ガンマ（γ）線測定装置として、微量のタリウム（Tl）を含むヨウ化ナトリウム（NaI）の結晶からなるシンチレーション検出器を通称NaI(Tl)シンチレータと呼んでいる。NaI(Tl)の結晶にγ線が入射すると両者の相互作用（光電子効果、コンプトン散乱、電子対創性）によって２次電子がNaI(Tl)結晶物質を励起し、励起状態が定常状態に戻る時、分子がシンチレーションと呼ばれる閃光を発生する。この光を捕え、光電子増倍管と組み合せて、放射線の量を電流パルスにおきかえ、放射線測定器として用いる。光の強さは、結晶内で２次電子が失ったエネルギーに比例することから入射γ線のエネルギーや強度に関するスペクトル情報が得られる。シンチレータは、（1）シンチレーションの減衰時間が短いので、分解時間の小さな速い計測ができる、（2）蛍光量と吸収エネルギーの比例関係からエネルギー測定ができる、などという利点がある。