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北京正负电子对撞机(BEPC)及其探测器-北京谱仪(BES)，自1989年建成以来，在2-5GeV这一能区已成功地运行了12年，取得了重要的物理成果。如今，原来的加速器和探测器已经不能满足进一步探索这一领域前沿课题的需要，为此对正负电子对撞机和探测器进行全面的升级改造，即BEPCⅡ和BESⅢ。
电磁量能器(EMC)是BESⅢ的重要子探测器之一，其主要目的和任务是测量正负电子对撞后末态中的带电粒子和中性粒子的能量。本文是在EMC设计制造过程中完成，介绍了EMC的总体设计，包括CsⅠ(T1)晶体的选择，EMC性能的优化，电子学系统以及EMC的结构和组装。重点针对EMC所使用的CsⅠ(T1)晶体的辐照损伤性能，辐照前后发光强度、发光不均匀性、发射光谱、吸收光谱进行研究和测试。
由于BEPCⅡ的亮度可达到1033数量级，对于探测器的辐射强度也大大增加，CsⅠ(T1)晶体在较大剂量的辐照下发光性能会下降，因此量能器的运行寿命也受到影响。本文对于CsⅠ(T1)的辐照性能作了测试，利用60Co放射源辐照CsⅠ(T1)晶体研究测量其辐照性能的变化，对于预测EMC的运行年限和提高EMC性能具有重要的作用。作为BESⅢ-EMC建造过程的一个重要环节，实验伴随着晶体的生产过程，持续了3年多的时间。总计辐照了200余块CsⅠ(T1)晶体的样品，保证了BESⅢ的所有晶体的辐照性能。
本文介绍了对CsⅠ(T1)晶体的光输出强度和不均匀性的辐照损伤测试。由于晶体的光输出和不均匀性对量能器的能量分辨率和能量线性等运行参数有较大的影响，因此在组装前进行测试是十分重要的。既保证了电磁量能器组装前的部件正常工作，同时又测量了晶体的光输出强度和不均匀性两个重要的参数，作为量能器运行时刻度的初始值。首先介绍了一套测量装置，利用Cs137放射源测量辐照前后晶体各部分的发光性能，并对同一厂家生产的晶体进行分析比较，找出相应的规律和对不符合要求的晶体进行处理。
论文还介绍了对晶体辐照前后的发射光谱、吸收系数的变化，并研究它们和晶体光响应降低之间的关系。晶体辐照损伤的原因有两方面：发放光性能的下降和光传输性能的下降。在受到一定剂量的辐照后，发现部分原来透明的晶体变成粉红色，光传输性能有明显下降，可见晶体的辐照损伤中光传输性能的降低是一个很重要的因素。本文探究它们之间的关系，搭建了光纤监测系统用来监测晶体辐照后的光传输性能的降低，可以为监测晶体的辐照损伤提供依据。