Im Rahmen dieser Arbeit wurden Kollisionen von Bleikernen ausgewertet, die während der ersten Messperiode (Run 1) bei einer Schwerpunktsenergie von √snn = 2.76 TeV und während Run 2 bei √snn = 5.02 TeV aufgezeichnet wurden. Im November 2017 brachte der LHC zum ersten Mal Xenonkerne mit einer Schwerpunktsenergie von √snn = 5.44 TeV zur Kollision. Diese Daten werden hier ebenfalls analysiert.

In der Vergangenheit wurde in Transversalimpulsverteilungen von geladenen Teilchen eine verringerte Teilchenausbeute im Vergleich zur Superposition unabhängiger Nucleon-Nucleon Kollisionen festgestellt. Diese Beobachtung steht im Zusammenhang mit dem Energieverlust hochenergetischer Partonen im Quark Gluon Plasma (QGP).

Um die Verteilung von geladenen Teilchen als Funktion des Transversalimpulses (pt) zu erhalten, werden Korrekturen für Spurrekonstruktionseffizienz und Detektorakzeptanz, für Verunreinigung mit Sekundärteilchen, so wie für die pt-Unschärfe angewendet. Um Unterschiede in der Zusammensetzung der Teilchensorten zwischen Daten und Kollisionssimulationen auszugleichen, wird die Rekonstruktionseffizienz aus den teilchensortenabhängigen Effizienzen entsprechend der relativen Gewichtung der jeweiligen Sorte in Run 1 Messungen bestimmt. Die Korrektur für die Verunreinigung mit Sekundärteilchen - aus Zerfällen und Detektorwechselwirkung - wird mit Hilfe einer Monte-Carlo (MC) Simulation bestimmt. Die Menge von Sekundärteilchen in Daten und MC wird abgeschätzt, in dem die maximale Annäherung der Spuren an den Ereignisursprung (Vertex) analysiert wird. Es stellt sich heraus, dass die Verunreinigung in MC erhöht werden muss um den Daten zu entsprechen. Die Verbesserung der Analysemethoden führen gemeinsam mit einer verbesserten Kollisionsrekonstruktion und Kalibrierung des Detektors zu einer Verringerung der systematischen Unsicherheiten von 50% im Vergleich zu vorherigen Untersuchungen.

Die Transversalimpulsverteilungen von geladenen Teilchen in Pb-Pb und Xe-Xe Kollisionen wurde für neun Klassen von Kollisionszentralität gemessen. Die Messung wurde für Teilchen mit einer Pseudorapidität von -0.8 bis 0.8 im Impulsbereich von 0.15<pt<50 GeV durchgeführt. Der Kernmodifizierungsfaktor (RAA) ist das Verhältnis der pt abhängigen Teilchenausbeute in Schwerionenkollisionen zu dem pt abhängigen Wechselwirkungsquerschnitt in Proton-Proton Kollisionen, skaliert mit der Nuklearendichtefunktion, die durch eine Glauber Monte-Carlo Rechnung bestimmt wird. Jegliche Verringerung in der Teilchenausbeute in Schwerionenkollisionen drückt sich in einem RAA kleiner als eins aus. Der RAA wurde für alle Kollisionssysteme in neun Zentralitäten bestimmt. Alle Messungen zeigen dieselben Merkmale mit einer gering unterdrückten Teilchenausbeute in peripheren Kollisionen. Bei zunehmender Zentralität der Kollision entwickelt sich ein markantes Minimum mit RAA \approx 0.13 bei mittleren Transversalimpulsen. Bei höheren pt wird ein signifikanter, linearer Anstieg des RAA beobachtet. Der Vergleich des RAA der verschiedenen Systeme als Funktion der rapiditätsnormierten Teilchendichte (dN_ch/dη) zeigt, dass RAA bei hohen pt mit dN_ch/dη skaliert sobald die mehr als 400 Teilchen pro Rapiditätseinheit erzeugt werden. Für geringere Teilchendichten gilt diese Skalierung nicht mehr. Dieses Verhalten deutet auf eine Abhängigkeit des Energieverlustes der Partonen im Medium mit dem Quadrat der Pfadlänge hin. Bei niedrigen pt gilt dieser Zusammenhang ebenfalls nicht, jedoch wird eine Abhängigkeit von der Kollisionsenergie festgestellt.