Der Schwerpunkt dieser Arbeit sind Studien für eine Topquarkmassenanalyse mit dem ATLAS Experiment am CERN. Die Analyse ist für die Phase der Inbetriebnahme des ATLAS Detektors gedacht und beschränkt sich auf Topquarkpaarzerfälle in dem Lepton+Jets Zerfallskanal. Für die Ereignisselektion werden ausschließlich kinematische Selektionsschnitte verwendet und bewusst keine b-tagging Information. Dadurch ist die Analyse für die anfängliche Inbetriebnahmephase des ATLAS Detektors geeignet. Diese Phase wird von vorläufiger Detektorkalibrierung und unvollständiger Kenntnis über das Leistungsvermögen des Detektors geprägt sein.
Verschiedene Methoden zur Rekonstruktion der hadronischen Seite des Topquarkpaarzerfalls werden untersucht, insbesondere wird untersucht, welchen Effekt die bekannte W-Bosonmasse als Zwangsbedingung für die Rekonstruktion hat. Die Analyse wird
an verschiedenen Stellen modifiziert um den Einfluss systematischer Unsicherheiten abzuschätzen. Im Einzelnen werden der Einfluss der Jetselektionskinematik auf die
rekonstruierte Topquarkmasse, der Einfluss der zugrunde liegenden Jetdefinition und Veränderungen der Jetenergieskala untersucht. Die verschiedenen untersuchten Jetdefinitionen
sind Cone-Algorithmen und kT-Algorithmen mit jeweils unterschiedlichen Sätzen an Steuerungsparametern. Der Cone-Jetalgorithmus mit dem Steuerungsparameter Rcone = 0.4 und der inklusive kT-Jetalgorithmus mit dem Steuerungsparameter R = 0.4
zeigen das beste Verhalten.
Obwohl die Topquarkmassenanalyse für die Inbetriebnahmephase von ATLAS ausgelegt ist, wird die Güte der Ereignisselektion von dem Leistungsvermögen des ATLAS Detektors abhängen. Ein qualitativ hochwertiges Alignment des Inneren Detektors von ATLAS ist die Vorraussetzung für eine effiziente Leptonrekonstruktion und dadurch für eine optimale
Ereignisselektion. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird daher die LocalChi2 Alignment Methode vorgestellt. Die Methode wird für das Alignment der Pixel und SCT Teildetektoren verwendet. Zuerst wird die Methode mit Daten validiert, die während eines
kombinierten Teststrahls im Jahr 2004 mit einem kleinen Detektoraufbau aufgezeichnet wurden. Schließlich wird die LocalChi2 Methode für das Alignment der gesamten Pixel und
SCT Teildetektoren verwendet, mit Daten der kosmischen Strahlung, die im Herbst 2008 aufgezeichnet wurden.
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