时间投影室(TPC)是一种高精度的用于测量带电粒子径迹的探测器，能够给出带电粒子的三维径迹信息以及dE/dx值，具有很高的粒子鉴别能力，在目前很多大型物理实验中得到广泛应用。气体电子倍增器(GEM)是近几年来欧洲核子中心(CERN)研制并发展起来的一种新型气体探测器，相对于传统MWPC，GEM探测器具有一系列优点，例如计数率高、抗磁场能力强、质量轻、空间分辨和时间分辨高、读出方便等。GEM具有广泛的应用前景，是目前国际上热门的研究方向。　　为了深入研究兰州外靶终端(ETF，HIRFL-CSR)改造项目中的基于GEM的TPC特性，本组首先制作了一个小面积的GEM-TPC进行了模拟和测试。本文主要包括GEM-TPC的模拟结果和实验测试结果两部分内容。　　为了研究GEM的工作情况，本文主要分析了GEM膜的基本单元建模方法，模拟了GEM膜的电场分布情况，以及放大过程。由于TPC的性能和漂移电场密切相关，因此需要模拟TPC的漂移电场在不同的漂移区结构的情况下电场的分布情况。漂移电场内气体的选择影响到电子的漂移速度，扩散系数，电离特性等，进而影响到探测器的工作条件的选择，探测器的工作状态以及性能等。文中模拟了几种常见工作气体的特性，为实验选取合适的工作气体做出了参考。TPC中正离子反馈的抑制是一个关键问题，对于探测器工作的稳定性至关重要。通过模拟发现GEM-TPC的正离子反馈主要和最下层GEM膜相关，因此可以依据不同的实验需求选取合适的门控方案抑制正离子的反馈过程。　　实验中主要测量了宇宙线的径迹，宇宙线的径迹主要由一套基于多丝正比室的刻度系统来给出，以此来测试TPC的工作状态。实验中测量了每块pad的计数情况，发现pad边沿受到边沿效应的影响。x方向的分辨率受到漂移距离和入射角度的影响，漂移距离越长，入射角度越大，则x方向的分辨也越差。z方向的位置分辨经过修正可以达到小于700μm。　　实验表明，GEM-TPC原型机具有较好的位置分辨，为将来的外靶大型GEM-TPC提供了参考。