Nyomkövetés-detektorok
Amikor egy töltött részecske lelassul és szilárd anyagban leáll, az a pálya mentén lerakódott energia tartós károsodást okozhat az anyagban. A helyi károsodás közvetlen bizonyítékait még gondos mikroszkópos vizsgálat mellett is nehéz megfigyelni. Bizonyos dielektromos anyagokban azonban a sérült pálya jelenléte az anyag felületének sav- vagy bázisoldat kémiai maratásával (eróziójával) felfedhető. Ha a töltött részecskék a múltban valamikor besugározták a felületet, akkor mindegyik nyomot hagy a sérült anyagról, amely a felszínen kezdődik és a részecske tartományának megfelelő mélységig terjed. A választott anyagokban a kémiai maratási sebesség ezen a pályán hosszabb, mint a sértetlen felület maratási sebességén. Ezért a maratás előrehaladtával az egyes pályák helyén gödör alakul ki. Néhány órán belül ezek a gödrök elég nagyokká válhatnak, így közvetlenül alacsony fogyasztású mikroszkóp alatt láthatók. Ezeknek a gödröknek a területegységenkénti számának mérése ezután annak a részecskeáramnak a mértéke, amelynek a felületet kitették.
A pálya mentén minimális sérülési sűrűség szükséges, mielőtt a maratási sebesség elegendő lenne egy gödör kialakításához. Mivel a sérülések sűrűsége korrelál a részecske dE / dx-vel, a legnehezebb töltésű részecskéknél ez a legnagyobb. Bármelyik anyagnál a dE / dx minimális értékére van szükség, mielőtt gödrök alakulnának ki. Például az ásványi csillámban a gödröket csak olyan energikus nehézionokból lehet megfigyelni, amelyek tömege legalább 10 vagy 20 atomi tömegegység. Számos közönséges műanyag érzékenyebb és maratási gödrök alakul ki az alacsony tömegű ionok, például a hélium (alfa-részecskék) számára. Néhány különösen érzékeny műanyag, például a cellulóz-nitrát gödrökben fejlődik ki, még a protonok esetében is, amelyek a legjobban károsítják a nehéz töltésű részecskéket. Nem találtak olyan anyagot, amely gödrökből állna a gyors elektronok alacsony dE / dx sávjaihoz. Ez a küszöbértékű viselkedés az érzékelőket teljesen érzéketlenné teszi a béta-részecskékre és a gamma-sugarakra. Ezt az immunitást ki lehet használni néhány alkalmazásban, ahol a nehéz töltésű részecskék gyenge fluxusát regisztrálni kell a gamma-sugarak intenzívebb háttere jelenlétében. Például a radongáz és annak leányvállalatainak bomlásából származó alfa-részecskék számos környezeti mérését műanyag track-etch film segítségével végezzék. Ilyen körülmények között sok más típusú detektor válaszában uralkodni fog a mindenütt jelen lévõ gamma-sugarak háttere. Bizonyos anyagokban kimutatták, hogy a sérülési út meghatározatlan ideig marad az anyagban, és a gödröket az expozíció után sok évvel maratni lehet. A maratás tulajdonságait azonban befolyásolhatja a fénynek és a magas hőmérsékletnek való kitettség, ezért bizonyos óvatossággal kell eljárni a kitett minták hosszabb tárolása során, hogy elkerüljük a sérülési sávok elhalványulását.
Automatikus módszereket fejlesztettek ki az maratási gödrök sűrűségének mérésére mikroszkóp szakaszok segítségével, megfelelő optikai elemző szoftverrel ellátott számítógépekkel. Ezek a rendszerek képesek bizonyos mértékig megkülönböztetni az olyan "tárgyakat", mint például a minta felületén lévő karcolások, és ésszerűen pontos mérést adnak a terület egységenkénti sávok számára. Egy másik módszer viszonylag vékony műanyag fóliákat tartalmaz, amelyekben a sávokat teljes egészében maratják át a fólián, hogy kis lyukakat képezzenek. Ezeket a lyukakat ezután automatikusan meg lehet számolni úgy, hogy a filmet lassan átjuttatjuk egy nagyfeszültségű elektróda sorozat és az elektronikusan megszámláló szikráknak, amelyek egy lyuk áthaladásakor fordulnak elő.
Semleges aktiváló fóliák
Több MeV vagy annál alacsonyabb sugárzási energia esetén a töltött részecskék és a gyors elektronok nem indukálnak nukleáris reakciókat az abszorbens anyagokban. A néhány MeV alatti energiájú gammasugarak szintén nem indukálnak reakciókat a magokkal. Ezért, amikor szinte bármilyen anyagot bombáznak a sugárzás ezen formái, a magok érintetlenek maradnak, és a besugárzott anyagban radioaktivitás nem indukálódik.
A sugárzás általános formái között a neutronok kivételt képeznek ezen általános viselkedés alól. Mivel nincsenek töltve, még az alacsony energiájú neutronok is kölcsönhatásba léphetnek a magokkal, és nukleáris reakciók széles választékát indukálhatják. Ezek közül a reakciók közül sok radioaktív termékekhez vezet, amelyek jelenlétét később hagyományos detektorokkal lehet mérni, hogy észleljék a pusztulásuk során kibocsátott sugárzást. Például sokféle magot abszorbeálnak egy neutronból, hogy radioaktív magot hozzanak létre. Abban az időben, amikor az anyag mintája ki van téve neutronoknak, radioaktív nukleáris populáció halmozódik fel. Ha a mintát eltávolítják a neutron expozíciótól, a populáció egy adott felezési idővel csökken. Ebben a pusztulásban szinte mindig valamilyen típusú sugárzást bocsátanak ki, gyakran béta-részecskéket vagy gamma-sugarakat vagy mindkettőt, amelyeket ezután meg lehet számolni az alábbiakban ismertetett aktív detektálási módszerek egyikével. Mivel ez összekapcsolható az indukált radioaktivitás szintjével, a radioaktivitás méréséből levezethető annak a neutronfluxusnak a intenzitása, amelyre a mintát kitették. Az ésszerűen pontos méréshez elegendő radioaktivitás indukálásához viszonylag intenzív neutronáramokra van szükség. Ezért az aktiváló fóliákat gyakran használják technikának a neutronmezők mérésére a reaktorok, gyorsítók vagy más intenzív neutronforrások körül.
Az olyan anyagokat, mint az ezüst, az indium és az arany általában használják a lassú neutronok mérésére, míg a vas, magnézium és alumínium a gyorsneutron mérések lehetséges választási lehetőségei. Ezekben az esetekben az indukált aktivitás felezési ideje néhány perc és néhány nap között van. Annak érdekében, hogy a lehető legnagyobb mértékben megközelítő radioaktív nukleáris populációt felépítsük, az indukált radioaktivitás felezési idejének rövidebbnek kell lennie, mint a neutronfluxumnak való kitettség idejének. Ugyanakkor a felezési időnek elég hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy a radioaktivitást kényelmesen meg lehessen számolni, miután a mintát eltávolították a neutronmezőről.
