工业CT(Industrial Computed Tomography，简称ICT)是无损检测的一种重要手段，广泛应用于航天、航空、铸造等领域，检测对象有普通工件、导弹、火箭发动机、军工品、军用密封组件，西方发达国家均投入了大量的人力、物力对其深入研究。ICT主要由射线探测技术、机械与自动控制技术和图像处理技术三大关键技术组成，其中，X射线检测技术是工业CT无损检测的核心，它将X射线所携带的光子信号转换为数字系统处理的电信号，为整个CT系统提供最基础、最重要的数据。该测量技术直接影响到整个工业CT系统的性能指标和应用效果。　　 为设计高性能的X射线探测器，本课题详细参考了国内外工业CT探测器的特点，对影响探测系统性能的各项技术作了深入研究。针对国内工业CT的应用情况，本文以CsI(Tl)、CdWO4等无机闪烁晶体作为X射线探测器，根据X射线与物质相互作用的原理，构建了探测器性能仿真的物理数学模型。用Monte Carlo(蒙特卡罗)方法，仿真计算了探测器的探测效率、串扰率等性能指标，找出X射线能量从100KeV到450KeV、1MeV到3MeV变化时，最合理的闪烁体材料和最佳闪烁体尺寸设计。模拟结果表明：CsI(Tl)和NaI(Tl)晶体在能量100 KeV～450KeV时，综合性能指标能达到较满意的结果； BGO和CdWO4等高密度的闪烁体，可应用于不同的能量范围，但对于高能X射线(＞1MeV)，这两种闪烁体更能发挥它们的优势。　　 对于设计一个高性能的X射线探测系统，探测器(或探测晶体)优越的性能指标是一个重要的提前，但探测晶体之间的串扰、光传输与收集效率、几何位置等因素也起着至关重要的作用，本文对此也作了详细的论述与研究。减少串扰率的有效方法是在相邻闪烁晶体间加入铅或钨等重金属隔离层，通过在闪烁体表面包上漫反射材料、在出光面耦合与闪烁体折射率相同的粘合剂可以提高光的传输与收集效率。射线源、被检测、闪烁体三者之间的几何位置关系对CT系统的空间分辨率有重要影响。　　 使用Monte Carlo仿真与试验验证相结合的研究方法，本课题最后给出了四种闪烁体在不同X射线能量时，最佳的尺寸设计方案。