本文介绍了核突发事故应急对伽马相机的需求背景、常见的伽马相机的基本原理,针对核突发事故应急的需求,论文作者在闪烁阵列、多阳极光电倍增管的数据采集方法、数据处理方法、脉冲甄别、计数统计分析等方面开展了大量的研究工作,设计了适合核突发事故应急的特殊需求的伽马相机,分析了这种相机的应用前景。由于突发事件应急行动的急迫性,需要伽马相机具备如下特点：灵敏度高、探测时间短、体积小、重量轻。微通道板图像增强器型伽马相机由于热电子噪声较多,灵敏度较低,不适宜突发事故应急使用。为了提高灵敏度、缩短探测时间,论文作者首次提出了采用报警判据与闪烁阵列相结合的办法,设计了基于多阳极光电倍增管的伽马相机,使得伽马相机能探测接近甚至低于环境本底伽马辐射的放射性污染源。论文主要采用多种方式提高系统灵敏度和减小系统体积：采用屏蔽措施降低环境本底的影响、增大通光孔径、利用信号甄别技术提高信噪比、根据本底统计分布概率结合报警判据分析计数统计结果。由于突发事件应急行动的急迫性,需要伽马相机具备体积小、重量轻的特点,因此屏蔽体不可能做的太厚,否则系统将很笨重。针对伽马射线这类低通量、高穿透力的射线成像,增大通光孔径的主要办法是采用编码孔成像。本文研究了半影编码成像法与报警判据结合来寻源的方法,半影编码成像法可以增大系统的视野范围,缩短寻找污染源的时间。采用快衰减时间、高光产额的闪烁阵列可以提供单脉冲的幅度。电子热噪声与伽马射线生成的光电子脉冲相比,幅度略低,通过幅度甄别可以消除一部分电子热噪声。本文研究了Ce: YAP晶体、铽铈闪烁玻璃等快衰减时间闪烁体的发光性能,结果发现Ce: YAP晶体光产额高、衰减时间较短,能有效的提高幅度甄别效率。电子热噪声的半高宽只有1-2ns, Ce:YAP晶体的发光半高宽10-20ns采用波形整形与宽度识别的方法可以进一步降低电子热噪声的影响。放射性监控仪器一般是根据辐射场强度变化量的大小给出报警信号,通常将探测器当前计数与本底平均计数进行比较,当两者的差值超过一定的范围,就给出警示信号。用来判别偏离程度概率的公式叫做报警判据表达式。通过电脑程序将报警判据与多阳极光电倍增管构成的计数器阵列相结合,可以对放射性污染区定位和成像,探测下限可以接近环境本底辐射剂量率。论文采用多种技术措施来提高系统灵敏度,实现了在50厘米处识别1微居137Ce点源,在100处能识别100亳居的137Ce点源。