北京正负电子对撞机是由直线加速器、束流运输线，储存环，北京谱仪(Beijing Spectrometer，简称BES)组成，是我国进行高能物理实验的一个重要实验基地。在2002年政府同意在北京正负电子对撞机取得成功的基础上，投入6.4亿元对该装置进行重大改造，希望用较少的投入，继续取得高水平的研究成果。在亮度提高100倍、从而统计误差下降的情况下，提高探测器的整体性能进而降低系统误差，对保证取得好的实验研究结果是必须的。　　 本论文主要是关于北京谱仪四个探测器之一--飞行时间(TOF)探测器的研制。它的主要目的是通过探测带电粒子的飞行时间结合漂移室给出的粒子动量和径迹，根据普通带电粒子的质量的区别进行粒子鉴别；同时它也提供快触发和事例定时。其粒子鉴别能力主要取决于它的本征时间分辨，因为漂移室半径的减小造成了粒子飞行距离的减小，从而对飞行时间测量精度提出了相当高的要求。其设计指标为本征90ps的时间分辨率，这已经接近目前这类探测器的极限水平，与世界上同类探测器的最好水平相当。　　 为达到此目标，我们对TOF探测器进行了充分的调研、仔细的设计和细致的束流实验。TOF探测器采用快闪烁体直接耦合光电倍增管的结构。它所采用的塑料闪烁体为BC-408，它的主要优点是衰减长度较长、时间响应较快、光产额较高。因在10000高斯强磁场下工作，光电倍增管选用Hamamatsu生产的抗磁场的精细网型光电倍增管R5924。束流实验比较了多种包装材料的效果，最后确定桶部包装材料选用铝膜，端盖包装材料选用强反射材料ESR。束流实验结果表明在闪烁体中间位置的包括电子学晃动在内的时间分辨率为94.7±2.5ps(电子)。　　 TOF的研制不仅是一项研究，也是一项科学工程，为了保证工程质量，作者对其中的闪烁体和高压系统进行了详细的研究与检测。闪烁体的衰减长度是闪烁体的重要指标之一，本论文详细讨论了闪烁体衰减长度的测量方法，并实际测量了BESⅢ TOF所用的闪烁体衰减长度。高压系统的稳定性同样会影响TOF的最终结果，我们也进行了详细的检测。　　 最后，本论文研究了按最终运行标准所进行的TOF小系统联调实验。该系统由闪烁体、光电倍增管、前放、电子学系统、触发系统和数据获取系统所组成，研究表明该系统可以正常工作，实验结果显示在闪烁体中间位置的包括电子学晃动在内的时间分辨率为87.0ps±5.4ps(μ子)。　　 总之，通过对塑料闪烁体型飞行时间探测器的仔细设计研究和工程质量控制，经反复多次实验表明，BESⅢ的飞行时间探测器的时间分辨率与国际上同类型塑料闪烁体探测器的先进水平相当。