Untersuchung des Verhaltens von Driftrohren bei starker Bestrahlung sowie Vermessung von Driftrohrkammern mit Hilfe von Myonen der kosmischen Hohenstrahlung
Im Myonspektrometer des ATLAS-Detektors am LHC, bei dem Protonen mit einer Schwerpunktsenergie von 14~TeV kollidieren, werden Kammern aus Hochdruckdriftrohren zur Vermessung der Trajektorien der Myonen verwendet. Um den Impuls der Myonen aus der Kr\xfcmmung ihrer Spur in dem 0.4~T starken Magnetfeld mit hinreichender Genauigkeit vermessen zu k\xf6nnen, m\xfcssen zum einen die Driftrohre eine Ortsaufl\xf6sung von $\\sigma_{r} \\leq 100\\; \\mu \\text{m}$ liefern und zum anderen muss die Position jedes Annodendrahtes, also auch die Geometrie jeder Kammer, mit einer Genauigkeit von deutlich besser als 100~$\\mu$m bekannt sein.\n\nDie Arbeit besch\xe4ftigt sich mit diesem Problem an zwei Fronten.\n\nWegen der hohen Luminosit\xe4t des Beschleunigers und des gro\xdfen Wirkungsquerschnittes f\xfcr Proton-Proton-Kollisionen, herrscht im Myonspektrometer ein erheblicher Untergrund an Photonen und Neutronen. Um das Verhalten der Driftrohre bei hoher Untergrundz\xe4hlrate zu untersuchen, wurde eine Teststrahlmessung durchgef\xfchrt, bei der neben einem hochenergetischen Myonstrahl (100~GeV) auch eine 740~GBq starke $\\gamma$-Quelle die Kammer beleuchtete. Mittels eines hochaufl\xf6senden Referenzdetektors aus Silizium-Streifenz\xe4hlern wurden Ortsaufl\xf6sung und Effizienz bei unterschiedlichen Untergrundstrahlungsniveaus untersucht. Eine M\xf6glichkeit die Ortsaufl\xf6sung zu verbessern, in dem mittels einer in die Ausleseelektronik integrierten Pulsh\xf6henmessung die Abh\xe4ngigkeit zwischen Signalzeit und Pulsh\xf6he betrachtet wird, wurde untersucht und weiterentwickelt. Damit konnte die Aufl\xf6sung unabh\xe4ngig von der Photonenbestrahlung um 13~$\\%$ verbessert und die angestrebte Ortsaufl\xf6sung von 100~$\\mu$m selbst beim Dreifachen der erwarteten Untergrundstrahlung erreicht werden.\n\nIn Zusammenarbeit mit dem Max-Plank-Institut f\xfcr Physik in M\xfcnchen und dem Joint Institute for Nuclear Research in Dubna werden 88 der 1226 Myonkammern gebaut. Zur ersten Inbetriebnahme und \xdcberpr\xfcfung der Qualit\xe4t dieser Kammern wurde der H\xf6henstrahlmessstand eingerichtet. Insbesondere kann dort die Geometrie einer Kammer bestimmt werden, in dem sie zwischen zwei Referenzkammern eingebaut wird, deren Geometrie mit einem R\xf6ntegentomographen genau vermessen wurde. Mit Hilfe dieser Kammern wird die Spur des kosmischen Myons bestimmt. Aus systematischen Abweichungen zwischen dieser Referenzspur und den Messungen in der zu testenden Kammer, kann die Position eines jeden Drahtes mit einer Genauigkeit in der Gr\xf6\xdfenordnung 10~$\\mu$m bestimmt werden. Diesbez\xfcglich wird die Arbeit von Oliver Kortner~\\cite{olivers_dis} fortgesetzt, also der Messstand hin zu drei vollst\xe4ndig ausgelesenen Kammern ausgebaut und seine Leistungsf\xe4higkeit \xfcberpr\xfcft. Der Messstand erlaubt es, mechanische Ungenauigkeiten der Kammern, die allerdings nur selten vorkommen, zuverl\xe4ssig zu finden und zu quantifizieren. Dadurch sind auch Kammern die von der Normgeometrie abweichen vollst\xe4ndig beim ATLAS-Experiment einsetzbar, wenn die im Messstand ermittelten Geometrieparameter in der Spurrekonstruktion ber\xfccksichtigt werden.