Promotionsvortrag von Johannes Werthebach

IceCube ist das bislang größte Neutrinoteleskop und besteht aus 5160 Digital Optical Modules (DOMs), die in einer Tiefe von bis zu 2450 m im Eis am geografischen Südpol eingefroren sind. Das IceCube Upgrade ist für die Feldsaison 2025/26 geplant. Im Rahmen dieses Upgrades werden etwa 700 neue optische Sensormodule, darunter Kalibrier- und Testmodule, im Zentrum des bestehenden IceCube-Detektors installiert. Eine dieser neuen Entwicklungen ist das Multi-PMT Digital Optical Module (mDOM), das 24 Photomultiplier tubes (PMTs) pro Modul kombiniert.
Die PMTs sind die primären Detektionseinheiten in IceCube und müssen vor ihrem Einbau getestet werden. Im Zuge der Messkampagne wurden über 10 000 PMTs an zwei Standorten getestet. Während der Tests wurde bei fast allen Einheiten eine deutlich höhere Dunkelrate als gefordert festgestellt. Diese Abweichung konnte auf eine erhöhte Kontamination durch radioaktive Isotope in der Glasummantelung der PMTs zurückgeführt werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Teststand entwickelt, konstruiert und in Betrieb genommen, um Massentests der PMTs zu ermöglichen. Das Design mit seinen einzelnen Komponenten, die Messverfahren, die Herausforderungen bei der Inbetriebnahme des Aufbaus in Dortmund sowie die Testergebnisse der PMTs werden vorgestellt.