Das ALICE Detektorsytem weist verschiedene exzellente Möglichkeiten zur Teilchenidentifizierung auf. Eine dieser Möglichkeiten ist der für jede Teilchensorte verschiedene, spezifische Energieverlust dE/dx, der in der ALICE Zeitprojektionskammer gemessen wird und zur Identifizierung von geladenen Teilchen und Anti-Teilchen, inklusive (Anti-)Kerne, genutzt werden kann. Eine weitere Teilchenidentifizierungsmethode verwendet m^2/z^2-Verteilungen (m = Masse des Teilchens, z Ladungszahl des Teilchens). Diese Verteilungen werden bestimmt durch die Messung der Flugzeit, der Länge der Flugbahn der Teilchen mit dem Flugzeitdetektor (TOF) und der Messung des Impulses, der aus der kombinierten Spurrekonstruk- tion im ALICE Aufbau in der mittleren Rapiditäts-Region extrahiert wurde.

In der vorliegenden Doktorarbeit wurden unter anderem diese Techniken benutzt, um nach zwei exotischen gebundenen Zuständen, dem anti-Λn und dem H-dibaryon, zu suchen und um die Produktionsrate von Alpha and Anti-Alpha Teilchen zu messen. Für alle vorgestellten Analysen wurden Daten aus Pb–Pb Kollisionen bei sqrt(s_(NN)) = 2.76 TeV ausgewertet.

Die Suchen nach den beiden untersuchten exotischen Teilchen werden in den Zerfallskanälen anti-Λn → anti-d + π+ und H-dibaryon → Λ + p + π− durchgeführt. Die verschiedenen Tochterteilchen werden mit Hilfe des spezifischen Energieverlustes in der TPC identifiziert und ihre invariante Masse wird bestimmt. In beiden Fällen wurde kein Signal in der resultierenden Verteilung der invarianten Massen gefunden. Daher wurden obere Grenzen für die Produktionsraten für acht verschiedene mögliche Lebensdauern zwischen 4 cm und 3 m bestimmt. Außerdem wurden die oberen Grenzen unabhängig von dem Verzweigungsverhältnis des untersuchten Zerfallskanals bestimmt und mit mehreren theoretischen Vorhersagen verglichen.

Das Alpha-Teilchen ist der schwerste Kern, der bisher in ultra-relativistischen Schwerionenkollisionen bei LHC Energien nachgewiesen werden konnte, wobei das dazugehörige Anti-Teilchen sogar das schwerste seiner Art ist, das jemals beobachtet wurde. Die Teilchen werden mit Hilfe der dE/dx Messung in der TPC und der m^2/z^2-Verteilung, die aus den Messungen des Flugzeitdetektors bestimmt wurden, identifiziert. Für die Effizienzkorrektur wurde eine Monte Carlo Produktion mit Alpha und Anti-Alpha Teilchen angereichert. Da die Anzahl der detektierten Teilchen zu klein ist, um ein Transversalimpulsspektrum zu messen, wurde eine Blast-Wave Extrapolation, die auf den Messungen der Spektren von Deuteronen und 3He beruht, benutzt. Diese erlaubt die Bestimmung der pT integrierten Effizienz. Desweiteren wurden systematische Fehler bestimmt. Die resultierenden Rapiditätsdichten dN/dy sind in guter Übereinstimmung mit den Vorhersagen des thermischen Modells.