该共振中子成像系统在记录有无样品情况下中子空间分布的同时，利用飞行时间方法记录每个发生作用中子的能量。目前正在开发不同成像技术，其中，基于快门CMOS相机比较成熟，已开始应用于成像研究。它可以选择快门的时刻和时间窗口宽度，对中子共振峰位和非峰位处进行成像，从而比较出相应核素的成分贡献。另一个方法是基于事例记录的方法，要求探测器记录全能区中子的二维位置和时刻，难度较大，需要较长的时间来研发。正在发展中的探测器有基于含硼微通道板（B-MCP）和闪烁光纤阵列。后者的技术路线中，通过采用较细的闪烁丝和长的飞行距离，使得中子闪烁事件在时间上分立，又能实现较好的位置分辨。多根光纤探头集束后即可实现具有能量分辨的空间分布测量，这种方法完全不同于传统的CCD照相式中子成像方法。整个中子照相装置拟分两步实施，第一步采用液闪光纤阵列进行快中子照相，即针对MeV量级的中子能区，分辨轻核素的共振峰，第二步采用在闪烁光纤阵列中加入转换靶，将低能中子转换为带电粒子，从而实现对1eV-0.1MeV能区中子的测量并分辨中重核素的共振峰。

共振中子成像系统由白光中子源、准直器、样品台、中子探测器及其电子学读出系统组成，如下图所示（闪烁丝阵列方案）。为了满足单粒子事件的飞行时间测量，在CSNS加速器满功率运行的情形下，需采用只有0.2mm直径的液闪光纤探头阵列。