גלאי מסלול
כאשר חלקיק טעון מאט ועוצר במוצק, האנרגיה שהוא מפקיד לאורך מסלולו יכולה לגרום לנזק קבוע בחומר. קשה לראות עדויות ישירות לנזק מקומי זה, אפילו תחת בדיקה מיקרוסקופית מדוקדקת. עם זאת, בחומרים דיאלקטריים מסוימים ניתן לגלות את נוכחות המסילה הפגועה באמצעות תחריט כימי (שחיקה) של משטח החומר באמצעות תמיסת חומצה או בסיס. אם חלקיקים טעונים הקרינו את המשטח בזמן כלשהו בעבר, אז כל אחד מהם משאיר שובל של חומר פגום שמתחיל לפני השטח ונמשך לעומק השווה לטווח החלקיק. בחומרים שנבחרו קצב התחריט הכימי לאורך מסלול זה גבוה משיעור התחריט של המשטח הבלתי פגום. לכן עם התקדמות התחריט נוצר בור במיקום של כל מסלול. תוך מספר שעות הבורות הללו יכולים להיות גדולים מספיק כך שניתן יהיה לראותם ישירות תחת מיקרוסקופ בעל עוצמה נמוכה. מדידה של מספר בורות אלה ליחידת יחידה היא אז מדד לשטף החלקיקים אליו נחשף פני השטח.
קיימת צפיפות מינימאלית של נזק לאורך המסילה הנדרשת לפני שמספיק קצב התחריט ליצירת בור. מכיוון שצפיפות הנזק מתאימה ל dE / dx של החלקיק, היא גבוהה ביותר עבור החלקיקים הטעונים ביותר. בכל חומר נתון, יש צורך בערך מינימלי מסוים עבור dE / dx לפני שיתפתח בורות. לדוגמא, במכה המינרלית בורות נצפות רק מיונים אנרגטיים כבדים שהמסה שלהם היא 10 או 20 יחידות מסה אטומית ומעלה. חומרים פלסטיים נפוצים רבים רגישים יותר ויתפתחו בורות חריטה עבור יונים בעלי מסה נמוכה כמו הליום (חלקיקי אלפא). חלק מפלסטיקים רגישים במיוחד כמו תאית חנקתי יפתחו בורות אפילו לפרוטונים, מה שהכי פחות פוגע בחלקיקים הטעונים הכבדים. לא נמצאו חומרים שייצרו בורות למסילות dE / dx נמוכות של אלקטרונים מהירים. התנהגות סף זו הופכת גלאים כאלה ללא רגישים לחלוטין לחלקיקי בטא וקרני גאמה. ניתן לנצל חסינות זו ביישומים מסוימים בהם יש לרשום שטף חלש של חלקיקים טעונים כבדים בנוכחות רקע אינטנסיבי יותר של קרני גמא. לדוגמה, מדידות סביבתיות רבות של חלקיקי האלפא המיוצרים על ידי ריקבון גז הראדון ומוצרי הבת שלו נעשים באמצעות סרט עקבות פלסטיק. הרקע לקרני הגמא הכולל יכול לשלוט בתגובה של סוגים רבים אחרים של גלאים בנסיבות אלה. בחלק מהחומרים הוכח כי מסלול הנזק נשאר בחומר לפרקי זמן בלתי מוגדרים, וניתן לחרוט בורות שנים רבות לאחר החשיפה. עם זאת, תכונות התחריט מושפעות פוטנציאלית מחשיפה לאור וטמפרטורות גבוהות, לכן יש לנקוט בזהירות מסוימת באחסון ממושך של דגימות חשופות כדי למנוע דהיית מסלולי הנזק.
