Der erste dokumentierte Einsatz eines Szintillationszähler erfolgte bereits 1903 durch W. Crookes. Die im Szintillator erzeugten Lichtblitze mussten dabei noch optisch aufgenommen werden. 1944 gelang S.C. Currant und W.R. Baker durch den Einsatz des Fotomultipliers die elektrische Verarbeitung der Photonen. Ein heutiger Szintillationszähler ist aus einem Szintillator, einem Lichtleiter, einem Fotomultiplier und einer digitalen Zählelektronik aufgebaut.
Abb.1. Prinzip des Szintillationszählers
Das geladene Teilchen fällt in den Szintillator ein und gibt Energie ab, indem es entlang seiner Bahn Elektronen in energetisch höhere Zustände hebt. Die Anregungen werden durch die Emission von Photonen abgebaut. Ein Teil dieser Photonen gelangt durch einen Lichtleiter in einen Fotomultiplier auf eine Fotokathode, wo sie Elektronen auslösen. Diese Elektronen werden auf ein System von Dynoden gelenkt, bei dem sie durch einen lawinenartigen Effekt vermehrt werden. Die Elektronen werden von einer Anode aufgefangen und erzeugen an einem Widerstand einen Spannungsimpuls, der digital aufgenommen werden kann. Das in den Szintillator eingefallene Teilchen erzeugt so am Ende des Szintillationszählers einen messbaren Spannungsimpuls.
Der Vorteil eines Szintillationszählers besteht darin, dass ihr Szintillator ein sehr großes Volumen von mehreren Litern einnehmen kann. So lässt sich ein großes Gebiet mit einem solchen Detektor erfassen.