Detektoren dienen dazu, die Reaktionen bei aufeinander prallenden Teilchen aufzuzeichen, damit man sie später untersuchen kann und damit neue Erkenntnisse über den Aufbau der Natur und die wirkenden Kräfte gewinnen kann.

Es gibt innerhalb eines Detektors verschiedene Bereiche, die unterschiedliche Dinge messen und nachweisen können.
Man muss sich Detektoren wie eine massive runde Röhre von riesigen Ausmaßen vorstellen, die an manchen Stellen um den Teilchenstrahl herum liegt.

Findet nun innerhalb eines Detektors eine Kollsion zweier Teilchen statt, seien es nun zwei beschleunigte Teilchen oder ein beschleunigtes oder ein ruhendes, so findet dort eine Reaktion statt, bei der aus der Energie der beiden Teilchen neue Teilchen entstehen können. Das dies geschehen kann, das heißt das sich Energie in Masse umwandeln kann, erkennt man schon an der berühmten Einsteinschen Formel: E= mc². Je nachdem, wieviel Bewegungsenergie die beschleunigten Teilchen also in eine Kollision einbringen, entstehen unterschiedlichste neue Teilchen, die man in einem Detektor nachweisen kann. Von diesen neuen Teilchen kann man auch Rückschlüsse ziehen, in welchen Beziehungen die verschiedenen Teilchen, die man im Laufe der Zeit entdeckt hat, zueinander stehen und welchen Kräfte zwischen ihnen wie wirken.

Auf die verschiedenen Teilchen und die Kräfte wird auf den späteren Seiten Urteilchen und Urkräfte noch eingegangen werden. Hier sollst Du nun erst einmal erfahren, wie die Teilchendetektoren, die in einzelne Schichten unterteilt sind, in etwa funktionieren.

Sehr nahe an dem Teilchenstrahl werden die Reaktionsteilchen registriert, die nur sehr kurzlebig sind und daher nur sehr kurze Strecken weit fliegen, bevor sie in andere Teilchen zerfallen.

In einer weiteren Schicht des Detektors werden geladene Reaktionsteilchen nachgewiesen. Dies geschieht durch Magnetfelder, in denen, wie Du weißt, bewegte geladene Teilchen nach der Linken-Hand-Regel abgelenkt werden. Diese Ablenkung kann man nachweisen und damit die Ladung und die Art des geladenen Teilchens nachweisen.

In der nächsten Schicht werden Reaktionsteilchen nachgewiesen, die verhältnismäßig lange leben, aber nicht geladen waren und daher auf ihren Weg durch den Detektor noch nicht nachgewiesen wurden.

Auf diese Weise werden in mehreren Schichten des Detektors durch unterschiedliche Materialien verschiedenste Daten über die Folgen einer Teilchenkollision gewonnen, die von einem großen Computer erfasst und später von Teilchenphysikern ausgewertet werden.

Um eine Vorstellung zu kriegen, wie solche Reaktionen aussehen, hier nun einige Bilder von Teilchendetektoren:Bilder