เครื่องตรวจจับรอยกัด
เมื่ออนุภาคที่มีประจุช้าลงและหยุดในของแข็งพลังงานที่มันสะสมไปตามทางอาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรในวัสดุ เป็นการยากที่จะสังเกตเห็นหลักฐานโดยตรงของความเสียหายในพื้นที่นี้แม้จะอยู่ภายใต้การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อย่างระมัดระวัง อย่างไรก็ตามในวัสดุอิเล็กทริกบางชนิดการปรากฏตัวของรอยทางที่เสียหายสามารถถูกเปิดเผยผ่านการกัดทางเคมี (การกัดเซาะ) ของพื้นผิววัสดุโดยใช้กรดหรือสารละลายพื้นฐาน หากอนุภาคที่มีประจุมีการฉายรังสีพื้นผิวในช่วงระยะเวลาหนึ่งที่ผ่านมาแต่ละชิ้นจะทิ้งร่องรอยของวัสดุที่เสียหายซึ่งเริ่มต้นที่พื้นผิวและขยายไปถึงความลึกเท่ากับช่วงของอนุภาค ในวัสดุที่เลือกอัตราการกัดทางเคมีตามรอยทางนี้จะสูงกว่าอัตราการแกะสลักของพื้นผิวที่ไม่เสียหาย ดังนั้นเมื่อการแกะสลักดำเนินไปหลุมจะเกิดขึ้นที่ตำแหน่งของแต่ละแทร็ค ภายในไม่กี่ชั่วโมงหลุมเหล่านี้จะมีขนาดใหญ่พอที่จะมองเห็นได้โดยตรงภายใต้กล้องจุลทรรศน์พลังงานต่ำ การวัดจำนวนของหลุมเหล่านี้ต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่นั้นจะเป็นการวัดฟลักซ์ของอนุภาคที่ผิวสัมผัส
มีความหนาแน่นขั้นต่ำของความเสียหายตามเส้นทางที่จำเป็นก่อนที่อัตราการแกะสลักจะเพียงพอในการสร้างหลุม เนื่องจากความหนาแน่นของความเสียหายมีความสัมพันธ์กับ dE / dx ของอนุภาคจึงสูงที่สุดสำหรับอนุภาคที่มีประจุมากที่สุด ในวัสดุใดก็ตามจะต้องมีค่าต่ำสุดที่แน่นอนสำหรับ dE / dx ก่อนที่หลุมจะพัฒนา ตัวอย่างเช่นในแร่ไมกาพบว่ามีหลุมจากไอออนหนักที่มีพลังซึ่งมีมวลเท่ากับ 10 หรือ 20 หน่วยมวลอะตอมหรือมากกว่า วัสดุพลาสติกที่พบบ่อยหลายชนิดมีความไวมากขึ้นและจะพัฒนาหลุมสำหรับไอออนที่มีมวลน้อยเช่นฮีเลียม (อนุภาคอัลฟา) พลาสติกที่ไวต่อแสงบางชนิดเช่นเซลลูโลสไนเตรตจะพัฒนาเป็นหลุมแม้แต่สำหรับโปรตอนซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุหนักน้อยที่สุด ไม่พบวัสดุใด ๆ ที่จะสร้างหลุมสำหรับรอย dE / dx ต่ำของอิเล็กตรอนเร็ว พฤติกรรมเกณฑ์นี้ทำให้เครื่องตรวจจับดังกล่าวไม่ไวต่ออนุภาคบีตาและรังสีแกมมาอย่างสมบูรณ์ ภูมิคุ้มกันนี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในบางแอปพลิเคชั่นที่มีการลงทะเบียนฟลักซ์อ่อน ๆ ของอนุภาคที่มีประจุหนักในที่ที่มีพื้นหลังที่รุนแรงกว่าของรังสีแกมมา ยกตัวอย่างเช่นการตรวจวัดสภาพแวดล้อมของอนุภาคแอลฟาที่เกิดจากการสลายตัวของก๊าซเรดอนและผลิตภัณฑ์ลูกของมันนั้นทำจากฟิล์มแทร็ก - พลาสติก พื้นหลังของรังสีแกมมาจะอยู่เหนือการตอบสนองของเครื่องตรวจจับประเภทอื่น ๆ อีกมากมายภายใต้สถานการณ์เหล่านี้ ในวัสดุบางอย่างร่องรอยความเสียหายถูกแสดงให้คงอยู่ในวัสดุเป็นระยะเวลาไม่ จำกัด และหลุมสามารถสลักได้หลายปีหลังจากการสัมผัส อย่างไรก็ตามคุณสมบัติการแกะสลักอาจได้รับผลกระทบจากการสัมผัสกับแสงและอุณหภูมิสูงดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังในการเก็บตัวอย่างที่สัมผัสนาน ๆ เพื่อป้องกันการซีดจางของรอยเสียหาย
