Signal Formation Processes in Micromegas Detectors and Quality Control for large size Detector Construction for the ATLAS New Small Wheel

Die Micromegas Technologie zählt zu den erfolgreichsten Konzepten moderner Gas- detektoren und findet Anwendung in zahlreichen Experimenten der Kern- und Teil- chenphysik. Nach zwanzig Jahren Weiterentwicklung wurde die Micromegas Technologie für hinreichend ausgereift befunden, um als Präzisionsspurdetektor in den New Small Wheels (NSW) des ATLAS Myon Spektrometers verwendet zu werden. Dies stellt den ersten großflächigen Einsatz der Micromegas Technologie in einem LHC Experiment dar. Dennoch blieben einige der grundlegenden Prozesse in Gasdetektoren nach wie vor unzureichend verstanden und ausgewählte Detektoraspekte, wie die Geometrie der Mikrogitter, wurden bisher kaum systematisch untersucht.Die im ersten Teil dieser Doktorarbeit präsentierten Studien zu Signalenstehungspro- zessen in Micromegas richten sich daher auf die mikroskopischen Mechanismen zum Elek- tronenverlust und die Verstärkungsprozesse in Elektron-Gas-Wechselwirkungen. Diese Prozesse werden auf Basis eines Modells ihrer Abhängigkeiten von den Detektorpara- metern untersucht, wobei stets der Vergleich zwischen experimentell gemessenen Daten, theoretischen Vorhersagen dieser makroskopischen Größen und der Simulation von Pro- zessen auf mikroskopischer Ebene gezogen wird. In Verbindung mit den im Rahmen die- ser Arbeit entwickelten Detektoren und verbesserten Simulationsalgorithmen lieferten diese iterativen Vergleichsstudien ein vertieftes Verständnis der fundamentalen Prozesse in gasgefüllten Detektoren.Der zweite Teil widmet sich den mit der Konstruktion der großflächigen ATLAS NSW Micromegas Detektoren einhergehenden Herausforderungen und diskutiert Entscheidun- gen