本文设计了由一个球形慢化体和两种热中子灵敏的正比计数器构成的测量装置,将球型3He正比计数器安置在慢化球的中心位置,该计数器的计数称为“内计数”；6个圆柱管型BF3正比计数器分别安装在慢化体中靠近表面处,其总计数称为“外计数”,由此组成“内外计数器”二元结构探头。为了能够探测高能中子,在内外层计数器之间嵌入铅层,基于Pb(n,xn)的核反应,把高能中子的探测器灵敏度抬高,能量上限拓宽到GeV量级。用MCNP3B和FLUKA软件对探头的铅层位置、铅层厚度、外层计数器的位置以及慢化体的直径进行了计算和分析,确定比较理想的设计方案。考虑到影响因素,本论文分析了计数器的气压、慢化体的密度和角响应对响应函数的影响问题。为了得到一些剂量学量,采用了修正因子法和少道解谱法两种模式进行剂量评价。为了验证探头设计的合理性和两种剂量评价模式的可行性,选择241Am-Be中子源参考辐射场对探头进行了测试,并对结果进行比较。通过测试,修正因子法得到的周围剂量当量偏低1%,少道解谱法得到的周围剂量当量偏高17%。另外对各方面的因素进行分析,得出修正因子法得到的周围剂量当量的测量不确定度为37%,少道解谱法得到的周围剂量当量的测量不确定度为30%。实验结果表明,本文设计的探头可以改善中子剂量仪表的剂量响应不理想的状况,并使探测的高能中子能量范围得以拓宽。