电离辐射广泛应用于农业育种、辐射加工、医学诊断和治疗、工业无损检测及核能等领域。人体在电离辐射环境中受辐照超过一定剂量，则会造成机体的损伤，损伤程度取决于电离辐射射线的类型、辐照剂量、照射条件以及机体对电离辐射的敏感度，因此辐射剂量的准确测量与否关系到放射治疗患者和从业人员的健康与安全。空腔电离室是辐射剂量学中应用最广、最重要的辐射测量传感器之一，通常用于X射线及γ射线的剂量和强度的测量。空腔电离室原理基于空腔电离理论，即介质所吸收的辐射剂量可用介质中的气体空腔的电离量来度量。用空腔电离室测量吸收剂量，也是将空腔的电离量转换为介质的吸收剂量。然而实际应用中，如何利用空腔电离理论设计满足各种测量条件下的电离室，以及高精度高稳定度的微弱电流信号测量的剂量仪是剂量测量系统的两个关键技术。本文针对CT剂量指数和剂量面积乘积测量的技术难题，基于空腔电离理论应用蒙特卡罗模拟方法，探索了电离室在不同的结构及材料下的能量响应，在理论及模拟的指导下设计了CT电离室和剂量面积乘积电离室，成功解决了电离室测量中的能量响应问题，构建了多通道CT剂量测量系统和剂量面积乘积测量系统，论文成果具有重大的研究意义和实用价值。　　本研究主要内容包括：⑴分别介绍Bragg-Gray理论、Spencer-Attix理论、Burlin模型及等效电子源理论等空腔电离理论及各种理论的适用范围，研究电离室的结构和工作原理。⑵应用蒙特卡罗方法模拟X射线在电离室中的输运过程，研究电离室结构及材料与能量响应的关系。⑶研制CT长杆电离室和剂量面积乘积电离室，对电离室的结构和构成材料进行研究，对模拟结果进行实验验证。⑷结合CT电离室及剂量面积乘积电离室研究微弱信号处理方法，探讨微弱电流测试中前置放大器的原理及工艺处理技术，分析微弱电流测量的噪声模型，提高微弱电流放大测量的准确度。⑸研制用于微弱电流检测的微弱电流信号源及用于电离室的小型高精度高压电源，为剂量仪的研制提供技术保障。⑹对CT电离室输出的微弱电流展开测量研究，构建多通道微弱电流精确测量系统。⑺对剂量面积乘积电离室输出的微弱电流进行测量研究，研制与诊断X射线机集成的剂量面积乘积仪。