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针对传统光路追迹设计方法的不足,建立了遗传算法调用Geant4程序优化设计方法并应用于气体切伦科夫系统的优化设计,取得了较传统光路追迹设计方法优良的系统时间响应和探测效率,对于GCD（gas Cherenkov detector）系统,优化设计后探测效率增加20%且时间响应压缩7.2%,对于GRH（gamma reaction history）系统,优化结果效率较传统光路追迹方法相对提高91.2%。针对聚变测量过程,通过比较研究,确立了MRNSD（modified residual norm steepe