German Title: ATLAS Kalorimetrie : Trigger, Simulation und Jet Kalibrierung

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Abstract

The Pre-Processor system of the ATLAS Level-1 Calorimeter Trigger performs complex processing of analog trigger tower signals from electromagnetic and hadronic calorimeters. The main processing block of the Pre-Processor System is the Multi-Chip Module (MCM). The first part of this thesis describes MCM quality assurance tests that have been developed, their use in the MCM large scale production and the results that have been obtained. In the second part of the thesis a validation of a shower parametrisation model for the ATLAS fast simulation package ATLFAST based on QCD dijet events is performed. A detailed comparison of jet response and jet energy resolution between the fast and the full simulation is presented. The uniformity of the calorimeter response has a significant impact on the accuracy of the jet energy measurement. A study of the calorimeter intercalibration using QCD dijet events is presented in the last part of the thesis. The intercalibration study is performed in azimuth angle phi and in pseudorapidity eta. The performance of the calibration methods including possible systematic and statistical effects is described.

Translation of abstract (German)

Das Pre-Processor-System des ATLAS Level-1 Kalorimeter-Triggers führt eine komplexe Verarbeitung von analogen Signalen des elektromagnetischen und hadronischen Kalorimeters durch. Der Hauptteil der Signalverarbeitung des Pre-Processor-Systems erfolgt in Multi-Chip Modulen (MCM). Der erste Teil dieser Arbeit beschreibt die Entwicklung von Qualitätsprüfungen für die MCM, ihre Anwendung in der MCM Serienproduktion und die erzielten Ergebnisse. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden Validierungsstudien für ein Modell der Schauer-Parametrisierung im ATLAS-Programm für schnelle Detektorsimulationen ATLFAST erfolgt. In den auf simulierten QCD-Dijet-Ereignissen basierten Studien wurden detaillierte Vergleiche des Detektor-Ansprechverhaltens und der Energieauflösung für Jets zwischen der schnellen und der vollen Simulation des Detektors durchgeführt. Die Homogenität des Kalorimeter-Ansprechverhaltens über den gesamten Raumwinkel ist ein entscheidender Qualitätsfaktor für die Messung der Jetenergie. Eine Studie zur Interkalibration des Kalorimeters mit Hilfe von Dijet-Ereignissen ist im letzten Teil dieser Arbeit dargestellt. Die Interkalibration wird im Azimutwinkel phi und in der Pseudorapidität eta durchgeführt. Die Leistungsfähigkeit der Kalibrationsmethoden, inklusive möglicher statistischer und systematischer Effekte, wird diskutiert.