Jak działają detektory?

Część z detektorów wytwarza impuls elektryczny w wyniku przepływu powstałych przez jonizację ładunków, umożliwiając niejako policzenie wytworzonych nośników prądu (detektory aktywne). Tego typu detektory to m.in. licznik Geigera–Müllera, czy komora jonizacyjna – wypełnione gazem oraz licznik scyntylacyjny czy półprzewodnikowy, w których elementem czynnym jest ciało stałe. Sygnał docierający do detektora jest tutaj mierzony w czasie rzeczywistym, a detektor wymaga zasilania. Innym typem detektorów są detektory pasywne, które zbierają informacje przez pewien czas ekspozycji na promieniowanie, po czym poddawane są odpowiedniej obróbce mającej na celu oszacowanie wielkości mierzonego sygnału. Nie wymagają przy tym zasilania. Przykładami detektorów pasywnych są klisze fotograficzne, detektory termoluminescencyjne, optoluminescencyjne, folie (płytki) CR–39.

Dobierając detektor należy zwrócić uwagę na wiele czynników. Po pierwsze, co konkretnie chcemy sprawdzić, jaka wielkość nas interesuje? W tym celu analizujemy zagadnienia omówione powyżej. Ważna jest energia emitowanego promieniowania. Często detektory rejestrują cząstki od jakiejś konkretnej energii progowej, co oznacza, że nie wykryją niczego, co jest poniżej tej energii. Ważna jest też grubość osłony detektora (okienka), przez którą wpadają cząstki. Nawet jeśli energia będzie wystarczająca, ale okienko okaże się za grube, to cząstka nie zostanie zarejestrowana. Grubość obudowy elementu czynnego jest brana pod uwagę pod kątem promieniowania alfa, które ma bardzo mały zasięg, a jego duża zdolność jonizacji spowoduje, że nie przejdzie przez szkło czy aluminium, tylko całą energię wytraci w materiale obudowy. Rozważając przykładowo najbardziej popularny licznik gazowy Geigera–Müllera, w przypadku pracy z promieniowaniem alfa okienka, przez które padają cząstki promieniowania wykonane są ze znacznie cieńszych materiałów niż tradycyjne szkło i najczęściej są berylowe lub mikowe o bardzo małej grubości. Innym rozwiązaniem jest wyposażenie detektorów w dodatkowe sondy, które są dostosowane do promieniowania o małym zasięgu lub bardzo małej energii, a także poprzez bardzo cienkie okienka i dodatkowe wzmacnianie sygnału.

Detektory promieniowania jonizującego dobiera się przede wszystkim odpowiednio do właściwości danego rodzaju promieniowania, które jest przedmiotem analizy. Źle dobrany detektor w skrajnej sytuacji może w ogóle nie zarejestrować promieniowania, co mogłoby okazać się bardzo niebezpieczne dla człowieka.