DONUT war ein Experiment am Fermilab, mit dem es im Jahr 2000 erstmals gelang, das Tau-Neutrino ($ \nu _{\tau } $) nachzuweisen. DONUT steht für Direct Observation of the NU Tau. Das Experiment wurde in Zusammenarbeit von 13 Forschungseinrichtungen realisiert.
Zur Erzeugung des $ \tau $-Neutrinostrahls wurden hochenergetische Protonen auf einen Wolframblock geschossen, wodurch unter anderem $ \tau $-Neutrinos entstehen. Hierbei entstehen die $ \tau $-Neutrinos durch den Zerfall sogenannter $ D_{s} $-Mesonen in ein $ \tau $ und ein $ {\bar {\nu _{\tau }}} $. Das $ \tau $ zerfällt dann weiter unter Erzeugung von $ \tau $-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.
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 $ \tau $-Leptonen und deren Zerfällen in ein geladenes Teilchen plus Rest – sogenannte Kinks. Die restlichen Teile des Detektors dienten im Wesentlichen als Trigger und zur Vorselektierung der Ereignisse.