วิธีการอัตโนมัติได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อวัดความหนาแน่นของหลุมจำหลักโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ร่วมกับคอมพิวเตอร์ที่มีซอฟต์แวร์วิเคราะห์แสงที่เหมาะสม ระบบเหล่านี้มีความสามารถในการแยกแยะระดับกับ“ สิ่งประดิษฐ์” เช่นรอยขีดข่วนบนพื้นผิวตัวอย่างและสามารถให้การวัดที่แม่นยำของจำนวนแทร็คต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ อีกเทคนิคหนึ่งรวมเอาฟิล์มพลาสติกที่ค่อนข้างบางซึ่งแทร็กจะถูกแกะสลักอย่างสมบูรณ์ผ่านฟิล์มเพื่อสร้างรูเล็ก ๆ รูเหล่านี้สามารถนับได้โดยอัตโนมัติโดยการส่งฟิล์มอย่างช้า ๆ ระหว่างชุดของขั้วไฟฟ้าแรงสูงและประกายไฟนับทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นเมื่อผ่านหลุม
การกระตุ้นของนิวตรอน
สำหรับพลังงานรังสีของหลาย MeV และต่ำกว่าอนุภาคที่มีประจุและอิเล็กตรอนเร็วไม่ทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ในวัสดุดูดซับ รังสีแกมมาที่มีพลังงานต่ำกว่า MeV สองสามตัวนั้นก็ไม่สามารถกระตุ้นปฏิกิริยากับนิวเคลียสได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นเมื่อวัตถุเกือบทุกชนิดถูกทิ้งระเบิดโดยการแผ่รังสีเหล่านี้นิวเคลียสจะไม่ได้รับผลกระทบและไม่มีการเหนี่ยวนำกัมมันตภาพรังสีในวัสดุที่ถูกฉายรังสี
ในรูปแบบทั่วไปของการแผ่รังสีนิวตรอนเป็นข้อยกเว้นสำหรับพฤติกรรมทั่วไปนี้ เพราะพวกมันไม่มีประจุนิวตรอนของพลังงานต่ำแม้แต่น้อยก็สามารถโต้ตอบกับนิวเคลียสและทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่หลากหลาย ปฏิกิริยาเหล่านี้จำนวนมากนำไปสู่ผลิตภัณฑ์กัมมันตรังสีซึ่งสามารถตรวจวัดได้โดยใช้เครื่องตรวจจับทั่วไปเพื่อตรวจจับการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาในผุ ตัวอย่างเช่นนิวเคลียสหลายประเภทจะดูดซับนิวตรอนเพื่อผลิตนิวเคลียสที่มีกัมมันตภาพรังสี ในช่วงเวลาที่ตัวอย่างของสารนี้สัมผัสกับนิวตรอนประชากรของนิวเคลียสกัมมันตรังสีจะสะสม เมื่อตัวอย่างถูกลบออกจากการได้รับนิวตรอนประชากรจะสลายตัวด้วยครึ่งชีวิตที่กำหนด การแผ่รังสีบางประเภทมักถูกปล่อยออกมาในการสลายตัวนี้มักจะเป็นอนุภาคบีตาหรือรังสีแกมมาหรือทั้งสองอย่างซึ่งสามารถนับได้โดยใช้หนึ่งในวิธีการตรวจจับแบบแอคทีฟที่อธิบายไว้ด้านล่าง เนื่องจากสามารถสัมพันธ์กับระดับของกัมมันตภาพรังสีที่เหนี่ยวนำความเข้มของฟลักซ์นิวตรอนที่ตัวอย่างถูกเปิดเผยสามารถอนุมานได้จากการวัดกัมมันตภาพรังสีนี้ เพื่อที่จะทำให้เกิดกัมมันตภาพรังสีมากพอที่จะทำให้การวัดมีความแม่นยำพอสมควรจำเป็นต้องมีฟลักซ์นิวตรอนที่ค่อนข้างรุนแรง ดังนั้นการกระตุ้นฟอยล์มักถูกใช้เป็นเทคนิคในการวัดสนามนิวตรอนรอบ ๆ เครื่องปฏิกรณ์เครื่องเร่งอนุภาคหรือแหล่งกำเนิดนิวตรอนที่รุนแรงอื่น ๆ
วัสดุเช่นเงินอินเดียมและทองคำมักใช้สำหรับการวัดนิวตรอนช้าในขณะที่เหล็กแมกนีเซียมและอลูมิเนียมเป็นตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการวัดนิวตรอนเร็ว ในกรณีเหล่านี้ครึ่งชีวิตของกิจกรรมที่เหนี่ยวนำนั้นอยู่ในช่วงไม่กี่นาทีจนถึงสองสามวัน เพื่อสร้างประชากรของนิวเคลียสที่มีกัมมันตภาพรังสีซึ่งใกล้ถึงความเป็นไปได้สูงสุดครึ่งชีวิตของกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นควรสั้นกว่าเวลาที่ได้รับนิวตรอนฟลักซ์ ในเวลาเดียวกันครึ่งชีวิตจะต้องนานพอที่จะอนุญาตให้นับกัมมันตภาพรังสีที่สะดวกสบายเมื่อตัวอย่างถูกลบออกจากสนามนิวตรอน
