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加速器的放射性束流线上开展远离稳定线核素的研究工作,特别是研制新型气体探测器测量高流强的束流径迹,用于开展高流强束流诊断和新粒子鉴别的研究工作。时间投影室(TPC)是一种广泛使用的气体探测器,它具有高精度的三维径迹探测能力,并能给出粒子的动量以及能损信息,因此近年来在实验物理领域获得了广泛应用。基于GEM(Gas Electron Multiplier,气体电子倍增器)的GEM-TPC相对于传统的多丝结构,在计数率、正离子反馈、位置分辨方面具有较强的优势。为了能尽可能大的覆盖实验产物的相空间,大面积GEM-TPC探测器成为实验上的首选,因此对读出电子学系统提出高速、高集成度、低功耗的要求。更高的要求必然带来新技术及新方法上的重大挑战,国际上很多实验室都开发了用于探测器读出的专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)芯片,并建立了与之相配的读出电子学系统。ASIC芯片的利用,极大简化了前端电子学的设计,减少了功耗开销和硬件支出,因此前端读出ASIC芯片的设计与研制成为我们亟待解决的关键核心技术。本论文针对气体探测器的工作原理、信号特征及读出需求,开展了多通道、低噪声、高计数率、大动态范围的前端读出ASIC芯片的研究工作,并基于CMOS180nm工艺研制了多款前端读出ASIC芯片,包括已流片成功的八通道前放芯片、四通道主放芯片、四通道具有主动吸收探测器漏电流(200 n A)功能的前放芯片、和正在foundry流片制造的16通道前放主放芯片。研制成功的几款芯片已完成实验室测试,结果表明上述几款芯片具有良好的积分非线性和幅度分辨;1 p C的动态范围;50 ns、100 ns及1μs三档可调的成形时间;20k/s的计数率。我们利用基于上述前放和主放芯片及数字多道(MCA8000D)组成的两套电子学系统,与TPC探测器,及55Fe源进行联合测试,相对能量分辨分别好于23%和28.2%;相同测试条件下,利用Ortec商用插件搭建的电子学系统的能量分辨测试结果为24.8%。结果表明我们研制的ASIC芯片可以满足气体探测器能量测量的需求,为下一步研制工程可用的前端读出ASIC芯片打下了坚实的基础。