פותחו שיטות אוטומטיות למדידת צפיפות בור החריטה באמצעות שלבי מיקרוסקופ המשולבים למחשבים עם תוכנת ניתוח אופטי מתאימה. מערכות אלה מסוגלות לאפליה מסוימת של אפליה נגד "ממצאים" כגון שריטות על משטח הדגימה ויכולות לספק מדידה מדויקת למדי של מספר הרצועות בשטח היחידה. טכניקה אחרת משלבת סרטי פלסטיק דקיקים יחסית, בהם נעקרים המסילות לחלוטין דרך הסרט ליצירת חורים קטנים. לאחר מכן ניתן לספור אוטומטית את החורים הללו על ידי העברת הסרט לאט בין קבוצה של אלקטרודות מתח גבוה לבין ספירה אלקטרונית של ניצוצות המתרחשים עם חלל החור.
נייר כסף להפעלת ניוטרון
עבור אנרגיות קרינה של מספר MeV ומטה, חלקיקים טעונים ואלקטרונים מהירים אינם גורמים לתגובות גרעיניות בחומרים בולמים. קרני גאמה עם אנרגיה מתחת למספר MeV מעטות גם אינן מעוררות תגובות עם גרעינים. לפיכך, כאשר כמעט כל חומר מופגז על ידי צורות קרינה אלה, הגרעינים נותרים ללא השפעה ולא נוצר שום רדיואקטיביות בחומר המוקרן.
בין צורות הקרינה הנפוצות, נויטרונים הם חריג להתנהגות כללית זו. מכיוון שהם אינם נושאים מטען, נויטרונים בעלי אנרגיה נמוכה אפילו יכולים להתקשר בקלות עם גרעינים ולגרום למבחר רחב של תגובות גרעיניות. רבות מהתגובות הללו מובילות למוצרים רדיואקטיביים שנוכחותם בהמשך ניתן למדוד באמצעות גלאים קונבנציונליים כדי לחוש את הקרינות שנפלטו בהתפרקותם. לדוגמה, סוגים רבים של גרעינים יספגו נויטרון לייצור גרעין רדיואקטיבי. במהלך הזמן שמדגם מחומר זה נחשף לנויטרונים, מצטברת אוכלוסיית גרעינים רדיואקטיביים. כאשר מוציאים את הדגימה מחשיפת הנויטרונים, האוכלוסייה תדעב עם זמן מחצית חיים נתון. כמעט תמיד קרינה מסוג כלשהו נפלטת בדעיכה זו, לרוב חלקיקי בטא או קרני גאמה או שניהם, אשר לאחר מכן ניתן למנות באמצעות אחת משיטות הגילוי הפעילות המתוארות להלן. מכיוון שזה יכול להיות קשור לרמת הרדיואקטיביות המושרה, ניתן להסיק את עוצמת שטף הנויטרונים אליו נחשפה הדגימה ממדידת רדיואקטיביות זו. על מנת לגרום לרדיואקטיביות מספקת בכדי לאפשר מדידה מדויקת למדי, נדרשים שטפי נויטרונים עזים יחסית. לכן, רדיד הפעלה משמש לעתים קרובות כטכניקה למדידת שדות נויטרונים סביב כורים, מאיצים או מקורות עזים אחרים של נויטרונים.
חומרים כמו כסף, אינדיום וזהב משמשים לרוב למדידת נויטרונים איטיים, ואילו ברזל, מגנזיום ואלומיניום הם אפשרויות אפשריות למדידות נייטרון מהיר. במקרים אלו אורך החיים של הפעילות המושרה הוא בטווח של מספר דקות עד מספר ימים. על מנת לבנות אוכלוסייה של גרעינים רדיואקטיביים המתקרבים למקסימום האפשרי, חיי מחצית החיים של הרדיואקטיביות המושרה צריכים להיות קצרים יותר מזמן החשיפה לשטף הנויטרונים. במקביל, חיי מחצית החיים חייבים להיות ארוכים מספיק כדי לאפשר ספירה נוחה של הרדיואקטיביות ברגע שהדגימה הוסרה משדה הנויטרונים.
