21世纪是海洋的世纪。海洋面积占地球面积的70%,其中深海面积约占地球总表面积的49%,具有丰富的矿产资源、水体资源和生物资源,是人类资源的宝库。相关研究表明,深海沉积物、冷泉及热液喷出口活动、活性断层、地质构造活动等,均会产生明显的辐射异常,对深海原位核辐射情况开展研究不但有助于评估海底地质活动、生物生存环境、海底矿藏等重要资源,而且对于准确评估海洋污染状况,合理保护海洋环境等方面,都具有十分重要的意义。为增强我国在深海探测的实际能力,满足深海沉积、地质构造、辐射监测、生物环境等方向的迫切需求,需要开展高灵敏度深海原位环境核辐射探测装备的研究,包括晶体伽马探测仪,CZT伽马探测仪,散射型中子谱仪及瞬发俘获型探测仪四台谱仪。由于深海探测的特点,探测仪受到体积、重量、功耗、结构及通信带宽等限制,地面实验室核辐射探测的读出方案并不能直接用于深海探测,需要设计针对深海原位环境的读出方案。同时,为保证仪器设计接口的统一性,尽可能对读出电子学进行简化和复用,四台深海核辐射探测仪需要采用共用的读出技术路线。为开展深海原位环境核辐射探测仪的数据读出方法研究,本论文首先调研了国内外深海核辐射探测及其他领域核辐射探测的读出方法,并在归纳总结的基础上,设计了基于数字寻峰技术的数据采集和基于MODBUS总线数据上传的深海核辐射探测仪读出架构。为尽可能简化并复用探测仪的读出电路,本文利用模块化设计方法,将读出电子学按功能分为数据处理模块、共用接口模块及谱仪接驳模块。其中,共用接口模块为四台谱仪共用的部分,负责谱仪工作行为的整体控制及数据存储;谱仪接驳模块负责对谱仪科学数据的回读,并汇总到上位机,该模块支持多台谱仪设备数据的同时回读能力。进一步,本文针对深海核辐射探测仪的实际工作环境及运行方式,对探测仪的工作行为及数据协议进行了设计,并详细介绍了共用接口模块及谱仪接驳模块的电子学设计。在实验室条件下,本论文对共用接口模块及谱仪接驳模块进行了一系列相关测试,并搭建谱仪原型电路测试平台,完成了对谱仪的探测器和电子学联合测试。测试结果表明,谱仪各个模块均工作正常,该读出方案可工作于上位机控制实时采集能谱及脱离上位机的自主运行采集能谱并存储的方式,可在硬件不进行修改的条件下同时适配于载人深潜器与原位试验站的运行方式,并且有效的解决了由水下通信的低带宽带来的对能谱道数及事例率压缩的问题以及多谱仪同时读出的问题。