Detektoren sind zur Beobachtung der Teilchen nach der Kollision wichtig. Sie können Teilchenart, Impuls, Energie und die Lebensdauer der Teilchen bestimmen und lassen sich in zwei Gruppen unterteilen. Zum einen sind dies historische Detektoren, wie die Nebelkammer, die Blasenkammer, die Funkenkammer und der Szintillationszähler. Bis auf den Szintillationszähler, der als einziger heute noch eingesetzt wird, basieren sie alle auf einer visuellen Auswertung der Ereignisse. Zum anderen gibt es die modernen Detektoren, die in der aktuellen Forschung verwendet werden. Sie umfassen die Ionisationskammer, den Halbleiterdetektor, die Drahtkammer, den Cerenkov-Zähler und das Kalorimeter. Moderne Detektoren ermöglichen eine elektronische Auswertung der Ereignisse.
Um die Vielzahl der zu untersuchenden Teilchen zu erfassen, wird an den Beschleunigern ein System aus Schichten unterschiedlicher Detektoren verwendet. Detektoren an den großen Beschleunigeranlagen bestehen so meist aus haushohen mehrere hundert Tonnen wiegenden Detektorsystemen, den Großdetektoren.
Abb. 1. Der Zeus-Detektor (12m x 11m x 20m, 3600 Tonnen) des DESY wird genutzt um die Bahn kollidierter Protonen, Elektronen und entstehender Bruchstücke zu verfolgen. (Quelle: DESY Hamburg, Stand:21.3.2006)
Bei einem Collider-Experiment werden die Detektoren um den Kollisionspunkt geschichtet, so dass der Eindruck eines umschließenden zwiebelförmigen Aufbaus entsteht.
Abb.2. Zwiebelschichtung eines Großdetektors zu einem Collider-Experiment (Quelle: DESY Hamburg, Stand:27.3.2006)
Bei einem Experiment mit festem Target befinden sich die Detektoren aufgeschichtet hinter dem Kollisionspunkt.