Higgs粒子发现后,人们迫切希望精确测量Higgs粒子的属性,并且提出了多个Higgs工厂的计划,包括由我国高能物理界提出的质心能量为240 GeV的环形正负电子对撞机（CEPC）方案。CEPC的物理目标要求精确测量强子喷注,其能量分辨率需达到～30%/（?）,这对探测器的性能提出了极高的要求。CEPC探测器在基准设计方案中采用了粒子流算法（PFA）重建物理事例,从而实现对强子喷注能量的精确测量。具有三维的高颗粒度的量能器系统是实现PFA事例重建的关键,它包括电磁量能器和强子量能器。PFA量能器有数字和模拟两种读出方式,CEPC探测器的基准设计方案把数字强子量能器作为其强子量能器的基准方案。数字强子量能器通常使用气体探测器作为灵敏探测器。微结构气体探测器因具有探测效率高、计数率能力高、位置分辨好、结构紧凑以及能大面积制作等特点,成为CEPC数字强子量能器的灵敏探测器的重要选项。本论文围绕基于微结构气体探测器的CEPC数字强子量能器方案,优化数字强子量能器的物理设计,并研究大面积灵敏探测器的关键技术。论文研究了数字读出方式下强子量能器的能量重建算法,在数字强子量能器上使用了多种重建算法进行能量重建并进行了性能比较。在CEPC探测器软件框架下模拟了 CEPC数字强子量能器对单个强子和强子喷注的响应,研究了量能器在单阈和多阈的数字读出方式下的能量线性和能量分辨率。相比于单阈读出,采用多阈读出可以减小数字强子量能器在高能区的饱和效应,从而提高量能器的能量线性范围和能量分辨率。将多阈读出方式的能量重建应用于H→gg这一物理过程中Higgs粒子的质量重建,结果发现和单阈读出的方式相比,Higgs粒子的质量分辨并没有明显改善。产生这一现象的原因在于H→gg过程产生的强子喷注中,末态强子的能量较低,在量能器中的能量沉积密度不高,此时采用多阈读出对数字强子量能器的能量重建没有明显影响。对于包含能量更高的强子喷注的物理过程,采用多阈读出预期能有效改善数字强子量能器的性能。在单阈读出情况下,研究了 CEPC数字强子量能器的关键设计参数对重建H→gg过程中Higgs粒子质量的影响,为优化CEPC数字强子量能器的设计提供了重要参考。结果表明死区占比和读出单元尺寸对Higgs粒子质量分辨有明显的影响,为满足物理要求,气体探测器作为数字强子量能器的灵敏探测器应具有小的死区占比和小的读出单元。同时考虑系统造价,要求灵敏探测器还应具有紧凑的结构。气体电子倍增器（GEM）是一种比较成熟的微结构气体探测器,已经应用于多个大型核与粒子物理实验。GEM探测器应用于数字强子量能器要解决的一个关键问题是实现足够紧凑的结构。为此采用滑动式自张紧工艺研制了有效面积达30 cm×30 cm双层GEM探测器,具有3 mm漂移区、1 mm传输区和1mm感应区。X射线测试结果表明双层GEM探测器在Ar-iC4H10（95%-5%）混合气中增益可达104以上。同时,利用宇宙线并采用基于MICROROC的多通道读出电子学研究了数字读出下双层GEM探测器的性能,包括探测效率以及平均击中多重数。结果表明GEM探测器在95%探测效率时,平均击中多重数约为1.2。但是,采用自张紧工艺的GEM探测器在边界需要有机械拉伸结构,这会在数字强子量能器中产生较大的死区,因此有必要发展大面积、小死区以及紧凑型的新型微结构气体探测器。井型探测器具有结构简单、紧凑等特点,使用阻性电极可以获得高的增益和稳定的工作状态,非常适合用于数字强子量能器。此外,阻性井型探测器（RWELL）的核心部件-RWELL膜使用常规的PCB工艺即可生产,这为RWELL探测器的大规模应用提供了基础。论文研究了大面积RWELL探测器制作的关键技术,优化了相关工艺,涉及RWELL膜与阳极板的粘接、快速接地结构、阳极板分离结构和拼接等各个方面。经过多次迭代,最终研制出面积高达50 cm× 100 cm的RWELL探测器原型,其中探测区域内的死区仅占约1%,总厚度低至5mm。测试结果表明探测器的增益均匀性为14.0%@5200增益,探测效率～95.9%,且对8 keV X射线的计数率能力大于100 kHz/cm2,能满足CEPC数字强子量能器的应用需求。论文为CEPC数字强子量能器的设计优化提供了依据,同时发展了大面积紧凑型的RWELL探测器,为CEPC数字强子量能器提供了一种很有前景的灵敏探测器的技术方案。