自1895年伦琴（Wilhelm Rontgen）发现X射线以来,人们设计和建立了很多标准化方法来量化电离辐射场。通常情况是使用剂量计测量电离辐射授予介质中的吸收剂量。此时需要将剂量计的响应（多数情况可认为是仪器的读数）与介质中的吸收剂量建立一定的关系,进而实现测量的目的。在诸多类型的剂量计中,电离室是一种常用的气体探测器,它主要通过收集空腔气体中的电离电荷实现对空腔中吸收剂量的测量。此外,又因为比释动能在量值传递中不确定度小和与生物学效应密切相关等特点,比释动能逐渐替代了照射量在辐射场中的应用。如今在¹³⁷Csγ射线参考辐射场中,常使用石墨空腔电离室进行空气比释动能的绝对测量。本次研究的目的是探究¹³⁷Csγ射线空气比释动能的绝对测量下限。其意义在于能够通过用绝对测量的方法获得¹³⁷Csγ射线参考辐射场中防护水平以下的空气比释动能,并且,相比于间接测量的方法,降低测量结果的测量不确定度。最终的测量结果可以用于对辐射场中的辐射水平进行定值和校准剂量计。从上述研究目的出发,首先计算了石墨空腔电离室的空腔理论修正因子。引入空腔理论修正因子的目的是为了减小电离室的体积对空腔理论的应用的影响。利用EGSnrc程序计算得到了不同体积的球型石墨空腔电离室中光子沉积能量的份额F_air和Spencer-Attix空腔理论修正因子k_SA。根据上述计算结果确定了本次设计的石墨空腔电离室的体积为300cm³。参考国内外空气比释动能标准装置设计了大体积石墨空腔电离室。之后,利用蒙特卡罗软件（EGSnrc）计算了大体积石墨空电离室的壁效应修正因子、轴向不均匀修正因子、杆散射修正因子和空腔理论修正因子,以及通过实验确定了复合效应修正因子、轴向不均匀修正因子、空气密度修正因子和湿度修正因子。此外,还测试了本次设计的石墨空腔电离室的性能,例如得到了电离室的饱和曲线、漏电流和重复性等参数。测试结果表明,本次设计的石墨空腔电离室满足JJG 912-2010《治疗水平电离室剂量计》标准中的性能要求。通过比较不同体积石墨空腔电离室在不同剂量率时的漏电流占电离电流的比值,确定了大体积电离室的有效剂量率下限。在大体积石墨空腔电离室的有效剂量测量下限处使用绝对测量方法测量¹³⁷Csγ射线辐射场中的空气比释动能（率）,并且比较通过绝对测量和相对测量方法复现的空气比释动能的测量不确定度。此次研究结果表明本次设计的大体积石墨空腔电离室能够满足相关剂量计标准的性能要求,并且相对于小体积石墨空腔电离室,大体积的石墨空腔电离室能够获得更低的有效剂量率下限。相对与空气比释动能的相对测量方法,使用大体积石墨空腔电离室进行空气比释动能的绝对测量能够获得更低的测量结果的测量不确定度。本次研究内容可以为探究¹³⁷Csγ射线空气比释动能的绝对测量下限和设计、测试和使用大体积石墨空腔电离室提供相关经验和参考。