通用粉末衍射谱仪(GPPD)是中国散裂中子源(CSNS)一期建设的三台谱仪之一,其中大面积中子位置灵敏探测器是GPPD的关键元件。本论文开展了用于GPPD的大面积中子位置灵敏探测器的相关性能研究和模拟研究,提出了探测器的升级改进方案,根据升级改进方案设计制作了新的探测器原型样机,并开展了相关性能测试。整体的探测器性能研究及改进为通用粉末衍射谱仪未来的升级改造提供了技术支持。针对目前GPPD所采用的基于~6LiF/ZnS闪烁屏、波移光纤和多阳极光电倍增管(M-PMTs)的闪烁体中子位置灵敏探测器阵列,在CSNS的BL20中子束线上开展了其探测效率、位置分辨、计数率等关键性能参数的实验测试,测试结果显示,探测器对波长为1.4?和2.8?的中子探测效率分别为(38.5±1.7)%和(56.1±1.1)%,结合模拟结果,确定对2?的中子其探测效率约为46.1%;探测器像素大小为4.0mm×4.0mm,具有较好的二维成像能力;最高计数率约为78kHZ;探测器有效面积内计数不均匀度约为19.6%,经阈值调整优化后其计数不均匀度可以降低到约14.9%。分析显示,探测器尚存在边缘死区偏大、M-PMTs各通道增益差异对探测效率均匀性影响显著等问题。针对闪烁体探测器边缘死区大、M-PMTs通道增益不均匀等问题,开展了光纤90°弯转工艺研究,将光纤弯转半径从3cm减小到2.5mm,有效缩小了探测器边缘死区;开展了硅光电倍增管(SiPM)噪声特征及增益均匀性的实验研究,利用Geant4程序模拟了基于SiPM读出的闪烁体探测器的探测效率、位置分辨等性能参数,完成了SiPM替代M-PMTs的可行性研究。研制了基于SiPM读出的10cm×10cm小面积闪烁体中子探测器原型样机,在CSNS的BL20中子束线上开展了探测器样机性能测试的实验,测试结果显示,当SiPM电压U=29.5V时,中子信号幅度大于150mV,脉宽约为2us,系统噪声计数率较低,噪声信号脉宽小于800ns,当阈值大于75mV时,平均噪声信号计数率小于0.05cps;基于SiPM读出的闪烁体探测器样机像素大小可以达到2mm×2mm,具有较好的二维成像能力;基于SiPM读出的闪烁体探测器样机飞行时间谱与标准~3He管飞行时间谱峰位一致性很好,探测器样机对1.4?和2.8?中子的探测效率分别约为35.1%和54.3%,与先前研制的GPPD闪烁体探测器探测效率接近。为下一阶段发展基于SiPM读出的大面积闪烁体中子探测器奠定了良好的基础。