空気中の気体状の放射性物質濃度を測定する場合、測定しようとする気体からサンプリングして試料ガスを取り、その試料ガスを、前以って真空にしておいた電離箱内に封入して電離電流を測定して気体状の放射性物質濃度を測定する方法が、直接捕集法である。この電離箱をガス捕集用電離箱と呼んでいる。この方法の検出下限濃度は４．０Ｅ−２Ｂｑ／ｃｍ^３程度である。この方法によって、希ガス（Ｒｎ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、トリチウム（水素ガス状、水蒸気状）、ＣＯ２等が測定される。