的相互作用伽马射线而且X射线
电离辐射也可以采取电磁射线的形式。当被激发的原子发射时，它们被命名为X射线，并具有量子能量通常从1到100 keV测量。当被激发的原子核发射时，它们被称为伽马射线，其特征能量可高达几兆电子伏。在这两种情况下，辐射都以光子电磁能量。由于光子是不带电的，它不通过库仑力因此可以在没有显著相互作用的情况下穿过很长的距离。相互作用之间的平均距离称为平均自由程在固体材料中，从几毫米的低能X射线到几十厘米的高能伽马射线。然而，当相互作用确实发生时，这是灾难性的，因为一次相互作用可以深刻地影响光子的能量和方向，或者可以使它完全消失。在这样的相互作用中，全部或部分光子能量被转移到吸收材料中的一个或多个电子。因为这样产生的二次电子是充满能量和带电的，它们的相互作用方式与前面描述的初级快速电子大致相同。原始X射线或者伽马射线是否存在是由二次电子的出现来表示的。关于入射光子所携带的能量的信息可以推断出通过测量这些电子的能量。下面将讨论这种相互作用的三种主要类型。
光电吸收
在这个过程中，入射的x射线或伽玛射线光子与吸收材料的原子相互作用，光子完全消失;它的能量转移给了原子轨道上的一个电子。因为这个能量通常远远超过结合能主原子中的电子以高速喷射出去。这个二次电子的动能等于光子的入射能量减去原始电子的结合能原子壳层．这一过程使原子在一个正常填充的电子壳层中留下一个空位，然后在短时间内由附近的自由电子重新填充。这个填充过程再次以a的形式释放出结合能特征x射线光子，然后通常与附近原子中束缚不那么紧密的壳层中的电子相互作用，产生额外的快速电子。因此，整体效应是光子能量完全转换为快速电子所携带的能量。由于快电子现在可以通过它们的库仑相互作用被探测到，它们可以作为表明原始伽玛射线或x射线光子存在的基础测量它们的能量相当于测量入射光子的能量。由于光电过程的结果是光子能完全转换为电子能，从某种意义上说，这是一个理想的转换步骤。测量伽玛射线能量的任务就简化为简单地测量快速电子沉积的等效能量。不幸的是，另外两种类型的伽玛射线相互作用也会发生，使这一解释步骤复杂化。
康普顿散射
入射的伽玛射线光子可以通过康普顿散射过程与吸收器中的单个自由电子相互作用。在这个过程中，光子突然改变方向，并将其原始能量的一部分转移给电子，从电子中散射出去，产生一个能量反冲电子．传递的光子能量的比例取决于散射角。当入射光子只发生轻微偏转时，很少有能量转移给电子。最大能量转移当入射光子从电子反向散射而其原始方向被反转时发生。由于在一般情况下所有的散射角度都会发生，反冲电子是由a产生的连续体能量范围从接近零到由后向散射极值表示的最大值。这个最大能量可以从动量守恒和光子-电子相互作用中的能量，大约比高能伽马射线入射光子能量低0.25 MeV。在相互作用之后，散射光子的能量减少了，减少的量等于转移给反冲电子的能量。它可能随后在其他位置再次相互作用，或简单地逃离探测器。
对生产
当入射光子能量高于1.02 MeV时，第三种伽玛射线相互作用过程是可能的。在吸收材料的原子核场中，光子可能消失并被电子-正电子对的形成所取代。创造这对粒子所需的最小能量是它们的总和静止质量的能量1.02 MeV。因此，对于低于此值的入射光子能量，不可能产生光子对阈值．当光子能量超过这个值，多余的能量出现为初始动能由正电子然后形成电子。正电子是带正电的粒子，其质量与正常的负电子相当。它减速并将能量储存在一个平均距离上，这个距离几乎与同等能量的负电子的平均距离相同。因此两个粒子都转移了它们的动能典型固体中不超过几毫米的能量。沉积能量的大小由原始光子能量减去1.02 MeV给出。当电子对中的正电子到达轨道的末端时，它与吸收体中的一个正常负电子结合，这一过程称为毁灭．在这一步中，两个粒子消失，被两个粒子所取代湮灭光子，每个光子的能量为0.511 MeV。湮灭光子与伽马射线的相似之处在于，它们能够在不相互作用的情况下穿透很远的物质。它们可能在别处发生康普顿或光电相互作用，也可能从小型探测器中逃脱。
能量的作用原子序数
这三种相互作用机制发生的概率随伽玛射线能量和吸收体的原子序数而变化。光电吸收在低能时占主导地位，且影响很大增强在原子序数高的材料中。因此，用于伽玛射线能量测量的探测器大多选用原子序数高的元素。对于中等能量(从几百keV到几MeV)，康普顿散射是最常见的相互作用。高原子序数的材料中，电子对的产生在较高的能量中占主导地位，并得到增强。在较大的探测器中，有一个入射光子引起多个相互作用的趋势，例如，几个顺序康普顿散射或对产生，随后是湮灭光子的相互作用。由于这些事件之间的时间间隔很小，因此沉积的能量加在一起就决定了输出脉冲的总体大小。