Promotionsvortrag von Benedikt Gocke

Diese Dissertation befasst sich mit einer Interpretation des Wirkungsquerschnitts der Einzel-Top-Quark-Produktion im t-Kanal zur Bestimmung der CKM-Matrixelemente |Vtb|, |Vtd| und |Vts| und Studien, welche explizit einer direkten Messung dieser CKM-Matrixelemente gewidmet sind. Alle Analysen in dieser Arbeit basieren auf dem vollständigen Run 2 Datensatz, aufgezeichnet mit dem ATLAS Detektor am LHC bei einer Schwerpunktsenergie von 13 TeV. Erstmals wurden in ATLAS dazu explizit t-Kanal Ereignisse simuliert, in denen das Top-Quark in leichte Quarks zerfällt. 2D-Likelihood-Scans werden in drei verschiedenen Szenarien durchgeführt, durch welche 95% CL Grenzen gesetzt werden: fLV·|Vtb| < 1.048, fLV·|Vtd | < 0,133, und fLV·|Vts| < 0,306, wobei fLV der linkshändige Formfaktor ist. Darüber hinaus wurden Machbarkeitsstudien unter Verwendung neuronaler Netze durchgeführt, um die Sensitivität für diese CKM-Elemente zu erhöhen. 
Weiterhin wird eine Kalibrierung der Charm-Fehlerkennungsrate des Flavor Tagging Algorithmus in Run 2 unter Verwendung von W+c-Jets vorgestellt. Dabei werden semileptonische c-Hadron-Zerfälle verwendet, bei denen ein im Jet vorkommende Myon zur Identifikation genutzt wird. Eine Likelihood Anpassung wurde angewendet, um Daten-zu-MC-Skalierungsfaktoren für Jets mit 20 < pT < 140 GeV zu erhalten. Die berechneten Skalierungsfaktoren stimmen größtenteils mit eins überein und es werden geringere Unsicherheiten für Jets mit kleinerem pT beobachtet im Vergleich zur Standard-Kalibrierung in ATLAS. Eine Extrapolation wurde durchgeführt, um die Ergebnisse für alle c-Jets zu verallgemeinern.