伴随粒子成像（Associated Particle Imaging,API）技术基于氘氚反应产生的α粒子和中子之间的时间和空间相关性,进而利用时-空符合技术,可以消除大部分散射中子和环境中γ本底的影响,使其在特殊核材料、爆炸物、毒品以及生物武器等进行（三维）成像检测中具有较好的信噪比,由此,该技术被认为是目前高效的反恐手段之一。本团队所研发的API系统硬件主要分为四部分:中子发生器、伴随α粒子探测器、阵列式中子探测器和被测样品的三维旋转台。本论文以API的基本理论为指导,研制系统中所需的32个灵敏体积为100×100×50mm~3的阵列式中子探测器。每个中子探测器敏感单元由10×10个体积为10.3×10.3×50mm~3的EJ200塑料闪烁体组成,且每个像素间贴ESR全反射膜以光学隔离各个像素,避免闪烁光串扰并提高闪烁光的收集效率。每个中子探测器使用10×10个Sensl的6× 6mm2硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier,SiPM）阵列与闪烁体像素间一对一耦合并配以Anger逻辑的读出电子学。具体的研究内容包括阵列式中子探测器的设计、加工以及探测器性能测试。具体探测器的设计如上所述。探测器的加工流程如下:1)使用锯片式切割机将塑料闪烁体切割成32个体积为115×115×50mm~3塑料闪烁体模块;2)使用金刚石线切割机将每个模块切割成10片体积为115×10.15×50mm~3塑料闪烁体;3)使用平面研磨机将切割后的320片塑料闪烁体研磨和抛光,研磨抛光后的体积为115 ×10 ×50mm~3;4)使用UV固化胶将ESR全反射膜粘贴在抛光后的320片塑料闪烁体表面,并使用UV-LED固化系统固化,每10片塑料闪烁体用环氧树脂粘合一起,组合后的模块体积为115×100×50mm~3;5)将组合好的32个塑料闪烁体模块沿着首次切割缝隙旋转90°,使用金刚石线切割机进行二次切割,重复研磨、抛光和粘贴反射膜的步骤,最终制作出32个阵列式中子探测器。为了固定32个阵列式中子探测器,设计加工了铝合金机械支架,其中中子探测器固定架以中子出射位置为圆心,1.2m为半径,沿着圆弧线制作成4行8列。探测器的性能测试采用22Na源代替中子源,通过CAEN-5730数据采集卡采集数据,用Anger逻辑对数据进行分析可知,中子探测器的位置分辨可达10mm。利用滨松R9420光电倍增和EJ200塑料闪烁体组成的探测器与研制的阵列式中子探测器进行时间分辨的实验设计。