宇宙的天文学观测结果表明,除了可见物质,暗物质和暗能量占据了宇宙成分的大部分。关于暗物质粒子的研究,有可能在物理学领域产生革命性的突破。2015年我国发射的暗物质粒子探测卫星“悟空号”,首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在0.9TeV处的变软,并且在约1.4TeV处能谱呈现出具有精细结构的迹象,但仍待进一步确认。由于探测器尺寸和结构的限制,“悟空号”的伽马射线探测能力比较弱,而伽马射线在暗物质间接探测方面发挥着重要的作用。因此,我国科学家提出了研制一款高性能的高能伽马射线、宇宙射线探测器——甚大面积伽马空间望远镜VLAST,其在继承“悟空号”优异的能量分辨和粒子鉴别本领的基础上,强化探测器的伽马射线探测能力,期望在伽马射线线谱或其他暗物质特征谱型的探测方面取得突破性进展,并在GeV-TeV伽马射线天文理论研究方面取得重要成果。在原型设计阶段,VLAST包括四个子探测器,分别是大面积、高分辨率的硅径迹探测器;精确测量带电粒子能量的锗酸铋晶体量能器;中子探测器和包裹着以上三个子探测器的反符合探测器。其中由大面积硅微条单元组成的硅径迹探测器可以对入射的带电粒子和高能伽马射线进行高精度的径迹测量。本论文主要工作包括两个部分:1.完成了 VLAST硅微条探测器原型模块的封装制作和数据获取系统的开发,并对所研制的探测器原型模块进行了初步的电子学测试。2.基于硅微条探测器的参数化模型,模拟了单层硅微条探测器的不同结构和电子学参数对探测器位置分辨的影响。然后在VLAST硅微条探测器模块原型的基础上,构建了 VLAST多层硅微条探测器系统,并对其角分辨能力进行了模拟。论文第一章介绍了暗物质粒子探测等空间天文研究的前沿问题和高能天体物理领域的一些实验设施,然后对VLAST探测器的进行了简单说明,第二章介绍了粒子探测的基本原理和一些常见的径迹探测器类型,然后举例说明了硅径迹探测器在空间粒子探测实验中的应用。第三章介绍了硅微条探测器中信号的产生机制与分析方法。论文第四章展示了 VLAST硅径迹探测器模块的研制方法和测试结果。在模块的研制方面,包括探测器的封装与前端电子学的设计、探测器数据获取系统的研制和上位机控制软件的开发。探测器模块的电子学测试部分包括探测器动态范围内的线性表现、通道间串扰的测量以及探测器通道的基线和噪声。测试结果表明本论文研制的VLAST硅径迹探测器模块可以实现348条探测器通道低噪声读出,当负载为一块探测器单元时,平均电子学噪声约为725e-,在电荷测量芯片的输入动态范围0-200fC内,系统的线性表现优于3%。论文第五章基于Allpix2仿真软件,对VLAST硅径迹探测器模块的位置分辨进行了模拟仿真,分析了硅微条探测器的电荷分配特性,探究了硅微条探测器的条带间距、信噪比、中间条带数目、粒子入射角度和二进制触发读出等不同特性参数对探测器位置分辨能力的影响。分析结果表明,在读出电子学间距一定时,隔条读出的方式对探测器的位置分辨有较大的提升。论文第六章建立了包括多层钨板在内的18大层的VLAST硅径迹探测器原型系统,结合第五章的参数化仿真模型,模拟了多层硅微条探测器的角分辨能力与入射伽马射线的能量和角度的关系,模拟结果表明对于垂直入射的50GeV伽马射线的径迹重建,VLAST硅径迹探测器原型系统的角分辨优于0.1度。