核反応法
つまり、それぞれの運動エネルギーはその核反応が起きる深さに対応する。(高いエネルギーであればある程、深い場所で反応が起きる)
例えば、水素を検知するのに良く使われる反応としては6.385MeVの共鳴を持つ以下の反応がある。
N + H → C + α + γ (4.965MeV)
ここで放射されるガンマ線は、この反応を特色付けるものであり、入射エネルギーごとに計測されたγ線の計数は、対応する深さに於ける水素の密度を反映している。つまり、水素の分布状況は、様々なエネルギーの窒素15ビームで走査することで得ることが出来る。水素は、質量が小さいことから RBS で計測することは出来ないが、反跳粒子検出法でも計測することが出来る。
NRAは共鳴を使わない事もある。たとえば、重水素はヘリウム3ビームで入射エネルギーを変更すること無く以下の反応で容易に検出することが可能である。
He + D = α + p + 18.353 MeV
高速陽子のエネルギーはサンプル内の重水素原子の深さに依存する。