DONUT
DONUT war ein Experiment am Fermilab, mit dem es im Jahr 2000 erstmals gelang, das Tau-Neutrino (<math>\nu_{\tau}</math>) nachzuweisen. DONUT steht für Direct Observation of the NU Tau. Das Experiment wurde in Zusammenarbeit von 13 Forschungseinrichtungen realisiert.
Erzeugung des Strahls
Zur Erzeugung des <math>\tau</math>-Neutrinostrahls wurden hochenergetische Protonen auf einen Wolframblock geschossen, wodurch unter anderem <math>\tau</math>-Neutrinos entstehen. Hierbei entstehen die <math>\tau</math>-Neutrinos durch den Zerfall sogenannter <math>D_s</math>-Mesonen in ein <math>\tau</math> und ein <math>\bar{\nu_\tau}</math>. Das <math>\tau</math> zerfällt dann weiter unter Erzeugung von <math>\tau</math>-Neutrinos. Da Neutrinos nur schwach wechselwirken, können sie leicht weitere Abschirmungen passieren, während andere Teilchen aus dem Strahl gefiltert werden. Im DONUT-Experiment war diese Abschirmung 15 Meter dick.
Aufbau des Detektors
Der Detektor des DONUT-Experiments ist etwa 15 Meter lang. Sein wichtigster Bestandteil sind die vier Module mit Emulsionsplatten, die zur Messung der Teilchenspuren benutzt wurden. Besonderes Interesse galt dabei den Spuren der <math>\tau</math>-Leptonen und deren Zerfall in ein geladenes Teilchen plus Rest – sogenannte Kinks. Die restlichen Teile des Detektors dienten im Wesentlichen als Trigger und zur Vorselektierung der Ereignisse.