中子探测在核探测技术中占有特殊的地位,中子辐射场的基本信息是加速器辐射防护研究的主要内容。随着加速器技术的不断发展,可加速的粒子种类不断增多,能量和流强在不断提高,产生的次级中子能量不断升高,因而对高能区中子的探测也必不可少。多球中子谱仪作为一种传统的中子能谱测量仪器,通常用于低能段中子的探测。本文在现有宽能区中子剂量仪的基础上,研制了一套能够在宽能谱范围内测量中子的多球中子谱仪。本文选择了10个纯聚乙烯球和4个加入辅助材料的聚乙烯球组成了宽能谱多球中子谱仪,其球壳尺寸分别为1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、5.0、7.0、9.0、13.0、16.0(cm)和3C4-6、3P4-6、3P4.5-6.5、2P5-7(cm)。选用3He正比计数管作为热中子灵敏探测单元,并采用MCNPX蒙特卡罗程序计算了每个球的响应函数。计算结果与FLUKA程序的计算结果符合较好,对于该计算结果可以得出在Bonner球中加入辅助材料可以显著地提高高能中子的能量响应。本文为该套多球中子谱仪研发了由前放、主放、甄别电路和成形电路构成的数据采集系统。使用该套谱仪对已知源强的Pu-Be中子源进行了实验测量,并根据测量结果计算了其周围剂量当量率,并与参考的剂量当量率做了对比,偏差在10%以内。对于更高能量的中子能谱测量,像重离子加速器的中子辐射场,需要开展更多的实验。