宇宙线是一种研究高能相互作用的粒子源。宇宙线能谱呈幂率函数下降，当E＞1014eV，只能依靠地面粒子探测器间接测量广延大气簇射次级粒子。由于是间接观测，宇宙线的成分、能量的确定都依赖于模型。其中对软强子作用的描写，只有依靠在一定理论图像下建立的唯象模型。可以利用实验中宇宙线的某些非常规事例的模型和实验的比较，对模型的有效性进行检验。多芯事例就是这样的一类非常规事例。这类现象的解释最有可能联系于大横动量jet的产生，是研究强子相互作用的很好的样本。ARGO-YBJ实验是位于海拔4300m全覆盖式RPC阵列，其电荷读出方式可以实现粒子数密度～10000粒子/m2，测量能量范围延伸至PeV，可以连续测量EAS近芯区粒子的横向分布，为多芯事例的研究提供了良机。　　本研究主要内容是ARGO-YBJ实验中的多芯事例分析。首先在原有数字读出模拟G4argo的基础上加入了模拟电荷读出系统的模拟并改进了程序，其次对数据进行了详细的数据质量检查和粒子数转化，最后分析对比ARGO-YBJ实验数据和模拟数据中的多芯事例产生几率以及特征参量（x分布）对强子相互作用模型(QGSJET)进行检验。虽然实验和模拟的多芯x分布谱形较为一致，但是数据比模拟中的多芯个数要多1.3倍，关于多芯事例的产生机制还需要进行深入的研究工作。LHAASO-KM2A阵列的主要物理目标是30TeV以上γ天文和宇宙线膝区物理的研究。为了实现KM2A大阵列的物理目标，需要对KM2A阵列的探测器单元进行优化设计。本文着重于对LHAASO-KM2A阵列中电磁粒子探测器(Electromagnetic particle Detector，ED)进行详细的模拟优化设计工作。通过GEANT4模拟闪烁体加光纤的结构，在闪烁体表面性质的影响和光收集转化效率的详细研究基础上，对电磁粒子探测器的几何结构进行优化。并简述实验中电磁粒子探测器一致性的研究，确定了探测器的组装方案，组装的原型探测器满足电磁粒子探测器的设计要求。