Сцинтилляцио́нный дете́ктор, прибор для регистрации единичных частиц, а также электронно-фотонных и электронно-ядерных ливней при помощи сцинтилляций, возникающих при прохождении частиц через среду (сцинтиллятор). Применяется для регистрации заряженных или нейтральных частиц, осколков деления ядер, а также гамма-квантов. Сцинтилляционный детектор может быть использован в спектрометрии, поскольку интенсивность световой вспышки пропорциональна энергии налетающей частицы. Сцинтилляционные детекторы позволяют идентифицировать частицы, измерять их координаты и энергию в диапазоне от 10 эВ до 10 ГэВ, получать временну́ю информацию о частице.

Вспышка света, вызванная прохождением частицы через сцинтиллятор, может быть преобразована в электрический сигнал или графическое изображение при помощи приёмников оптического излучения – фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), кремниевых ФЭУ, фотодиодов, фотокамер, микроканальных пластин. Свойства сцинтилляционного детектора в значительной степени определяются свойствами сцинтиллятора.

Сцинтилляционный детектор характеризуют конверсионной эффективностью – долей энергии частицы, конвертированной в световую вспышку, от полной энергии, потерянной частицей при её прохождении через сцинтиллятор, – достигающей 30 %. Другая характеристика сцинтилляционного детектора – удельный световой выход (световыход): число образовавшихся фотонов на единицу энергии, потерянной частицей. Например, для сцинтилляторов $\text{LaBr}_{3}\text{(Ce)}$, $\text{NaI(Tl)}$ и $\text{CsI}$ световыход составляет 63, 38 и 2 фотона/кэВ соответственно [световыход выражают также в процентах относительно $\text{NaI(Tl)}$]. К важным характеристикам сцинтилляционного детектора относятся длина волны $\lambda_{\text{макс}}$ в спектре высвечивания сцинтиллятора, отвечающая максимальному световыходу $(\lambda_{\text{макс}} \approx 200\text{--}600\,\text{нм})$, время высвечивания $\tau$ ($\tau \approx 1\text{--}14$ тыс. нс), радиационная длина $X_0$ (средняя толщина вещества, на которой энергия электрона уменьшается в $e \approx 2,72$ раз; $X_0 \approx 0,9\text{--}2,9\,\text{см}$) и др.

Сцинтилляторами в сцинтилляционных детекторах могут служить углеводородные соединения (например, прозрачные пластмассы, кристаллы антрацена $\text{C}_{14}\text{H}_{10}$ и стильбена $\text{C}_{14}\text{H}_{12}$, раствор паратерфенила в ксилоле или толуоле), неорганические монокристаллы (например, $\text{NaI}$, $\text{CsI}$, $\text{BaF}_{2}$), прозрачные керамики на основе оксидов $\text{MgO}$, $\text{BeO}$, $\text{Al}_{2}\text{O}_{3}$, $\text{Y}_{2}\text{O}_{3}$ и др., сложные соединения $\text{Bi}_{4}\text{Ge}_{3}\text{O}_{12}$, $\text{Gd}_{2}\text{SiO}_{5}$, $\text{LaBr}_{3}$, $\text{CdWO}_{4}$, а также благородные газы. Для повышения световыхода сцинтилляторов в 3–10 раз используют активаторы в виде добавок (например, $\text{Tl}$, $\text{Na}$, $\text{Eu}$, $\text{Ce}$), которые влияют на временны́е характеристики сцинтиллятора (как правило, увеличиваются $\lambda_{\text{макс}}$ и $\tau$). Ряд сцинтилляционных детекторов (например, на основе кристаллов $\text{CsI(Tl)}$, $\text{BaF}_{2}$, стильбена и некоторых жидкостей) позволяют идентифицировать заряженные частицы, нейтроны и гамма-кванты за счёт сильной зависимости формы импульса высвечивания от типа ионизирующего излучения. С этой целью используют также сцинтилляционные детекторы, состоящие из двух сцинтилляторов с разными временами высвечивания (например, композиция двух кристаллов $\text{LaBr}_{3}/\text{LaCl}_{3}$ и одного фотосенсора), известные как фосфич-детекторы (по аналогии с «сэндвич»).

В таблице приведены основные характеристики распространённых неорганических сцинтилляторов, определяющие свойства сцинтилляционного детектора. В зависимости от материала энергетическое разрешение сцинтилляционного детектора, измеренное для линии с энергией 662 кэВ, может составлять 2,5 % ($\text{LaBr}_{3}$), 12 % ($\text{Bi}_{4}\text{Ge}_{3}\text{O}_{12}$) и 30 % ($\text{CsI}$).

Таблица. Характеристики распространённых неорганических сцинтилляторов и сцинтилляционных детекторов на их основе 

Сцинтилляционные детекторы находят применение не только в ядерной физике и физике элементарных частиц, но также и в медицине, геологии, работе служб безопасности и др.