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有别于大部分低能电磁辐射的热辐射特性，高能γ射线产生于天体极端环境条件下相对论性高能带电粒子的辐射以及暗物质粒子的衰变和湮灭等非热辐射过程。γ光子由于不受磁场的调制，能够保留源方向的信息，因此通过高能γ射线寻找宇宙线的加速证据是探索宇宙线起源这一世纪之谜最有效的手段。Cygnus区（天鹅座）是大质量恒星形成和毁灭的区域，富含大量潜在的加速宇宙线的星体。2007年Milagro实验在北天区的银道面上发现了三颗扩展度比较大的扩展源，其中最亮的是位于Cygnus区的MGRO J2019+37，其辐射能量非常高，超过35 TeV，亮度接近Crab星云。但是，如此明亮的源在低能波段并没有发现对应体，有人怀疑这个神秘源的γ辐射可能起源于强子过程辐射，即宇宙线源。天体的辐射谱一般都分布在一个很宽的能量范围内，因此要清楚的认识MGRO J2019+37甚高能的辐射机制，势必要将甚高能γ射线波段与低能波段的观测结果结合起来。本论文分析了2012年8月前所有的INTEGRAL和XMM-Newton的X射线数据及Fermi-LAT的10-300 GeVγ数据，没有发现明显的类似γ射线的扩展结构，并首次给出了流强上限;结合ARGO-YBJ和Milagro甚高能的观测结果，在一个很宽的能量区间里，对轻子起源和强子起源的模型进行了研究。目前倾向于认为γ辐射起源于脉冲星风云PWN G75.2+0.1加速的高能电子，但在现有探测器灵敏度下发现不能完全排除强子起源。对扩展源MGRO J2019+37的多波段分析方法也可以用于其它的TeV大尺度扩展源的研究。大型高海拔空气簇射观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory，LHAASO)是中国下一代大型宇宙线实验，将以最高高能γ灵敏度探索宇宙线起源。其一平方公里阵列(KM2A)实验的工作能区覆盖20-1000 TeV，灵敏度在50-150TeV能段小于1％ Crab流强，预期对MGRO J2019+37这类疑似宇宙线的辐射机制能给出确定性的结论。 本文对KM2A--ED光电倍增管性能研究与TeV扩展源MGRO J2019+37进行了多波段分析。KM2A电磁粒子探测器（Electromagnetic particle Detector，ED）采用闪烁体探测器，光电倍增管是重要的组成部分。基于LHAASO实验的物理目标和高海拔实验环境特点，我们确定了ED光电倍增管的指标要求，搭建了相应的光电倍增管性能测试系统。实验上对候选管型进行了细致的测试，主要涉及工作增益的确定、最大线性电流、均匀性以及地磁效应对增益的影响等内容。这里，我们一方面改进了传统的测试方法，确定了新的测试和分析标准;另一方面通过系统的模拟工作对ED输出信号特点进行了研究。因此，上述的工作为LHAASO项目光电倍增管批量测试奠定了基础。