一种用于快中子、热中子及伽马射线鉴别的中子探测器及数据处理方法，中子探测器包括：对称的两个塑料闪烁体，两个塑料闪烁体中至少有一个塑料闪烁体为掺有硼和发光染料的塑料闪烁体；其中，掺有硼和发光染料的塑料闪烁体可俘获热中子释放特征伽马射线来标记热中子，以实现快中子、热中子及伽马射线的鉴别。基于该中子探测器，能够结合飞行时间方法和脉冲波形鉴别方法实现热中子、快中子和伽马射线的同时鉴别。将无监督自编码神经网络模型或有监督一维卷积神经网络应用于对中子探测器探测的波形数据进行处理，能够自动提取特征，无需事先构造特征变量，不依赖于任何脉冲的前沿定时方法，为数据的处理带来极大的方便。