伽马能谱测井广泛应用于放射性矿床、金属、非金属矿床、地层对比等方向,是我国目前铀矿资源勘查的主要方法。为获得更宽的伽马能谱测量范围,采用LaBr₃和BGO双探测器组合来完成宽能域伽马能谱测井系统的设计,基于MCNP模拟研究宽能域伽马能谱测井系统的结构优化设计原则。探测器采用管式结构,屏蔽体采用钨铁镍合金效果最好,屏蔽体厚度达到14 cm时即可对远侧探头产生较好的屏蔽效果;近侧探头在相对位置在35 cm及以上时对快中子的屏蔽效果与远侧探头的效果相接近;改变中子源位置对热中子的屏蔽效果提升有限;硼单质作为热中子屏蔽体在厚度达到0.2 cm时即可达到较好的屏蔽效果。分析模拟所得数据可知:快中子的屏蔽效果主要由屏蔽体材料、厚度和近端探头与屏蔽体的距离决定,中子源与屏蔽体距离增加所起作用有限。