核科学技术的应用为医疗、工业、能源及安全等领域带来了更加广阔的发展前景,在利用核辐射的过程当中,辐射防护及辐射计量的问题越来越受到重视。近年来X射线的测量问题备受关注,特别是在环境监测、辐射防护以及放射治疗等方面,为了得到更加精准的测量值,需要建立相应的基准装置对量值进行溯源,但是目前国内外建立的基准装置中X射线管电压的上限最高只到450 kV,与Cs-137γ射线形成了能量空缺,为填补空缺,同时满足更多X射线用计量器具的溯源问题,急需建立(250-600)kV X射线空气比释动能基准。其中基准电离室的研制是基准搭建过程中十分重要的研究内容。论文主要依托于中国计量科学研究院《(250-600)kV X射线空气比释动能基准的研究》项目,搭建了一套参考辐射场装置,并在此装置上建立了相应的辐射质,根据X射线测量的相关要求,研制了6套石墨空腔电离室,对这6套电离室进行了体积测量,并在已建立的装置上对电离室的相关性能进行了测试,包括饱和特性、漏电以及重复性等。论文首先介绍了典型的X射线空气比释动能装置以及各国具有代表性的石墨空腔电离室的详细情况。在自主设计建立的参考辐射装置上开展了一系列实验,得到了均匀性良好、满足要求的辐射野直径范围,测量并计算了光机的固有过滤,建立了三个系列,8个管电压对应下的辐射质规范,通过曲线衰减法求出各半值层结果,并拟合得出各管电压对应的有效能量。论文的核心内容是石墨空腔电离室的研制,通过电场模拟及电子平衡计算等方法最终确定了电离室壁的材料、形状大小、壁厚等各主要参数,最终设计了三种类型的石墨空腔电离室,包括长收集极杆球形、短收集极杆球形以及球-柱形,每种类型加工装配了2套,共计6套电离室。由于电离室测量得到的电流十分微弱,需要建立微电流测量系统对电离室的电离电流值进行精确测量,从而得到更加精准的空气比释动能复现值。论文利用高增益负反馈法测量电流的原理自主搭建了一套电流测量系统,包括软件和硬件两部分。在新搭建的微电流测量系统上完成了电离室的饱和特性、漏电以及重复性的测量计算工作。(250-600)kV X射线参考辐射装置的搭建为今后的测量实验提供了良好的平台和技术支持,石墨空腔电离室的研制工作为(250-600)kV X射线空气比释动能基准的建立和完善奠定了基础,为今后将要开展的量值传递工作起到了良好的开头作用。