快中子成像技术是射线成像技术的一种,它以X射线照相和热中子照相为基础,大范围的应用于无损照相领域。相较于热中子照相,快中子穿透能力强,可完成X射线照相检测很难完成的检测任务；快中子由于对轻元素作用率大,而与重元素作用几率小,因而可检测重元素材料中的轻元素材料,实现与X射线照相的互补。近年来,快中子成像技术在快速发展,研究快中子成像,可扩展中子照相的应用,发掘射线照相技术的应用领域。目前,快中子照相已经广泛应用于航空、航天、机械、石化、地学生物学领域、核工业领域以及医学等领域,有着广泛的应用,文中根据某项目需要,根据快中子成像系统光学技术指标参数,研究成像系统的机械结构。由于快中子的探测困难,相比较于热中子照相,快中子照相发展较为缓慢。本文针对快中子照相中探测困难的问题,根据快中子成像原理,设计了基于CCD相机的高效率的快中子成像系统。设计的快中子成像系统以反射镜、窗口保护玻璃组镜、透镜组为光学系统,利用有限元方法完成其安装设计,且合理的设计了成像系统暗箱、CCD相机法兰盘、升降系统等机械结构。采用有限元分析方法求解结构的重力、温升、重力和温升耦合变形以及结构的模态,计算结果显示结构设计合理。为了进一步验证所设计的快中子成像系统机械结构是否满足光学设计指标要求,利用分辨率板、显微镜和光源以及一些辅助设备对快中子成像系统进行测试,检验结果表明各项光学设计参数指标都符合设计要求,说明设计的基于CCD相机的高效率快中子成像系统结构合理,本文的研究对于快中子成像系统的设计方面具有一定的参考价值。