自1912年Victor Hess发现宇宙线至今，一百多年来，人们通过对宇宙线的研究，推动了粒子物理和天体物理的发展。但是，宇宙线的起源和加速问题仍是没有得到解决的世纪难题。人们普遍认为对100TeV能区γ射线的观测是寻找宇宙线源的最有效手段。中日合作ASγ实验位于西藏当雄县羊八井镇，海拔4300m，拥有789个闪烁体探测器（Tibet-III）和已建成的5组水契伦科夫地下缪子单元探测器（MD-I）。为了进一步提高实验的灵敏度，我们计划在现有表面阵列的外围增设160个闪烁体探测器，这样不仅可以花费少，而且把100TeV能区的有效探测面积增大2倍。实验灵敏度将在TibetIII+MD-I的基础上提高2倍，我们称升级阵列为“扩展阵列”。本论文重点介绍本人在硕士研究生期间参与的ASγ实验扩展阵列探测器研制、测试和优化工作。首先第一章和第二章分别简要介绍了宇宙射线的背景知识和西藏羊八井ASγ实验。在第三章介绍了对四种2英寸候选光电倍增管的主要性能（绝对增益、高压响应、暗计数率、读出信号线性范围、地磁效应、光阴极的均匀性以及时间特性）的测试方法和测试结果。第四章介绍了通过改进光电倍增管R7725CA0130的分压器（优化分压配比，使用“锥形分压”），采用阳极和第9打拿极共同读出来实现探测器对大动态范围的要求。第五章是对研制的扩展阵列原型探测器的电荷和时间一致性的性能测试。第六章是总结和展望。