Das IceCube-Neutrino-Observatorium am Südpol, eingebettet im Gletschereis, ist derzeit der weltweit größte Neutrino-Detektor. Es ermöglicht die Detektion hochenergetischer astrophysikalischer Neutrinos und liefert wettbewerbsfähige Messungen der atmosphärischen Neutrinooszillationen. Das geplante IceCube-Upgrade zielt darauf ab, die Empfindlichkeit durch neue optische Sensormodule auf niedrigere Energien auszudehnen. Diese Dissertation präsentiert simulations- und messungsbasierte Studien zum mDOM, einem neuartigen optischen Multi-PMT-Modul, das als einer der zentralen Sensortypen im Upgrade dienen wird. Ein zentraler Schwerpunkt ist die Charakterisierung des intrinsischen Rauschens, ein Schlüsselfaktor für die Detektion niederenergetischer Ereignisse. Dies ist besonders relevant, da die hohe Konzentration radioaktiver Isotope im PMT-Glas die Dunkelrauschrate erhöht. Zur Quantifizierung wurde eine Kombination aus gezielten Labormessungen und detaillierten Simulationen eingesetzt. Mehrere PMT-Kanäle wurden gleichzeitig ausgelesen, um die modulinternen Rauschstrukturen aufzulösen. Obwohl gemessene und simulierte Gesamt-Dunkelrauschraten gut übereinstimmen, zeigen sich deutliche Unterschiede in der zeitlichen Verteilung und Korrelationsstruktur des Rauschens über die gesamte mDOM-Auslesung. Zur Bewertung dieser Diskrepanzen wurden Versuchsbedingungen und Simulationsparameter systematisch variiert. Erstmals wurden reale Rauschdaten direkt in die Simulationskette integriert, um deren Einfluss auf die Detektorleistung zu untersuchen. Dieser ist im Niedrigenergiebereich am größten. Obwohl die aktuelle Rekonstruktionsleistung weitgehend unbeeinträchtigt bleibt, würden Rauschbereinigungsalgorithmen von einem erneuten Training unter Verwendung gemessener Rauschdaten profitieren, um ihre Robustheit und Genauigkeit zu verbessern.
Nora Feigl (Mon,) studied this question.