In den letzten zehn Jahren haben lasergetriebene Neutronenquellen (LDNS) als kompakte, kostengünstige Alternative zu etablierten Neutronenquellen großes Interesse geweckt. In dieser Zeit hat sich das Gebiet der laserbasierten Neutronenquellen von frühen Untersuchungen, die sich auf die Eigenschaften des erzeugten Neutronenfeldes konzentrierten, bis hin zu ersten Demonstrationen von Anwendungen weiterentwickelt. In dieser Arbeit wird eine umfassende Charakterisierung einer LDNS vorgestellt, die als Grundlage für künftige Experimente und den möglichen Bau einer laserbasierten Neutronenanlage dienen soll. Die Charakterisierung basiert auf eingehenden Monte-Carlo-Simulationen, die mit experimentellen Messungen verglichen und validiert werden. Die Monte-Carlo-Simulationen ermöglichen die Untersuchung der einzelnen Bestandteile der vermessenen Neutronenspektren an der Position der Detektoren. Außerdem werden der Beitrag der Neutronenstreuung und die Neutronenauflösungsfunktion für die verwendeten Detektoren bestimmt. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass bis zu 25 % der Neutronen an der Detektorposition von außerhalb des Konverters stammen und dass bis zu 90 % der Neutronen durch Streuung beeinflusst werden.

In dieser Arbeit wurde auch die Machbarkeit der thermischen Neutronenresonanzabbildung an LDNS in einem Demonstrations-Experiment nachgewiesen. Während des Experiments wurde die energieabhängige Abschwächung einer Cadmium Probe gemessen, was die Bestimmung ihrer Position im Neutronenbild ermöglichte.

Es wird auch ein Konzept für den Betrieb hocheffizienter LDNS auf der Grundlage von laserbeschleunigten Elektronenstrahlen vorgestellt. Diese Quellen sind als kompakte LDNS im Labormaßstab sehr vielversprechend. Es konnte gezeigt werden, dass elektronenbasierte Quellen bei niedrigen Laserpulsenergien höhere Konversionseffizienzen bieten sollten als ionenbasierte Quellen.

Schließlich wurde eine neue Methode zur Analyse und Berechnung von Neutronenfluenzen auf Basis von Bubble Detektor Messungen entwickelt. Die Methode wurde zur Analyse der Messergebnisse der Characterisierungskampagne verwendet. Monte-Carlo-Simulation experimenteller Messungen weisen eine gute Übereinstimmung mit den aus Bubble Detektor Messung errechneten Neuronenfluenzen auf. Die mit der neuen Methode berechneten Neutronenfluenzen sind bis zu 55 % niedriger als Fluenzen die mit bisher etablierten Methode berechnet wurde.