Ионизационный метод дозиметрии основан на измерении ионизации в газе, выполняющем регистрирующий прибор. Ионизация газа вызывается электронами, освобождающимися под действием γ- или рентгеновского излучения. Если в ионизационной бесстеночной камере объемом V образуется q пар ионов на единицу объема, и все они достигнут измерительных электродов, на которые подана разность потенциалов, то возникнет ток насыщения

                                                      (11.1)

где е — заряд одного иона.

Когда камера заполнена воздухом, мощность воздушной кермы излучения К и ток насыщения i₀ связаны между собой соотношением

                                                  (11.2)

где ρ_в — плотность воздуха; ε = 33,85 эВ — средняя энергия ионообразования, необходимая для образования пары ионов в воздухе.

Керма излучения К за время t пропорциональна полному количеству электричества Q, образовавшегося в камере за это время:

                                                    (11.3)

Плотность тока j₀ или ток i₀ достигают насыщения, когда рекомбинация образующихся в камере электронов и ионов отсутствует.

Теоретически тока насыщения можно достичь, подавая бесконечно большую разность потенциалов на электроды. Измеряемый ток тем ближе к току насыщения, чем выше разность потенциалов и чем меньше интенсивность ионизации q или мощность кермы К. Эффективность собирания ионов определяется долей ионов, достигших измерительных электродов камеры, и может быть установлена по отношению

                                                 (11.4)

Чтобы сохранить неизменность эффективности собирания, необходимо увеличить напряжение на камере пропорционально корню квадратному из мощности кермы, т. е. .

Дозиметрия фотонного излучения ранее была основана на измерении экспо­зиционной дозы в воздухе как образцовом веществе, эффективный атомный но­мер    которого близок атомному номеру биологической ткани. В связи с отказом с 01.01.90 от этой дозы предстоит переход к измерению поглощенной дозы и кермы в воздухе.

Практическое измерение мощности воздушной кермы возможно с помощью камер, ионизационный объем которых окружен твердой стенкой.

Соотношение между мощностью воздушной кермы К и током насыщения в камере определяется так:

                                                       (11.5)

где коэффициент  а  определяется по заряду, образующемуся в 1 см³ камеры при мощности кермы К = 1 сГр/с.

Ионизационная камера (рис. 11.1) представляет собой конденсатор, состоящий из двух электродов 1 и 2, между которыми находится газ. Электрическое поле между электродами создается от внешнего источника 4. При отсутствии радиоактивного источника 5 ионизации в камере не происходит, и измерительный прибор тока показывает нуль. Под действием ионизирующего излучения в газе камеры возникают положительные и отрицательные ионы. Под действием электрического поля отрицательные ионы движутся к положительно заряженному электроду, положительные — к отрицательно заряженному электроду. В цепи возникает ток, который регистрируется измерительным прибором 3. Ионизационные камеры обычно работают в режиме тока насыщения, при котором каждый акт ионизации дает составляющую тока. По току насыщения определяются интенсивность излучения и количество данного радиоактивного вещества.