1957年10月，按照周恩来总理提出的“在北京建一个射线仪器厂”的指示精神，由北京市电器厂、北京市钻探机械厂、北京市公私合营电话器材厂和亚细亚商行喇叭组等单位合并组建北京综合仪器厂，该厂在我国核工业起步时期开始组建，是中国核工业领域创建最早、规模最大的核仪器与核辐射探测器的科研生产基地，不断为我国核工业与核技术发展过程做出贡献，并一步一步发展壮大起来。
在自力更生建设方针的指导下，核仪器厂的核辐射探测器和核仪器从“零”起步，从仿制阶段转入到自我研制阶段。
通过采取“边建厂房、边试制、边生产”的“三边”机制，到1958年，仅用一年多的时间，就拿出了自主制造的核辐射探测用的卤素计数管、碘化钠闪烁体和塑料闪烁体等研究试制产品，送到向中央首长做汇报展示，并把卤素计数管送到野外地质队试用。核仪器试制也在不到一年的时间内,在技术上有了很大突破，开始试制出急需的射线年形成了一定的生产能力。
1962年，为了适应我国核工业的发展需要，核仪器厂划归到第二机械工业部（以下简称“二机部”），确定核仪器厂为研究和生产二机部所需要的仪器仪表专用设备厂，代号国营261厂。
1963年6月，二机部决定将第十研究所与核仪器厂实行厂所合并，合并后职工发展到1500 多人，其中技术人员300多名，组成5个研究室，四个生产车间，标志着核仪器厂成为我国重要的核探测器与核仪器研究生产基地。
核仪器厂科研生产人员苦心研究、生产各类核仪器3万余台，为我国第一颗爆炸成功打破核垄断做出了积极的贡献。
从1965年起，广大干部职工再接再励，发扬艰苦奋斗、自力更生精神，结束仿制阶段，采用国内外新技术、新工艺，研究设计和生产自己的新产品，真正走向自主研制之路，大力为核工业与核技术的发展和应用服务。同时，气体探测器、闪烁探测器、光电倍增管、半导体探测器等几大类核探测器，在这个时期都较全面地发展起来变容二极管，形成我国最大的研究和生产核探测器基地，为我国核工业研制了流线分析、反应堆严密性监测系统，并生产核探测器和核仪器等产品。核仪器厂多道和NIM插件科研生产线年获得全国科学大会奖。
1969年，根据国家“三线”建设的要求，核仪器厂300多名职工划转到西安组建了另一个核仪器厂——西安核仪器厂（即国营262厂）。
在“以民为主”方针的指引下，核仪器厂加强了民品的开发，大力开发新产品。专门成立民品开发机构，调研掌握市场信息，研究民品发展问题，并制定新产品发展规划。研制的计算机多道分析器系统、微处理穆斯堡尔谱仪等，均获得了重大科技成果奖。
1979年，光电倍增管为适应我国石油工业的需要，产量达到万支以上；碘化钠闪烁体的研制也达到了历史最高水平，核探测器件有32 项成果受到国家、科工委和部级的奖励，其中有五项产品获得国家和部级的质量奖。
1985年，根据中央经济体制改革的精神，核仪器厂实行厂长负责制，将原有的十个生产车间、七个研究室调整合并成立了元件、碘化钠、核仪器整机三个分厂、一个核仪器研究所；将原来的二十个管理职能合并组成了五部一室，人事制度试行聘任制，实行以承包为中心的经济责任制，为未来大发展打下了坚实的基础。
1991年12月，我国自主设计建造的秦山30万千瓦核电站并网成功。这是中国大陆核电零的突破，被誉为“国之光荣”。核仪器厂核电产品在此随着我国核电事业不断发展起来。
多年来，核仪器厂为我国四十多座反应堆和国外多个核电站提供了各类核仪器产品和核探测器元件，包括堆内、堆外核探测系统、棒控棒位系统、保护系统、核应急及辐射监测系统等，为我国核电仪器设备国产化做出了巨大贡献。
核仪器厂响应北京市政府“退城进区”政策，2004年启动了亦庄厂区一期工程科研生产办公楼项目建设。2007年年初，核仪器厂从大北窑整体搬入亦庄北京经济技术开发区。
搬迁后，核仪器厂更新了生产设备、各种检测和试验设备，加大科研投入，用于研制数字化的核电站仪控系统和辐射监测仪器。产品销售收入从2007年的4727万元，增加到2013年的2.45亿元，利润由2007年的244万元，增加到2013年的1279万元，均增长了五倍以上。
在此期间，完成恰希玛多个核电站项目棒控棒位系统、保护系统计数管、在线啜吸装置、堆外核测系统、堆芯测量系统等设备的研制，完成了中国实验快堆功率调节系统、棒控棒位系统、秦山二期扩建项目3号、4号机组保护系统、棒控棒位系统等设备的研制。
2008年8月8日，核仪器厂与中国核电工程有限公司、上海中核浦原总公司合资成立中核东方控制系统工程有限公司，取得民用核安全设备设计/制造许可证等；氮-16辐射监测系统、百万千瓦级核电站棒控棒位系统获得了“中国核能行业协会科学技术奖、技术开发类三等奖”。核仪器厂大型核电站用堆外核测探测器获得了国家能源局“2010年度国家能源科学技术进步二等奖”、获得“2011年度中国机械工业科学技术三等奖”。
2013年10月插口，核仪器厂与北京中核东方控制系统工程有限公司资产重组成立中核控制系统工程有限公司。重组后，核仪器厂原从事的产品研制生产等经营性资产划拨到中核控制公司，母体主要从事离退休服务管理、物业经营、产品代销和投资业务等工作。
2017年12月，中核（北京）核仪器厂改制为中核（北京）核仪器有限责任公司。随着内外部环境的变化，“存续”状态已经无法适应新的大环境，严重制约了公司发展。关键时刻公司审时度势，转变观念尊龙人生就是博游戏，统一思想，齐心协力谋发展。制定公司“十四五”发展规划，明确“一体两翼”中长期发展方向，并取得北京经开区“城市更新产业升级”批复，正式开启资产运营管理新模式；引进科技人才，加大科技研发力度，自主科研方面取得丰硕成果。
2023年，亦庄二期科研生产楼工程建设项目正式通过验收，完成楼宇内部功能改造，转入招商运营阶段；着力发展仪器设备的技术创新与科技成果转化应用，积极开展知识产权、科技奖项申报，构建科技成果转化体系，不断提升行业影响力；加快赋能亦庄产业园开发运营，着力打造环境优美、服务完善、配套齐全、智能科技的数字化中核集团北京地区“高精尖”中核261科创园；成功通过“创新型中小企业资格认定”和“专精特新企业资格认定”，并获得北京市高精尖产业发展资金支持，还顺利取得成立经开区企业科学技术协会的批复，品牌建设取得积极成效。目前，园区入驻企业涵盖高端智能制造调制掺杂场效晶体管、科技研发、生命健康领域，初具产业聚集规模，为下一步拓园发展积累了丰富的运营管理经验。
未来，核仪器厂将大力发展科创园运营和产业孵化平台，大力推动科技成果转化，完善科技创新机制，通过与高校、科研院所、外部拥有核心技术的公司等合作方的产学研合作及股权合作，为公司实现“十四五”规划目标提供强劲动力，为集团公司“三位一体”奋斗目标再立新功。
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