随着CMOS技术的不断发展，CMOS像感器以其功耗低、耐辐射能力强等诸多优点，越来越广泛的应用于航天领域。但是恶劣、复杂、极端的空间辐射环境会对承担空间任务的CMOS像感器造成辐射损伤，导致其工作参数的退化甚至器件的失效。因此近年来，众多科研工作者通过地面辐射模拟试验来研究和预估CMOS像感器的辐射效应。在地面模拟试验中，通常通过高剂量率加速辐照试验以对空间环境中的总剂量进行模拟。但是这种加速方法是否能反映CMOS像感器在实际空间辐射环境中性能的改变，即二者是否具有等效性，是一个从未被讨论过的问题。本论文从以上问题角度出发，主要完成了以下几方面的研究工作：探讨了地面辐射模拟试验中剂量率的选取与实际空间环境的差异，提出了对辐射效应中剂量率因素展开研究的必要性。分析了辐射总剂量和剂量率对CMOS像感器核心器件光电二极管和MOSFET辐射效应的作用机理，并在此基础上建立了剂量率对光电二极管和MOSFET主要特性参数影响的数学模型。针对目前研究中缺乏大剂量率辐射试验的现状补充了CMOS像感器的电子辐射试验，采用高速电子为辐射源，选取剂量率为100rad(Si)/s，对深圳国鼎公司出品的商用CMOS像感器进行辐射试验，并考察了其相关参数的变化规律。通过综合分析现有文献数据和试验数据，探讨了辐射剂量率对CMOS像感器暗电流和光强响应度的影响规律，并给出了暗电流增长速率关于辐射剂量率变化趋势的经验公式。并提出了一种多点布局开展剂量率试验研究的方法，有助于节约相关试验所需的时间成本和经济成本。本文开创性地提出了在开展CMOS像感器辐射效应试验时需要考虑剂量率影响的观点，并围绕该问题展开了一系列的研究，取得了一定的研究成果，为今后开展CMOS像感器辐射研究提供了一种新的思路，对今后的剂量率研究工作具有一定的参考价值。