Teekonna detektorid
Kui laetud osake aeglustub ja tahke aine seisab, võib selle teele sadestunud energia põhjustada materjali püsivaid kahjustusi. Isegi hoolika mikroskoopilise uurimise korral on selle kohaliku kahjustuse otseseid tõendeid keeruline jälgida. Teatud dielektriliste materjalide korral saab kahjustatud jälje siiski kindlaks teha materjali pinna keemilise söövitamise (erosiooni) abil happe või aluse lahusega. Kui laetud osakesed on pinda mingil ajal varem kiiritanud, jätab igaüks neist kahjustatud materjali jälje, mis algab pinnast ja ulatub osakese ulatusega võrdse sügavuseni. Valitud materjalides on keemiline söövitamise kiirus sellel teel suurem kui kahjustamata pinna söövitamise kiirus. Seetõttu moodustatakse söövituse edenedes iga raja asukohta kaev. Mõne tunni jooksul võivad need šahtid muutuda piisavalt suureks, et neid saaks näha otse väikese võimsusega mikroskoobi all. Nende šahtide arvu mõõtmine pinnaühiku kohta on sel juhul osakeste voo mõõt, millele pind on avatud.
Rajal on minimaalne kahjustuste tihedus, mis on vajalik enne, kui söövitus on piisav kaevu tekitamiseks. Kuna kahjustuse tihedus korreleerub osakese dE / dx-ga, on see kõige raskemalt laetud osakeste korral suurim. Mis tahes materjalis on enne šahtide tekkimist nõutav dE / dx minimaalne väärtus. Näiteks mineraalses vilgukivis täheldatakse šahti ainult energeetilistest rasketest ioonidest, mille mass on 10 või 20 aatommassiühikut või suurem. Paljud tavalised plastmaterjalid on tundlikumad ja tekitavad söövituskaevud väikese massiga ioonide jaoks, näiteks heelium (alfaosakesed). Mõned eriti tundlikud plastid, näiteks tselluloosnitraat, tekitavad šahti isegi prootonite jaoks, mis kahjustavad raskelt laetud osakesi kõige vähem. Pole leitud materjale, mis tekitaksid kiirete elektronide madala dE / dx rööpmete jaoks šahti. Selline läve käitumine muudab sellised detektorid beetaosakeste ja gammakiirte suhtes täiesti tundmatuks. Seda immuunsust saab kasutada mõnes rakenduses, kus intensiivsete gammakiirte taustal tuleb registreerida raskete laenguga osakeste nõrgad voolud. Näiteks tehakse paljude radoongaasi ja selle tütarproduktide lagunemisel tekkivate alfaosakeste keskkonnamõõtmisi plastist jäljenduskile abil. Kõikjal esinevate gammakiirte taust domineeriks nendes olukordades paljude muud tüüpi detektorite reageeringus. Mõne materjali puhul on kahjustusjälg näidatud määramata aja jooksul ja šahtidesse võib söövitada kaevandusi mitu aastat pärast kokkupuudet. Kokkupuude valguse ja kõrge temperatuuriga võib siiski mõjutada söövitusomadusi, seetõttu tuleb paljastatud proovide pikaajalisel hoidmisel olla ettevaatlik, et vältida kahjustusradade pleekimist.
Söövituspilu tiheduse mõõtmiseks on välja töötatud automatiseeritud meetodid, kasutades mikroskoobi etappe, mis on ühendatud arvutitega sobiva optilise analüüsi tarkvaraga. Need süsteemid on mingil määral võimelised eristama selliseid “esemeid” nagu kriimustused proovi pinnal ja võivad anda jäljearvu mõistliku täpsuse mõõtmiseks pinnaühiku kohta. Veel üks meetod hõlmab suhteliselt õhukesi plastkilesid, milles rajad söövitatakse täielikult läbi kile, moodustades väikesed augud. Neid auke saab seejärel automaatselt loendada, juhtides filmi aeglaselt kõrgepinge elektroodide komplekti vahel ja lugedes elektrooniliselt sädemeid, mis tekivad augu läbimisel.
Neutron-aktiveerimise fooliumid
Mitme MeV või madalama kiirgusenergia korral ei põhjusta laetud osakesed ega kiired elektronid neelduvates materjalides tuumareaktsioone. Gammakiired, mille energia on alla mõne MeV, ei kutsu samuti tuumadega kergesti esile reaktsioone. Seetõttu, kui need kiirgusvormid pommitavad peaaegu kõiki materjale, jäävad tuumad muutumatuks ja kiiritatud materjal ei põhjusta radioaktiivsust.
Kiirguse levinumate vormide hulgas on neutronid erand sellest üldisest käitumisest. Kuna isegi madala energiaga neutronid ei kanna laengu, saavad need tuumadega hõlpsalt suhelda ja kutsuda esile mitmesuguseid tuumareaktsioone. Paljud neist reaktsioonidest põhjustavad radioaktiivseid tooteid, mille olemasolu saab hiljem mõõta tavapäraste detektoritega, et tuvastada nende lagunemisel tekkivat kiirgust. Näiteks absorbeerivad mitut tüüpi tuumad radioaktiivse tuuma saamiseks neutronit. Selle aja jooksul, mil selle materjali proov puutub kokku neutronitega, kuhjub radioaktiivsete tuumade populatsioon. Kui proov eemaldatakse neutroniga kokkupuutest, väheneb populatsioon etteantud poolestusajaga. Selle lagunemise käigus eraldub peaaegu alati teatud tüüpi kiirgus, sageli beetaosakesed või gammakiirgus või mõlemad, mida saab seejärel loendada, kasutades ühte allpool kirjeldatud aktiivse tuvastamise meetoditest. Kuna seda saab seostada indutseeritud radioaktiivsuse tasemega, saab sellest radioaktiivsuse mõõtmisest tuletada neutronvoo intensiivsuse, millega proov on kokku puutunud. Piisava radioaktiivsuse esilekutsumiseks mõistliku täpsuse mõõtmiseks on vaja suhteliselt intensiivseid neutronvooge. Seetõttu kasutatakse aktiveerimiskilesid sageli reaktorite, kiirendite või muude intensiivsete neutronite allikate ümbruse neutronväljade mõõtmise tehnikana.
Aeglaste neutronite mõõtmiseks kasutatakse tavaliselt selliseid materjale nagu hõbe, indium ja kuld, samas kui kiire neutronite mõõtmiseks on võimalik kasutada rauda, magneesiumi ja alumiiniumi. Nendel juhtudel on indutseeritud aktiivsuse poolestusaeg vahemikus mõni minut kuni paar päeva. Radioaktiivsete tuumade populatsiooni moodustamiseks, mis läheneb maksimaalsele võimalikule, peaks indutseeritud radioaktiivsuse poolväärtusaeg olema lühem kui neutronvooga kokkupuutumise aeg. Samal ajal peab poolväärtusaeg olema piisavalt pikk, et võimaldada radioaktiivsuse mugavat loendamist pärast proovi neutroniväljalt eemaldamist.
