国际上提出和开展各种类型的粒子对撞机实验,被用于研究各种基本粒子的特性,伽马-伽马对撞机是其中的一个研究热点。质心系能量在百GeV量级的高能伽马-伽马对撞机产生希格斯粒子的能量比正负电子对撞机所需的能量低,且反应截面更大,成为建造希格斯工厂一个备受关注的方案。在百MeV～几 GeV量级的伽马-伽马对撞机可以研究基本粒子(粲夸克和底夸克等)的新物理,在几MeV量级的伽马-伽马对撞机对γγ散射和双实光BW过程的研究具有重要意义。高能伽马-伽马对撞机对实验条件要求很高(例如高能量的电子束,高聚焦高功率率的激光束),这些条件目前很难满足高能实验需求,但可以应用于低能伽马-伽马对撞机的研究。在此背景下,中国高能物理研究所利用国内现有成熟的技术提出建造世界上首台伽马-伽马对撞机(γγ对撞机),初期目标是质心系能量1～2 MeV的伽马光子对撞,通过对撞实验深入研究伽马光子的特性。本课题的研究内容是为γγ对撞机提供合适的读出电子学系统,用于对撞产物的探测实验。根据γγ对撞机探测器(塑闪+CsI(Na)+SiPM)的输出信号特点和紧凑的真空探测环境,本论文确定电子学的读出需求:对撞机的事例率为50～100 Hz,读出通道数为1426路,动态输入范围为1V,噪声水平低于3 mV,以及能量测量和粒子甄别等。结合国际上类似实验电子学设计方案的分析和研究,确定一套基于SCAASIC波形数字化技术的低功耗、1 GHz高采样率读出电子学方案,以探测γγ对撞机输出信号的波形信息。为了验证电子学关键技术的性能,本论文设计了一套基于DRS4芯片波形存储+ADC数字化处理的读出电子学,从波形数字化设计、时钟模块、芯片驱动能力、FPGA逻辑设计等方面进行验证,通过光纤链路进行探测器数据的传输、触发时钟分发以及配置命令控制。经过测试结果的分析,确定合适的输入缓存单元,证明SCA ASIC波形数字化技术的可行性,验证FPGA和DAC芯片输出电流的驱动能力以及光纤链路的稳定可靠。在此基础上,本课题开展方案原型读出电子学设计工作,该电子学由8块前端读出板FEE和1块后端数据采集板DAQ组成,前端读出板可以对180路探测器输出信号进行波形数字化处理,将打包后的数据通过高速光纤链路发送至后端DAQ板。在实验室进行电子学系统(2块FEE板+1块DAQ板)的详细性能测试分析后,FEE板满足1V动态范围需求,基线噪声水平小于1.6 mV,采样间隔误差小于42ps,光纤链路和以太网传输可靠稳定,为γγ对撞机的工程读出电子学设计提供重要的参考价值。在完成电子学性能测试的基础上,模拟对撞机探测单元的结构,进行方案原型电子学与单通道探测器联调测试,证明电子学系统可用于粒子甄别。此外电子学系统还与多层塑料闪烁体探测器进行宇宙线测试,得到单根塑闪能谱以及相邻通道相关性结果,还分析出宇宙线穿过多层塑闪阵列的径迹,这些联调结果表明电子学系统工作正常,为后续的γγ对撞机开展提供强有力的实验保障。