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宇宙线是来自地球之外的高能带电粒子,从发现至今已有一百多年历史,但其起源目前还不清楚。大型高海拔宇宙线观测站(LHAASO)项目的主要科学目标之一就是借助覆盖一平方公里面积的多种地面探测器阵列探索宇宙线起源。广角契仑科夫／荧光望远镜阵列(WFCTA)是LHAASO的主探测器之一。WFCTA通过球面反射镜将宇宙线广延大气簇射产生的契仑科夫光和荧光汇聚在位于焦平面的光电倍增管(PMT)阵列上,簇射纵向发展和横向光子分布信息就会被PMT阵列记录下来。通过这些信息可以重建出原初粒子成分和能量。因此,WFCTA性能与其PMT阵列的性能紧密相关。本文的主要研究内容就是研发WFCTA的PMT阵列。为了测试候选PMT和探测器建设阶段的12500支PMT性能参数,设计和搭建了专门测试单光电子谱、高压增益特性、脉冲线性动态范围的一维测试系统和测试阳极输出空间一致性的二维测试系统。一维测试系统通过控制光源到PMT、的距离和光源出射光阑大小调节待测PMT阴极的光通量,获得了3.9个数量级的光通量调节范围,具备单次运行自动测试16支PMT的能力。二维测试系统采用光纤耦合LED作为光源,光纤投射在PMT阴极上的光斑直径约为1 mm,光斑可在二维电控平移台驱动下以1 mm步长自动扫描PMT光阴极平面。测试控制软件集成了ROOT程序框架,测试完成后能够自动进行数据处理并显示图形结果。阳极输出空间一致性扫描结果能够实时查看。数据处理时,采用了内存映射和多线程技术,显著提高了测试数据的处理速度。利用上述测试系统,对滨松的R1924A、CR303、CR332A、R7899和CR364,海南展创的XP3102和XP3182,7种型号的PMT进行了性能参数测试。通过测试发现：所有管型获得2×105增益的工作电压均低于1400 V；带有平面阴极的CR303型阳极输出空间一致性较差(13.4%),其它6种球面阴极的管型阳极输出空间一致性均介于6.5%～10.6%之间；7种管型中,只有CR364(R7899)和XP3182型PMT满足WFCTA的脉冲线性动态范围要求。CR364型偏离线性-2%的最大阳极线性电流可达100 mA以上,XP3182型也可达90 mA。其它5种管型的最大阳极线性电流只能达到30,～40 mA。为了准确的拟合单光电子谱,我们根据实际测试条件提出了一种经过改进的单光电子谱拟合方法。本文结构如下：第一章为引言。第二章首先回顾了宇宙线探测技术,尤其是地面探测技术。分析了广延大气簇射的一般规律。第三章简要介绍了LHAASO的科学目标和探测器设计,着重介绍了WFCTA的物理目标和性能要求。在第四章中,根据WFCTA的性能要求和观测对象的物理特征分析了影响WFCTA性能的PMT参数,给出了7种候选PMT型号。第五章详细描述了两个PMT测试系统的软硬件设计和性能验证结果。第六章详细介绍了这些PMT性能参数的测试方法、步骤和结果。作为预研阶段的工作,第七章提出了WFCTA PMT阵列的装配工艺。第八章是对我们工作的总结和展望。