人类制造的最大科学仪器是什么？有人会举出直线粒子加速器、正负电子对撞机、大型强子对撞机等。不过，严格地说，它们都属于组装仪器，即由许许多多单体的科学仪器和设备组合而成。
迄今人类已制成的最大单体科学仪器应该是欧洲核子研究中心大型强子对撞机中的一个名为“ATLAS”的粒子探测器。
大型强子对撞机是目前世界上在建的体积和功率最大的粒子加速器，隧道长达27km。建成后的对撞机，可以让两束质子或像铅这样的重离子流按相反方向沿环形隧道运行，每运行一圈粒子都会获得更多的能量，最后将质子加速到光速的几分之一，使两束射线以高达14万亿eV的能量迎头相撞，用来模拟“大爆炸”发生后的宇宙情形，获得相当于宇宙“大爆炸”后十亿分之一秒内爆发出的巨大能量，用以击碎基本粒子。在强子对撞机上的4个对撞点安装有4台实验用探测器，分别名为ATLAS、CMS、ALICE和LHC-B。每个探测器的体积都很大，其中最大的就是ATLAS，它长46m、高25m、质量约7000吨，相当于一座4层大楼，造价约合4.3亿美元。中国科学家参与了ATLAS探测器的建造工作。
该探测器的构造包括测量带电粒子动能的内径迹室、测量粒子所带能量的量能器、识别和测量μ子的μ子谱仪和使带电粒子弯转以进行动能测量的磁铁系统等。能够对每秒钟发生数十亿次的质子撞击进行采集和分类。因为每次撞击都会使释放的数百颗粒子飞入探测器，撞击产生的粒子留下的痕迹或释放的能量将被记录下来。综合其能量和动量信息，研究人员可以还原出质子撞击发生后的情景，推导出哪些粒子是迅速生成的。
ATLAS实验的主要目标是探索形成我们宇宙的物质的基本特性和基本作用力，包括寻找和研究假想中的希格斯粒子。科学家希望，从加速器内巨大碰撞中出现的粒子里能够包括一种叫做希格斯的玻色子，因为根据粒子物理的标准模型，正是希格斯导致了质量的产生。ATLAS探测器将用于测量这些碰撞的碎片，用以寻找希格斯玻色子和超对称粒子等超出了标准模型的新物理现象，科学家希望用该实验装置去验证万物统一理论。
此外，ATLAS实验还将探索物质和反物质之间的差异、宇宙“大爆炸”初期产生的夸克—胶子等离子体，以及进一步探讨自发对称破缺和各种粒子质量的来源，探索新的规范玻色子，研究新发现的顶夸克及相应层次粒子的各种特性等。
