[ca] Aquesta tesi presenta dues recerques de parelles pesades de tipus vectorial dels quarks top del Model Estàndard en dades de col·lisions protó-protó, amb una energia de centre de massa de 13 TeV, recollits pel detector ATLAS al Large Hadron Collider de CERN. La primera recerca es centra en la producció de parells de quarks de tipus vectorial (T), utilitzant el conjunt de dades de 2015-2016, corresponent a 36.1 fb-1 de lluminositat integrada. La recerca es centra principalment en les desintegracions de T a Ht i de T a Zt, analitzant esdeveniments en l'estat final leptó + jets, caracteritzat per un únic electró o muó aïllat, un gran moment transversal mancant i múltiples jets, així com en el estat final jets + ETmiss, que conté zero leptons, una gran multiplicitat de jets i un gran moment transversal mancant. Hi explota l'alta multiplicitat de b-jets i de quarks top amb decaïment hadrònic i bosons de Higgs, que són característics dels esdeveniments de senyal. La segona recerca se centra en la producció d'un sol quark T, utilitzant el conjunt de dades del Run 2 presos durant 2015-2018, corresponents a 139 fb-1 de lluminositat integrada. Hi analitza esdeveniments en estats finals amb un sol leptó amb múltiples jets i b-jets, també apuntant a decaïments de T a Ht i T a Zt, i utilitzant algoritmes d'etiquetatge per identificar objectes massius amb decaïment hadrónic i leptònic. La presència d'un jet a baix angle, característic de la senyal seleccionada, juntament amb la multiplicitat de jets, b-jets, i objectes massius hadrónics s'utilitza per categoritzar els esdeveniments analitzats. No s'observa cap excés significatiu per sobre de l'expectativa de l'Model Estàndard en cap dels dos anàlisis, i els resultats s'utilitzen per establir límits superiors del 95% de CL en la producció de quarks T. La primera recerca exclou masses de quarks T que van des de 0.99 TeV per a qualsevol configuració de paràmetres de decaïment, fins 1.43 TeV per decaïments de Ht. La segona recerca estableix límits en la manera de producció d'un sol quark T, dependent dell model, excloent un rang de masses en diferents escenaris de referència, entre 1.27 TeV per paràmetres de model desfavorables, fins a la massa més alta considerada de 2.1 TeV en el cas de valors d'acoblament més forts. A més, es presenten estudis sobre l'efecte de la irradiació acumulada durant la presa de dades en el calorímetre hadrònic Tile del detector ATLAS. Aquests estudis utilitzen esdeveniments amb requeriments cinemàtics mínims en combinació amb mesures d'altres sistemes de calibratge per monitoritzar i diagnosticar el comportament de diferents components de la cadena de lectura de l'calorímetre, així com per analitzar l'evolució a llarg termini de l'rendiment de les rajoles de centelleig per extrapolar el seu rendiment durant els propers períodes de presa de dades.

[en] This dissertation presents two searches for heavy, vector-like partners of Standard Model top quarks in proton-proton collision data, with a center-of-mass energy of 13 TeV, collected by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. The first search targets pair production of vector-like quarks (T), using the 2015--2016 dataset, corresponding to 36.1 fb-1 of integrated luminosity. The search primarily targets T to Ht and T to Zt decays, by analyzing events in the lepton+jets final state, characterized by a single isolated electron or muon, large missing transverse momentum, and multiple jets, as well as in the jets+ETmiss final state, containing zero leptons, a high multiplicity of jets, and large missing transverse momentum. The search exploits the high multiplicity of b-jets and hadronically decaying boosted top quarks and Higgs bosons, that are characteristic of signal events. The second search targets single T production, using the full Run 2 dataset taken during 2015--2018, corresponding to 139 fb-1 of integrated luminosity. The search analyzes events in final states with a single lepton with multiple jets and b-jets, also targeting T to Ht and T to Zt decays, and using tagging algorithms to identify both hadronically and leptonically decaying boosted objects. The presence of a forward jet, characteristic of the targeted signal, along with the multiplicity of jets, b-jets, and reconstructed boosted objects is used to categorize the analyzed events. No significant excess above the Standard Model expectation is observed in either analysis, and the results are used to set 95 % CL upper limits on the production of T quarks. The first search excludes T-quark masses ranging from 0.99 TeV for any configuration of decay parameters, up to 1.43 TeV for Ht decays. The second search sets limits on the model-dependent single T production mode, excluding a range of masses in different benchmark scenarios, between 1.27 TeV for unfavorable model parameters, up to the highest considered mass of 2.1 TeV in the case of stronger coupling values Additionally, studies are presented on the effect of accumulated irradiation during data taking on the Tile hadronic calorimeter in the ATLAS detector. These studies use events with minimal kinematic requirements in combination with measurements from other calibration systems to monitor and diagnose the behavior of different components of the calorimeter readout chain, as well as to analyze the long-term evolution of the performance of the scintillating tiles to extrapolate their performance during upcoming data taking periods.