Η συσκευή γνωστή ως μετρητής γάμμα μετρά την ακτινοβολία γάμμα σε ένα δείγμα. Λειτουργώντας με την ίδια αρχή με έναν ανιχνευτή σπινθηρισμού, αυτοί οι μετρητές χρησιμοποιούν κρυστάλλους που εκπέμπουν φως όταν τα φωτόνια από τις ακτίνες γάμμα αλληλεπιδρούν μαζί τους. Τα δείγματα συνήθως τοποθετούνται σε δοκιμαστικούς σωλήνες, οι οποίοι στη συνέχεια τοποθετούνται στο μηχάνημα. Οι μετρητές γάμμα χρησιμοποιούνται γενικά σε ερευνητικά εργαστήρια, καθώς οι περισσότεροι δεν είναι φορητοί.
Η ακτινοβολία γάμμα, ή ακτίνες γάμμα, είναι ένας επιβλαβής τύπος ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας που αποτελείται από φωτόνια φωτός ή κβαντικά σωματίδια. Τα φωτόνια εκπέμπονται καθώς μια ραδιενεργή ουσία διασπάται ή προσπαθεί να γίνει σταθερή. Σε αντίθεση με τους λιγότερο επιβλαβείς τύπους ακτινοβολίας, οι ακτίνες γάμμα δεν σταματούν από το δέρμα ή τα ρούχα και μπορούν να εισέλθουν στο σώμα, καταστρέφοντας ή σκοτώνοντας κύτταρα. Ο μόλυβδος χρησιμοποιείται γενικά για την προστασία των ανθρώπων από τις βλαβερές συνέπειες της ακτινοβολίας γάμμα.
Όπως ένας ανιχνευτής σπινθηρισμού, οι μετρητές γάμμα βασίζονται σε κρυστάλλους με ιδιότητες φωταύγειας για να λειτουργήσουν. Αυτό σημαίνει ότι αυτοί οι κρύσταλλοι ανάβουν ή σπινθηρίζονται όταν έρχονται σε επαφή με ακτινοβολία γάμμα. Όσο περισσότερο ανάβουν, τόσο περισσότερη ακτινοβολία εκπέμπει ένα δείγμα. Η φωτεινή ενέργεια συνήθως μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ενός φωτοπολλαπλασιαστή προκειμένου να δοθεί στους επιστήμονες ένα σημαντικό μέτρο.
Η ακρίβεια του μετρητή εξαρτάται από τον κρύσταλλο που χρησιμοποιείται. Εάν η ακτινοβολία είναι χαμηλή και επομένως αλληλεπιδρά ελάχιστα με τον φωταυγή κρύσταλλο, τα φωτόνια του φωτός μπορεί να μην εγγραφούν. Αντίθετα, εάν η ακτινοβολία είναι εξαιρετικά υψηλή, μπορεί να είναι αρκετά ισχυρή για να περάσει κατευθείαν μέσα από τον κρύσταλλο χωρίς να αλληλεπιδρά αρκετά ώστε να παράγει επίσης φως. Οι χοντροί κρύσταλλοι βοηθούν στη μείωση αυτών των μη αντιδράσεων, και έτσι είναι εξαιρετικά σημαντικοί σε ποιοτικούς μετρητές γάμμα.
Οι σύγχρονοι μετρητές γάμμα μπορεί να έχουν πολλαπλούς ανιχνευτές και κανάλια για δείγματα. Οι μηχανές συνήθως διαθέτουν επίσης θωράκιση μολύβδου για να βοηθήσουν στην προστασία των ερευνητών από την ακτινοβολία. Πολλοί μετρητές γάμμα έχουν περίπου το μέγεθος ταμειακών μηχανών ή φωτοτυπικών μηχανών, με μια μικρή ηλεκτρονική οθόνη συνδεδεμένη για ανάγνωση.
Υπάρχουν επίσης μικροί μετρητές γάμμα, όχι πολύ μεγαλύτεροι από ένα τετραγωνικό πόδι (0.3 m2). Ακόμη και οι μικροί πάγκοι, ωστόσο, δεν είναι εύκολα φορητοί, καθώς η θωράκιση από μόλυβδο τα κάνει εξαιρετικά βαριά παρά το μέγεθός τους. Ένας μετρητής μεγέθους τετραγωνικών ποδιών μπορεί να ζυγίζει έως και 55 λίβρες (25 κιλά).
Η σωστή βαθμονόμηση είναι εξαιρετικά σημαντική όταν εργάζεστε με μετρητές γάμμα, επειδή παράγουν τόσο ακριβείς μετρήσεις. Πολλοί μετρητές έχουν εσωτερική βαθμονόμηση που βασίζονται σε δίοδοι εκπομπής φωτός. Ωστόσο, ορισμένοι παλαιότεροι μετρητές μπορεί να χρειαστεί να βαθμονομηθούν με το χέρι. Κατά τη βαθμονόμηση με το χέρι, μια ουσία με γνωστή ακτινοβολία και περίπου τον ίδιο όγκο με το προς δοκιμή δείγμα χρησιμοποιείται ως αναφορά.