Đầu đo chứa khí được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau vì nó hoạt động khá tin cậy, hiệu quả trong khi giá cả lại không đắt, dễ chế tạo theo nhiều kiểu hình học và kích thước khác nhau, dễ bảo quản và sử dụng. Các kiểu đầu đo khí ngày nay đang được phát triển mạnh theo chiều hướng mảng các đầu đo để phục vụ cho các nghiên cứu chụp ảnh, phân tích cấu trúc vật liệu. Nếu sử dụng chúng trong đo photon thì khả năng xác định của chúng đối với các bức xạ chỉ đến khoảng 200 keV.
Nguyên tắc hoạt động của đầu đo chứa khí như sau: Khi các hạt tích điện dịch chuyển trong chất khí, nó sẽ ion hoá các phân tử chất khí dọc theo đường đi của nó - tạo ra các ion mang điện dương và các electron tự do được gọi là cặp ion-electron. Các ion có thể được tạo ra do tương tác giữa phân tử với hạt mang điện hoặc do va chạm
35
với các hạt mang điện thứ cấp được tạo ra từ quá trình ion hoá sơ cấp. Ở đây ta chủ yếu chỉ quan tâm đến số cặp ion được tạo ra dọc theo đường đi của hạt bức xạ.
Một đầu đo chứa khí gồm một ống chứa khí và hai điện cực, thành của ống chứa khí được thiết kế để cho bức xạ cần ghi có thể đi được vào phía bên trong. Các kiểu đầu đo chứa khí phổ biến là:
- Buồng ion hoá,
- Bộ đếm tỉ lệ,
- Ống đếm Geiger Muller (GM).
Hình 2-3 Sơ đồ cấu tạo của một đầu đo chứa khí