作为外靶实验终端飞行时间分辨的关键探测器,起始时间探测器的性能将直接影响粒子鉴别结果,对外靶实验终端非稳定核物理目标的研究具有重要作用。原有的起始时间探测器采用塑料闪烁体和光电倍增管作为探测介质及读出器件,结合外靶实验终端目前及将来的运行情况,需要对起始时间探测器做出改进。本论文提出一种新型的改进方案,并对新型的起始时间探测器原理样机进行研制和性能测试。论文首先对起始时间探测器的光电读出组件——硅光电倍增管(SiPM)进行性能测试,包括SiPM的I-V曲线、线性、单光子分辨、增益的测试,确定了SiPM的性能参数,并最终选用SensL MicroFC-30035作为起始时间探测器的光电读出器件。其次对探测介质——塑料闪烁光纤进行性能测试,选用光纤Kuraray SCSF-78J,得到其芯层衰减长度为547.5cm,包层为15.5cm,光产额约为552光子/mm;光纤中光的传播速率约为17cm/ns,光纤时间分辨好于600ps,对应的位置分辨好于7.2cm。然后对新型起始时间探测器进行了物理设计及研制,确认了原理样机读出电子学的方案,完成了起始时间探测器原理样机的搭建。最后对原理样机进行在束实验测试,在束测试结果表明,通过对其多重性、时幅修正的优化,探测器的时间分辨为(150±15)ps,对应的位置分辨为(1.8±0.2)cm,具有良好的时间性能,且能够较为清晰地重构束斑结构,结合靶前其他探测器提供的信息实现了很好的粒子鉴别。作为外靶实验终端起始时间探测器的改进方案,该原理样机可以作为参考。