大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air Shower Observato-ry, LHAASO)计划以探索宇宙线起源为目标,提出建设覆盖1平方公里的大型复合广延大气簇射阵列。一平方公里探测器阵列(KM2A)作为LHAASO实验的主体阵列,包括5137个电磁粒子探测器和1209个μ探测器,它们分布在一个半径560米的区域之内。电磁粒子探测器的性能要求主要来自两个方面,其一是KM2A探测水平的要求,如粒子数分辨为25%@单粒子和2ns以下的时间分辨。本文就探测器中所使用的塑料闪烁体性能研究进行详细的阐述。其二是保证电磁粒子探测器长时间稳定运行的要求。当前存在两种电磁粒子探测器的设计,分别是基于探测灵敏区上闪烁体与波长位移光纤耦合和闪烁体与空气光导耦合的方式实现的。为研究两种设计的光收集特点,实验上进行了一系列与探测材料性能相关的测试,涉及到不同尺寸的闪烁体单元、波长位移光纤、反射材料以及不同的耦合方式等。为了解闪烁光由产生到传输过程,最后在光电倍增管光阴极上光电转换等全部过程,一套基于GEANT4的模拟程序己成功发展起来。本论文详细介绍了空气光导探测器的模拟计算工作的结果,与实验结果较为一致。最终电磁粒子探测器的优化设计将通过衡量性价比、探测器响应一致性以及制作工艺的简单化等因素来实现。为实现电磁粒子探测器在复杂环境中的长期稳定运行,选择使用寿命长的闪烁体是保证探测器性能指标的关键。实验上通过两类老化实验对不同种类的闪烁体样品进行测试。实验发现目前备选的ST-401型及HND-S2型两种塑料闪烁体的使用寿命均接近10年,能满足实验要求。