高压氙（HPXe）探测器是一种具有高能量分辨率的气体辐射探测器。因其具有测量信号对温度变化不敏感,耐辐照能力强,且服役寿命长等良好的物理特性,该探测器在工业,辐射环境测量的应用中具有较大的潜力。能量分辨率作为探测器的重要指标一直是人们研究的重点,然而目前达到的最佳能量分辨率1.7%@662 ke V距离理论值0.6%@662 ke V有不小的差距。HPXe探测器的输出性能主要受到电子输运和权重势的共同作用,但是一般的蒙卡软件无法实现该过程。本文通过一系列仿真对HPXe探测器进行设计以及建模,然后通过Garfield++模拟电子输运和权重势两者共同对探测器信号的作用,并直接输出感应信号的脉冲幅度来生成能谱,达到对HPXe探测器的能量分辨率的影响机制研究。主要研究内容和成果如下:（1）通过PHITS对HPXe屏栅电离室进行初步的设计。在获得合适的探测器整体结构后,通过ANSYS与Garfield++针对不同屏栅的屏蔽无效系数和能量分辨率进行了计算与分析。结果表明屏蔽无效系数在1%～1.3%左右时获得较好的能量分辨率。仅考虑电离统计涨落和电子输运过程及权重势的影响下的能量分辨率为0.678%@662 ke V,接近理想值0.6%@662 ke V。通过Maxwell仿真HPXe屏栅电离室的电容,用于计算HPXe探测器的电荷灵敏前置放大器的电子学噪声展宽,结果为8～9 ke V左右。在引入电子学噪声后,能量分辨率为1.48%@662 ke V,略优于目前实验能达到的最佳能量分辨率1.7%@662 ke V。（2）通过PHITS和Garfield++分别对氩,氪,氙气的电离能,电子输运性能和探测效率进行仿真和对比。结果显示三种气体的电离能和电子输运性能均可用于能谱测量,但是氙气的探测效率远优于其他两者,是其成为目前仅有的用于γ能谱测量的气体探测器的关键原因。根据模拟研究,在HPXe混入0.1 ppm左右的空气会使HPXe屏栅电离室的能量分辨大大下降甚至出现无法进行能谱的情况。通过在HPXe中加入0.2%左右的H2或者其他比例的双原子或者多原子气体,可以有效的减小空气带来的能谱性能恶化。（3）通过Solidworks对高压氙屏栅电离室进行了初步设计并完成了原理样机的加工,并专门设计了电极的陶瓷结构件来减小加工的难度。最终测试获得了正常的脉冲信号,证明了电离室设计的有效性。本文的研究方法相比传统的研究更加完整的还原了HPXe屏栅电离室的工作过程,通过仿真途径模拟了电子在探测器中输运产生的感应信号,同时系统的研究了HPXe屏栅电离室的原理以及电极设计思路,对该探测器的整体设计提供了一定的参考方向。