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研究基本粒子性质及其相互作用的粒子物理学,是当今科学技术发展的最前沿之一。近年来国内外对Higgs物理的研究成为热点,2013年中国高能物理研究领域提出环形对撞机(CEPC)研究计划。该计划的物理目标对径迹探测器动量分辨需求为10-5/GeV/c-10-4/GeV/c,其中时间投影室(TPC)是其核心径迹探测器的一个重要选型。本论文基于该目标,深入分析了 TPC在环形对撞机中面临的关键物理和技术问题并开展了相关实验研究。论文基于LC-TPC国际合作组的最新研究和CEPC的物理探测需求,分析了环形对撞机与直线对撞机中TPC所面临的正离子反馈问题。反馈正离子的空间电荷积累效应会显著影响探测器性能,使得TPC径迹测量的动量分辨降低,在高动量分辨的物理需求下,TPC读出模块的正离子反馈成为必须解决的核心问题。与直线对撞不同,环形对撞中连续对撞模式使得传统的门控方式抑制正离子反馈的技术方法很难实现。基于此,使用ANSYS和Garfield++工具包,通过详细的模拟研究和分析,论文中提出了一种采用GEM与Micromegas相结合的复合结构(GEM-MM)作为TPC读出模块的方案,实现对正离子反馈的连续有效抑制。基于优化设计参量,搭建了有效面积100mm×100mm的探测器测系统,利用55Fe放射源、X光机及单一能量同步辐射光,分别测量了探测器的能量分辨和增益,研究了大动态能量范围内探测器的主要性能。结合X光的能谱特性,提出了对GEM低增益精确测量的方法并确定了工作气体的Penning系数。针对55Fe放射源及X光机在正离子反馈测量中的不足,论文创新性地提出利用UV光的测量方法,设计研制了 UV光测试方案,进行了初步的实验研究,并比较测量了GEM-MM探测器正离子反馈率。实验结果表明:本文研制的GEM-MM复合结构探测器,可实现6-20 keV的X射线测量,在保持能量分辨～20%的同时,具有低打火率和稳定的工作性能。通过X光及UV光电效应的测量,验证了复合结构具有良好的正离子反馈抑制能力,在5000增益时,可以实现～0.1%的正离子反馈率。该结果为CEPC中TPC探测器模块研究和下一步的样机研制提供了关键的实验依据和重要的技术积累。