EMCCD（Electron-Multiplying CCD）是电子倍增型CCD的简称，它是一种带高压倍增电极的CCD探测器。本文从硬X射线调制望远镜的课题意义及目标开始，分析了空间X射线成像的研究现状，并阐述了目前提高空间探测信噪比的三种类型的探测器，进而介绍了CCD探测器成像过程，深入研究了EMCCD的结构与工作原理，着重讨论了EMCCD各种噪声的产生机理以及在不同操作环境下各个噪声的比重，提出了建立低噪声读出系统的方法。之后简单介绍了本系统研制中所用到的E2V公司生产的EMCCD-CCD60的参数与性能，以此完成如下研究工作:　　1，提出了一种用EMCCD探测弱信号的方法。与之前的CCD探测器相比，EMCCD对空间X射线中的低能段部分有更好的空间分辨率，可以探测能量更低的X射线，从而提高了下一代空间探测卫星的能量分辨率。　　2，开发了EMCCD-CCD60读出系统的软件程序。该程序基于Xilinx的FPGA平台开发，使用VHDL语言编写，成功实现了EMCCD-CCD60读出系统的成像和能谱读出两种工作模式。并依据可配置化的编程思想，保障了程序参数的灵活性，可根据不同实验环境快速的调节系统的读出速度、曝光时间、转移时间等参数。　　3，设计并制作了一套完整的EMCCD-CCD60读出系统的硬件电路。完成了系统需求的调研、元器件的选型、电路原理图的设计与仿真和PCB设计。　　该系统是由模拟数字混合电路组成。在模拟电路中，使用新型CDS相关双采样电路，有效利用了设计的可重复性，降低了设计引入噪声。同时利用分立器件搭建了高压时序驱动电路，成功将驱动电平转换至系统要求值。在数字电路中，依靠FPGA技术，实现了数字信号的处理和传输。通过对系统的软件仿真及下载测试，以及对系统的硬件分立模块测试和整体功能测试，该读出系统满足设计要求。