(1)射线进入到闪烁体中与闪烁体相互作用，使闪烁体的原子、分子电离和激发。
(2)被电离、激发的原子、分子退激时，一部分电离、激发能量以光辐射的形式释放出来。
(3)闪烁体中产生的大部分光子由闪烁体周围的反射层收集在一个方向上，并通过闪烁体与光电倍增管之间的光导及光学耦合剂入射到光电倍增管的光阴极上，打出光电子。
(4)光电子在光电倍增管中倍增，倍增的电子束在阳极上被收集，产生输出信号。
(5)电信号被送到电子仪器中进行记录和分析，从而探测出核辐射的性质、能量或强度等。电子仪器的组成单元则根据用途而异。在测量核辐射强度时，一般需要有放大器、甄别器和定标器等电路，在测量核辐射能谱时，一般需要有单道脉冲幅度分析器或多道脉冲分析器及其他辅助电路。
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