Spor-ætsningsdetektorer
Når en ladet partikel bremser ned og stopper i et fast stof, kan energien, som den afsætter langs dens spor, forårsage permanent skade i materialet. Det er vanskeligt at observere direkte bevis for denne lokale skade, selv under omhyggelig mikroskopisk undersøgelse. I visse dielektriske materialer kan tilstedeværelsen af det beskadigede spor imidlertid afsløres gennem kemisk ætsning (erosion) af materialets overflade ved hjælp af en syre- eller baseopløsning. Hvis ladede partikler har bestrålet overfladen på et eller andet tidspunkt i fortiden, efterlader hver et spor af beskadiget materiale, der begynder ved overfladen og strækker sig til en dybde, der er lig med partikelområdet. I de valgte materialer er den kemiske ætsningshastighed langs dette spor højere end ætsningshastigheden af den ubeskadigede overflade. Efterhånden som ætsningen skrider frem, dannes der derfor en pit i positionen for hvert spor. I løbet af få timer kan disse grove blive store nok, så de kan ses direkte under et laveffektmikroskop. En måling af antallet af disse grove pr. Enhedsareal er derefter et mål for den partikelstrøm, som overfladen er udsat for.
Der er en mindstetæthed af skader langs banen, der kræves, inden ætsningshastigheden er tilstrækkelig til at skabe en grop. Da tætheden af skader korrelerer med partikelens dE / dx, er den højest for de hårdest ladede partikler. I ethvert givet materiale kræves en bestemt minimumsværdi for dE / dx, før der udvikles grober. For eksempel i mineralet glimmer observeres grove kun fra energiske tunge ioner, hvis masse er 10 eller 20 atommasseenheder eller større. Mange almindelige plastmaterialer er mere følsomme og vil udvikle ætsningsprodukter til ioner med lav masse såsom helium (alfa-partikler). Nogle særligt følsomme plastmaterialer, såsom cellulosenitrat, vil udvikle gruber selv til protoner, som er den mindst skadelige for de tunge ladede partikler. Der er ikke fundet nogen materialer, der vil producere gruber til de lave dE / dx spor i hurtige elektroner. Denne tærskelopførsel gør sådanne detektorer fuldstændig ufølsomme overfor beta-partikler og gammastråler. Denne immunitet kan udnyttes i nogle applikationer, hvor svage fluxer af tunge ladede partikler skal registreres i nærvær af en mere intens baggrund af gammastråler. F.eks. Foretages mange miljømålinger af alfapartikler produceret ved henfald af radongas og dets datterprodukter ved hjælp af plastisk etsefilm. Baggrunden til allestedsnærværende gammastråler ville dominere responsen fra mange andre typer detektorer under disse omstændigheder. I nogle materialer har skadesporet vist sig at forblive i materialet i ubestemt tid, og grober kan ætses mange år efter eksponeringen. Ætsningsegenskaber påvirkes dog potentielt af udsættelse for lys og høje temperaturer, så der skal udvises en vis forsigtighed ved langvarig opbevaring af udsatte prøver for at forhindre falming af skadesporene.
Automatiske metoder er blevet udviklet til at måle etsegropstætheden ved hjælp af mikroskoptrin, der er koblet til computere med passende optisk analysesoftware. Disse systemer er i stand til en vis grad af forskelsbehandling af "artefakter" såsom ridser på prøveoverfladen og kan give en rimelig nøjagtig måling af antallet af spor pr. Enhedsareal. En anden teknik inkorporerer relativt tynde plastfilm, hvor sporene ætses fuldstændigt gennem filmen for at danne små huller. Disse huller kan derefter automatisk tælles ved at føre filmen langsomt mellem et sæt højspændingselektroder og elektronisk tælling af gnister, der opstår, når et hul passerer.
Neutronaktiveringsfolier
Ved strålingsenergier fra flere MeV og lavere inducerer ladede partikler og hurtige elektroner ikke nukleare reaktioner i absorberende materialer. Gamma-stråler med energi under nogle få MeV inducerer heller ikke let reaktioner med kerner. Derfor, når næsten ethvert materiale bombarderes af disse former for stråling, forbliver kernerne upåvirket, og der induceres ingen radioaktivitet i det bestrålede materiale.
Blandt de almindelige former for stråling er neutroner en undtagelse fra denne generelle opførsel. Fordi de ikke har nogen ladning, kan neutroner med endda lav energi let interagere med kerner og inducere et bredt udvalg af nukleare reaktioner. Mange af disse reaktioner fører til radioaktive produkter, hvis tilstedeværelse senere kan måles ved hjælp af konventionelle detektorer for at mærke de strålinger, der udsendes ved deres henfald. For eksempel vil mange typer kerner absorbere en neutron til frembringelse af en radioaktiv kerne. I løbet af den tid, som en prøve af dette materiale udsættes for neutroner, ophobes en population af radioaktive kerner. Når prøven fjernes fra neutroneksponeringen, nedbrydes populationen med en given halveringstid. En slags stråling udsendes næsten altid ved dette henfald, ofte beta-partikler eller gammastråler eller begge dele, som derefter kan tælles ved hjælp af en af de aktive detektionsmetoder, der er beskrevet nedenfor. Fordi det kan relateres til niveauet for den inducerede radioaktivitet, kan intensiteten af den neutronstrøm, som prøven er udsat for, udledes fra denne radioaktivitetsmåling. For at inducere tilstrækkelig radioaktivitet til at muliggøre en rimelig nøjagtig måling kræves relativt intense neutronstrømme. Derfor bruges aktiveringsfolier ofte som en teknik til at måle neutronfelter omkring reaktorer, acceleratorer eller andre intense kilder til neutroner.
Materialer som sølv, indium og guld bruges ofte til måling af langsomme neutroner, hvorimod jern, magnesium og aluminium er mulige valg til måling af hurtige neutroner. I disse tilfælde ligger halveringstiden for den inducerede aktivitet i området fra få minutter til nogle få dage. For at opbygge en population af radioaktive kerner, der nærmer sig det størst mulige, bør halveringstiden for den inducerede radioaktivitet være kortere end eksponeringstiden for neutronstrømmen. Samtidig skal halveringstiden være lang nok til at muliggøre praktisk tælling af radioaktiviteten, når prøven er blevet fjernet fra neutronfeltet.
