測量γ能譜常用的儀器為便攜式γ能譜儀。γ能譜儀可以將探測到的γ射線強度和能量繪制成γ能譜，進行快速核素識別，因此也常用于野外對巖地或地層的鉀、釷、鈾(鐳)、的γ強度測量，或計算含量分析地質等。在實際應用中便攜式γ能譜儀因其性價比高、操作維護比較簡單、探測效率高(識別時間短)，能滿足大多數測量需求，因此廣泛應用于工業生產、質量檢查、工程地質、建筑材料和環境檢測中。

便攜式γ能譜儀探測原理：

便攜式γ能譜儀探頭部分由探測器(閃爍體)、光電倍增管和前置放大器構成。閃爍體是一類能吸收能量，并能在大約一微秒或短的時間內把所吸收的一部分能量以光的形式再發射出來的物質。由于γ射線不同于α和β粒子，它類似于光和其它電磁輻射，具有很強的穿透性，容易被高電子密度的物質所吸收(如鉛)。*探測器而言，某些無機鹽能有效地吸收γ光子，發射出強度正比于所吸收γ射線能量的光子。例如激活的(閃爍體)，用來探測γ射線，效率較高。當射線通過閃爍體時，閃爍體被射線電離、激發，會使閃爍體探測器產生熒光，光子被光電倍增管所接收。

所探測到的γ射線能量越高，所產生的熒光光子數目也*越多，再由光電倍增管實現光子到脈沖信號的轉換，經電路信號處理完成模/數轉換輸出。閃爍體探測器也是近幾年來發展快速，應用廣泛的核輻射探測器。

地面測量地面 γ 能譜測量：

是用便攜式 γ 能譜儀是按一定的比列尺在測點上的直接測定巖石(土壤)和礦石中鈾(鐳)、釷、鉀的含量。這種方法除了可以直接尋找鈾、釷礦床外，也可以尋找與放射性元素共生的金屬或者非金屬礦床。此外，由于它提供巖石中的鈾、釷、鉀含量的資料，從而有助于研究某些地質問題，如巖漿巖與沉積巖的接觸關系，巖漿巖的演化過程，鈾礦化的特點及礦床成因等。γ能譜測量一般用于大面積 γ 能譜測量所發現的異常點(帶)上，對異常進行進一步地解剖，隨著輕便并自穩功能的新型 γ 能譜儀的使用，γ 能譜儀測量越來越廣泛地應用于 γ 詳查和異常評價。

航空測量：

由于γ射線具有穿透物質的能力，利用裝在飛機上的具有高靈敏度的γ能譜儀，按一定線距，在距地表幾十米高的低空飛行，記錄空氣中的γ射線強度，以尋找天然放射性元素和地下鈾礦資源，進行地質測量和研究其他有關問題。其特點是速度快、成本低，適合大面積普查。