近20年来多个中微子震荡实验证实了中微子具有非零质量,但是其质量的物理起源（马约拉纳或狄拉克）仍然未为人所知。目前验证中微子质量起源最直接的方法是验证无中微子双贝塔衰变现象是否存在,如果存在,则该现象与中微子是马约拉纳粒子等价,并且预示了轻子数守恒破缺等超出标准模型的新物理。本文主要介绍了PandaX-Ⅲ¹³⁶Xe无中微子双贝塔衰变探测实验项目的关键内容。该实验的探测器基于粒子物理实验的时间投影室技术,其中容纳200公斤高压氙气。¹³⁶Xe原子核衰变产生的电子将在时间投影室中电离产生次级电子,通过电场作用次级电子漂移向读出平面,后者收集记录这些次级电子从而确定原初衰变放出的电子的能量。探测器将采用微网气体放大器（Micromegas）作为读出平面,利用贝塔粒子在氙气中的径迹来分辨事件类型以降低本底,从而进一步提高探测器灵敏度。为了研究该探测器的设计、展示其核心技术并刻度其性能,我们建造了一个可容纳20公斤氙气的原型机并进行了为期一年的调试和运行。原型机在5 bar氙气中²⁴¹Am放射源定标能谱的59.5 keV峰处达到了14.1%的能量分辨率,其对应于¹³⁶Xe原子核无中微子双贝塔衰变Q值2458 keV处2.19%的能量分辨率。此外,我们还展示了探测器记录其中粒子径迹的能力。本论文将分析PandaX-Ⅲ 200 kg探测器及其物理目标预期、探测器相关技术、探测器原型机的设计、建造、运行以及其产生的数据。论文各章节的内容简介如下:第一章介绍了中微子相关物理,由中微子震荡现象引出中微子质量起源的谜题,以及如何用无中微子双贝塔衰变实验来检验其质量起源。第二章描述了PandaX-Ⅲ无中微子双贝塔衰变项目并展示其特点与关键技术。基于这一章中的相关参数,论文的第三章详细讨论了PandaX-Ⅲ项目的物理目标与预期。为了展示PandaX-Ⅲ项目探测器技术的可行性并刻度其性能,我们建造并研究了一个原型探测器。论文的四到七章详细介绍了原型探测器的工作。第四章为原型探测器的硬件与软件系统描述,包括探测器高压罐体、时间投影室、电子学与数据采集系统以及气体系统。第五、六章展开讨论了PandaX-Ⅲ项目的一大特点:构成读出平面的微网气体探测器,介绍了其结构、制作与测试。第七章介绍了探测器的运行数据以及对数据的分析。最后,第八章中总结了本论文的工作,讨论了下一阶段的计划并做出展望。