Ο ανιχνευτής ATLAS, ένα γενικών κατευθύνσεων πείραμα πρωτονίων σε πρωτόνια για το Μεγάλο Αδρονικό Επιταχυντή (Large Hadron Collider, LHC), θα μπορέσει να ερευνήσει πλήρως τις υψηλές ενέργειες των 14~TeV που θα γίνουν προσιτές. Ο LHC θα εγκατασταθεί στην υπάρχουσα σήραγγα του Μεγάλου Επιταχυντή Ηλεκτρονίων Ποζιτρονίων (Large Electron Positron collider, LEP), μήκους περιφέρειας 27 km, στο CERN. Αναμένεται να αρχίσει τη λειτουργία του το 2006.Ο Ανιχνευτής Ακτινοβολίας Μετάβασης (Transition Radiation Tracker, TRT), ο οποίος αποτελεί μέρος του εσωτερικού ανιχνευτή του ATLAS, συνδυάζει την ανίχνευση τροχιών και την αναγνώριση ηλεκτρονίων. Η ανίχνευση τροχιών πραγματοποιείται από εύκαμπτους σωληνίσκους γεμάτους με αέριο, ενώ οι ενδιάμεσοι ακτινοβολητές παράγουν ανιχνεύσιμες ακτίνες-X όταν διασχίζονται από ηλεκτρόνια. Σε αυτή τη διατριβή, τελειοποιείται και τεκμηριώνεται ο σχεδιασμός του ακραίου TRT μέσω λεπτομερών μελετών επί μίας πρότυπης μονάδας. Αυτές περιλαμβάνουν μετρήσεις πλήρους κλίμακας της τάσης του σύρματος ανόδου και προσδιορισμό της κυρτότητας των σωληνίσκων, ώστε να εξασφαλιστεί μία ομοιόμορφη απόκριση κατά μήκος των σωληνίσκων κατά την κανονική λειτουργία. Και στους δύο ελέγχους, η απόδοση της μονάδας κρίθηκε ικανοποιητική σύμφωνα με καθορισμένες προδιαγραφές. Μελετήθηκε επίσης η ομοιομορφία της ροής για διάφορες διατάξεις τροφοδοσίας του αερίου, εκμεταλλευόμενοι την ευαισθησία της ενίσχυσης αερίου στη σύνθεση του αερίου. Καταλήγουμε σε ένα τελικό σχεδιασμό εισαγωγής/εξαγωγής αερίου για τους τροχούς του ακραίου TRT.Πραγματοποιήθηκε μία ανάλυση της δυνατότητας ανακάλυψης από τον ανιχνευτή ATLAS ενός υπερσυμμετρικού μποζονίου Higgs στο θεωρητικό πλαίσιο της υπερβαρύτητας. Αποδεικνύεται ότι, σε αυτό το πρότυπο, είναι δυνατή η ανακάλυψη του ελαφρού σωματιδίου Higgs σε μεγάλο μέρος του χώρου παραμέτρων. Για το συγκεκριμένο κανάλι, h→bb, η ικανότητα b-σήμανσης του εσωτερικού ανιχνευτή του ATLAS είναι πρωταρχικής σημασίας. Παρουσιάζεται μία σύγκριση της δυνατότητας ανίχνευσης του Higgs του Καθιερωμένου Προτύπου μεταξύ του ATLAS και των ανιχνευτών του Tevatron. Η αναμενόμενη απόδοση από το Tevatron για το Run II στο κανάλι WH→lνbb κρίνεται μάλλον αισιόδοξη. Διερευνάται επίσης η ακρίβεια στη μέτρηση μάζας των μποζονίων Higgs του Ελάχιστου Υπερσυμμετρικού Καθιερωμένου Προτύπου (Minimal Supersymmetric Standard Model, MSSM). Εκμεταλλευόμενοι την ποικιλία τελικών καταστάσεων οι οποίες είναι προσιτές στον LHC, μία ακρίβεια μεταξύ ~0.1% και ~3% μπορεί να επιτευχθεί σε μεγάλο μέρος του χώρου παραμέτρων του MSSM.