LHC(Large Hadron Collider)是CERN(European Organization for NuclearResearch，欧洲核子物理研究中心)正在建造的大型强子对撞机，其质子—质子对撞的质心能量达到14TeV，对撞粒子束流亮度高达10<34>cm<-2>s<-1>，建成后它将成为世界上能量最高的粒子对撞机。LHC将为粒子物理的研究开辟一个更广阔的领域，带来更多的挑战，其中最重要的是可以在LHC提供的能区内寻找黑格斯粒子，并探索能够驱动弱电标准模型中自发对称性破缺的黑格斯机制。 LHC环形隧道的四个对撞点上，将进行4个粒子对撞探测实验：ATLAS(Atoroidal LHC ApparatuS)、ALICE(A Large Ion Collider Experiment)、CMS(Compact Muon Solenoid)和LHCb。ATLAS和CMS主要用来在强子对撞中寻找黑格斯(Higgs)玻色子；ALICE主要进行重离子物理的研究；LHCb则是专门用于研究LHC能区的B物理。 ATLAS是将建在LHC其中一个对撞点上的大型多用途粒子探测器，寻找黑格斯粒子是ATLAS最主要的目的，同时它也将用来寻找较重的类W、Z玻色子、超对称粒子，研究基本费米子的结构以及研究B衰变中的CP破坏。ATLAS探测器主要由内部径迹探测器、电磁量能器、强子量能器、μ子谱仪以及数据获取和触发系统组成。ATLAS的数据获取和触发系统必须从LHC每秒钟lO<9>次质子-质子碰撞的大量信息中挑选出约100个有用的事例进行存。ATLAS触发系统分为三级。每一级触发判选都将在前一级触发结果的基础之上进行更进一步的判选。第一级触发系统是在线的硬件处理器，它从μ子谱仪和量能器获取原始数据进行分析，确定感兴趣事例在ATLAS探测器上的大体方位，每秒只有10<5>个事例通过筛选。然后经过第二级和第三级触发系统的判选，最后约每秒100个事例存入存储系统中供离线数据分析所用。 山东大学参加了ATIAS国际合作实验，在该合作中，承担了μ子谱仪全部3600台TGC探测器中400台T9型TGC探测器的研制生产任务。我自2001年起参与了TGC探测器在山东大学的研制并在其中承担探测器的性能测试工作。 TGC(Thin Gap Chamber)探测器，即窄间隙室探测器，是一种工作在高增益饱和模式下的多丝正比室，被设计用来在μ子谱仪端盖处探测高横动量μ子的触发型探测器。TGC探测器两个阴极板的间距为2.8mm，阴极平板内侧喷涂石墨作为TGC的两个阴极面。固定在绝缘的框架上的直径为50μm的镀金钨丝，间距为(1.8±0.025)mm/1，均匀地排列在TGC的两个阴极平板中间。700余根阳极丝被分为32组，每一组丝并联成一个阳极信号道。垂直于阳极丝的方向，在其中一个阴极平板的外侧刻蚀有32条宽度从1-4cm不等的铜条，作为感应信号道。TGC探测器工作时使用的工作气体为二氧化碳和正戊烷的混合气体(比例为55∶45)，在阳极丝与阴极丝间加3000V左右的高压，其显著特点是阴极板与阳极丝层的间距比阳极丝间距窄，具有信号上升时间快且时间分布窄的特点。TGC探测器具有探测效率高、时间响应快的特点，使得TGC探测器可以在25ns的门内达到很高的探测效率，能满足LHC的25ns碰撞间隔的要求。 本文首先总结了TGC探测器研制生产过程中的关键技术，并着重介绍了我在TGC探测器性能测试方面所做的工作，包括探测器高压考验和漏电流监测、信号道间探测效率一致性测试、辐照测试以及探测效率扫描测试。辐照测试和探测效率测试是分别在以色列魏兹曼研究所和特拉维夫大学进行的。我于2004年赴以色列进行了上述两项测试。辐照测试的结果表明，山东大学生产的TGC探测器符合ATLAS实验的抗辐照能力的要求。 探测效率测试是对TGC探测器进行的关键质量认证，能够测量TGC探测器的探测效率分布图，并且为TGC探测器工作高压和阈值的选择提供参考。本文详细的介绍了建立在以色列特拉维夫大学的宇宙线描迹仪系统以及利用该系统对’FGC探测器进行探测效率测试的原理和步骤。探测效率测试的结果表明，所有山东大学研制生产的T9型TGC探测器均表现出优于ATLAS的设计要求的高品质。 根据在以色列工作期间所积累的经验，以及TGC探测器在山东大学研制生产的有利条件，我提出在山东大学TGC实验室也建立一套可以对TGC探测器进行探测效率测试的宇宙线描迹仪系统，该系统的建立不仅有利于提高TGC探测器的质量检测水平，还对实验室的建设起到良好的推动作用，是一项有意义且充满挑战性的工作。本论文的另一重要内容就是对我在宇宙线描迹仪系统的建立过程中所做的工作进行介绍和总结。 建立的山东大学宇宙线描迹仪系统由宇宙线触发信号获取系统、半精密室(HPRC)信号获取系统和TGC探测器响应信号获取系统三部分组成。该系统中，被测TGC探测器置于上下两层HPRC之间。通过测量穿过的HPRC的μ子的击中点位置，并对该μ子的径迹进行重建，可以计算出该μ子穿过被测TGC探测器的位置。NIM插件TGCR被设计用来读取TGC探测器的响应信号。将TGC探测器的表面划分成小的方格，每个方格的探测效率定义为被TGC探测器探测到的μ子数目与穿过该区域的μ子总数的比值。 在山东大学宇宙线描迹仪系统的建立过程中，在硬件方面做了以下工作：塑料闪烁体、光导和PMT组成的宇宙线触发系统的安装和调试；HPRC的设计和研制；TGCR电子学插件的设计与制作；GassiPlexs07-3信号读出卡的电源、控制信号板以及信号收集板的设计与制作等等。我在软件方面做的工作包括：使用虚拟仪器LabVIEW平台编写了基于VME总线的在线数据获取程序，能够准确的记录测试系统的响应信息，并将采集到的数据以二进制文件的格式保存；使用LabVIEW平台编写离线分析程序，利用采集到的数据，对穿过测试系统的μ子径迹进行判选和重建，并给出最终的探测效率分布图。