时间投影室TPC是一种高精度的带电粒子径迹探测器,能够同时精确地测量带电粒子的三维径迹、动量和dE/dx值,具有很高的粒子识别能力,在许多高能粒子物理实验中得到了广泛应用。TU-TPC是清华大学成功搭建的国内第一台基于电子倍增器GEM读出的TPC探测器系统,性能优异、指标先进,为论文的深入研究提供了良好的实验平台。TU-TPC读出电子学是由中科院高能所BESⅢ主漂移室电子学系统经局部改进而成,用于提取各通道信号中的电荷和时间信息,为离线分析提供了原始物理数据。这种改进存在着以下几点不足：1.在数据采集电路中,系统对FADC结果进行了数值积分,故原始数据中只包含了电荷量而不能提供信号波形信息。但是,径迹重建软件要求原始数据中包含波形信息。另一方面,为了更为精确地计算电荷量Q,在离线数据处理时需要对信号波形进行扣基线、滤波、除噪声等运算,这也要求原始数据是FADC采样结果。2.系统将电荷和漂移时间分开测量,直接导致了对于同一个信号,Q和T不能一一对应,严重影响了TPC径迹重建及气体扩散常数、有效电子数Neff.空间位置分辨率等性能参数的分析。鉴于上述原因,论文首先提出了电子学系统的升级方案,并协助中科院高能所电子学组对系统进行了改进,使之满足GEM-TPC的读出要求,有效地避免了上述问题出现。本文对GEM-TPC的信息提取及径迹重建方法进行了深入的研究,主要内容包括：1.针对GEM-TPC的读出要求,提出电子学系统升级方案,使读出信息中包含FADC原始波形及漂移时间T。2.采用Matlab、ROOT工具对FADC原始波形进行数字滤波,包括基线估算及扣除、噪声消除等处理。3.采用ILC-TPC合作组目前普遍选用的最先进数据处理软件平台ROOT、SLCIO软件框架、Double-Fit软件对实验数据进行离线分析,实现了TU-TPC三维径迹重建并拟合出扩散常数、位置分辨率等性能参数。最后,论文在不同的工作气体下对原型机系统性能进行了仔细的研究和比较,包括扩散常数、位置分辨率等参数。结果表明,电子学系统的改进、离线信号处理明显改善了TU-TPC各性能指标。因此,论文工作的完成对GEM-TPC的后续研究具有十分重要的指导意义。