比例計数管
十分なエネルギーを持っている電離放射線が入射したとき、その軌跡上にあるガス原子は電離に必要なイオン化エネルギーを得て、電子と正の電荷を持つ原子からなるイオン対に分かれる。 ここで生まれた電子は電場の影響を受けて陽極に向かうが、この電位差が十分に高いと平均自由行程間で電子と衝突した原子もまたイオン対に分かれ、そこで生まれた電子がさらに衝突を繰り返して...といったイオン対生成のカスケードが発生する。この現象をタウンゼントなだれと呼び、比例計数管はこれを利用している。電離箱はタウンゼントなだれが起きるほどの電位差をかけないことから比例計数管と区別される。
電位差を適切に選択することで、それぞれのなだれプロセスが同じ最初のイベントから生じる他のなだれとは独立に起こる。 そのために、電離で生じた電子の合計の数は、距離に対して指数関数的に増加するけれども、電荷の全体の量はオリジナルのイベントで生じた電荷の量に比例したままでいる。