Higgs粒子的发现开启了粒子物理的新篇章,精确测量Higgs粒子的属性成为了当前粒子物理最为迫切的任务之一,因此正负电子Higgs工厂被普遍认为是目前世界上最应该建造的下一代对撞机。环形正负电子对撞机（CEPC）是由中国粒子物理学界提出的一个Higgs工厂计划,其物理目标对探测器性能提出了严格的要求,尤其是要求喷注能量分辨达到30%/（?）,这比目前已有探测器的最好性能好两倍。为了满足这一性能要求,CEPC探测器基准设计方案采用粒子流重建概念,要求具有高颗粒度的成像型量能器系统。电磁量能器是CEPC成像型量能器系统的关键部分,其要求具有三维成像能力和良好的光子能量分辨。本论文对CEPC实验上使用闪烁体的成像型电磁量能器方案进行研究,通过研制一个大尺寸的闪烁体成像型电磁量能器技术样机对这一方案进行探索,主要研究内容包括灵敏单元的设计与优化,灵敏层制作,技术样机的研制、测试和性能研究。闪烁体电磁量能器灵敏单元由塑料闪烁体条与SiPM耦合而成。SiPM的饱和效应会限制灵敏单元的动态范围,进而影响ScECAL的性能,因此SiPM的饱和效应是一个关键的问题。为了研究SiPM的饱和效应及其修正方法,建立了一个SiPM响应模型并开发了饱和响应修正算法,这一模型了 SiPM串扰和光探测效率,实验测量验证了模型能够很好地描述SiPM的响应。利用这一SiPM响应模型,研究了 SiPM饱和效应对CEPC实验上H→γγ过程测量的影响,结果表明,通过修正饱和效应可以显著提高SiPM的动态范围,在此基础上给出了CEPC ScECAL对SiPM像素数量的需求。闪烁体通过在底部挖槽与SiPM耦合,对闪烁体底部凹槽进行了大量的优化,最终灵敏单元光产额大约8p.e./MIP,同时得到了约4%的光输出均匀性。这种耦合方式也避免了在灵敏层引入额外的死区,并且更易于大规模的组装集成。为了简化灵敏单元的包装流程,提高包装效率,设计了根据闪烁体单元几何外形切割定制反射膜的包装方式。在这一包装方式下反射膜与闪烁体贴合的更加紧密,从而减小了灵敏单元之间的死区。基于CEPC闪烁体电磁量能器的概念设计,设计了一个闪烁体成像型电磁量能器技术样机,对其关键参数进行了优化,包括吸收层材料和厚度、取样层数和灵敏层厚度、横截面积、横向和纵向间距等。模拟结果表明了技术样机的能量分辨和能量线性满足CEPC成像型电磁量能器的需求。为了使得闪烁体电磁量能器技术样机可以灵活的集成和运行维护,分别设计了灵敏层的机械框架和样机整体支撑结构。针对CEPC量能器超大规模的特点,设计并优化了灵敏层制作工艺和流程,满足了灵敏层大规模组装制作的要求,测试结果表明了组装后的灵敏层的性能满足设计要求。最终完成了闪烁体电磁量能器技术样机的组装与集成,并成功实现了与读出电子学和数据获取系统的联合运行,样机系统各项功能正常。可靠的运行条件监测与响应刻度是保证闪烁体电磁量能器性能的基础,为此研究了 ScECAL技术样机的监测与刻度方法,并进行了完整的探测器刻度,包括电子学台基测量、读出芯片高低增益参数测量、SiPM增益刻度等。对技术样机进行长期的宇宙线测试,利用宇宙线数据对技术样机的性能进行了深入研究,结果表明,所有灵敏层的探测效率均大于90%、位置分辨好于2 mm、单芯片的时间分辨大约7.6 ns。利用宇宙线对灵敏单元的响应刻度结果,重建了宇宙线粒子在技术样机灵敏层内的总沉积能量,其结果与模拟结果符合较好,验证了样机刻度的可靠性。利用中科院高能所试验粒子束对技术样机进行了测试,样机系统在束线条件下可以正常运行,但受束线性能的限制,无法对样机进行定量的性能研究。本论文完成了闪烁体电磁量能器技术样机的研制,其前端读出电子学与探测器实现了完全集成,是国际上第一台闪烁体成像型电磁量能器技术样机。本论文的研究验证了这一技术方案的部分关键性能,表明了这一技术方案具有大规模可扩展性,验证了使用闪烁体是CEPC成像型电磁量能器可行的技术方案之一。本论文研究工作也是国际成像型量能器研究工作的重要组成部分,显著推动了闪烁体成像型电磁量能器技术方案的研究。