合闪烁体的能量分辨率，同时设计了基于SiPM的位置灵敏型闪烁探测器和电子学，探测器位置分辨达到亚毫米量级。　　本文针对PET/MRI双模态协同成像需求，研制了基于SiPM+LYSO的小动物PET模块。设计光导解决了SiPM大面积拼接产生死区的问题:设计电荷分配电路，精简了SiPM读出电子学;采用独特的方法从淬灭电路读出时间信息，使探测器时间分辨大幅提升;设计专用读出电路，增加SiPM输出信号幅度，实现了远距离传输，使电子学与处于磁场中的探测器隔离，结果显示探测器兼容1.5T磁场。研制了基于SiPM的人体PET探测器模块，基于此模块的人体PET在保证性能前提下成本大幅降低。针对辐射防护工作的需求，研制了基于SiPM和闪烁体的计数式(x)-γ射线剂量仪，仪器探测效率高、响应快，目前已在一些放射性实验中得到初步应用。