目前,电离辐射已广泛应用于医疗、环境、诊断、国防、安全、辐照加工等领域,为国家创造了极大地经济效益并且具有极大的应用发展前景。随之而来的,核辐射带来的安全隐患是电离辐射应用过程中的重中之重。保障公众及从业人员核安全的一个重要环节是如何对照射量进行有效评估。中国计量科学研究院电离辐射所作为国家级计量机构,已建立了最新版ISO4037-1中4个推荐辐射质中的3个,并依托于环境水平X射线标准实验室建立了（60～250）k V窄谱系列标准辐射质。但现有的条件已无法满足天然辐射环境本底极低、检定极精确的要求。目前,中国计量科学研究院尚未建立低能段（10～40）k V窄谱系列辐射质,为解决环境监测仪表极精确的量值溯源问题,申请了《极低本底环境下X、γ射线测量关键技术研究》课题,完成了用于中国锦屏地下实验室低本底箱的设计和加工,和蒙特卡罗方法对低本底箱屏蔽效率的模拟,为后续开展极低天然本底环境测量工作和环境监测仪表检定工作做好了铺垫。本论文首先深入调研了锦屏地下实验室天然辐射环境本底来源,依据理论计算及蒙特卡罗模拟方法设计为以铅（厚度为5cm）-铜（厚度为3cm）-不锈钢-有机玻璃（厚度为3mm）为主体屏蔽结构,和带有万向轮、推拉门、螺杆等结合实际情况设计的机械物理结构的低本底箱。使用蒙特卡罗模拟方法模拟得到了低本底箱屏蔽效率高于90%,结果符合预期。调研了目前市场上常用的核辐射探测器种类及厂家,分析每种产品（电离室、半导体探测器和高纯锗探测器）的优缺点,并选择高纯锗探测器为最适合低本底环境测量的仪器,具体过程为:在中国计量科学研究院低能X射线基准光机上,建立（10～40）k V窄谱系列辐射质,与最新版ISO 4037-1相比较,附加过滤片、第一半值层和第二半值层偏差在±5%以内,用EGSnrc软件模拟得到的能谱分辨率偏差在15%以内,平均能量在10%以内,辐射野范围直径55cm及均匀性大于95%,这些测量结果均符合国际标准要求。依托于上述已建立的（10～40）k V窄谱系列辐射质,测量GE高气压电离室在低能段的能量响应,结果显示（10～40）k V范围内能量越低则响应因子越小且在40k V时取得最大值为0.3,该探测器不适用于低本底环境测量;测量了在中国计量科学研究院标准放射源²⁴¹Am、⁶⁰Co和¹³⁷Cs下高纯锗探测器BE2020的响应函数和角响应,除241Am外入射角对计数率造成的偏差均小于10%,并介绍了G（E）的计算过程,由此可以得出结论:相比于电离室和闪烁体探测器,更适用于锦屏地下实验室的核辐射探测器为高纯锗探测器。在此基础上,利用MCNP软件建立高纯锗探测器BE2020模型,通过实验验证模型正确后分析了低本底箱内部辐射场特性(以活度为1Bq的¹³⁷Co为例),包括粒子注量率及变化趋势、标准点位剂量率和散射粒子数占总粒子数的比例等。最后,本文还完成了FLUKE电离室50300A校准装置的设计与实验工作,并对整个校准中的不确定度进行了评定,得到扩展不确定度计算结果为5.764%。