一種用氣體作為工作介質，輸出脈衝輻度與初始電離有正比關係的粒子探測器。這種探測器的結構型式大多採用圓柱型，中心是陽極絲，陽極絲直徑一般為20～100μm，圓柱筒外殼是陰極。但是，根據應用的某些特殊要求，也有圓盤式、鼓式和球式等等各種形狀。無論採用什麼形狀，都必須保證在中心陽極絲附近電場強度足夠大。作為正比計數器工作介質用的氣體一般是惰性氣體和少量負電性氣體的混合物，例如氬氣、氖氣或氙氣等和少量甲烷、二氧化碳或異丁烷等混合氣體。根據正比計數管應用的要求決定具具體用什麼氣體混合物、混和比和總氣壓。充三氟化硼、氫或3He的正比計數器通常用來測量慢中子或快中子能譜。
工作原理 入射粒子與正比計數器內的氣體原子碰撞使原子電離，產生電子和離子。在電場的作用下，電子向中心陽極絲運動，而正離子以比電子慢得多的速度向陰極漂移。由於在陽極絲附近的電場強度很大(一般大於104V/cm)電子在兩次碰撞之間受強電場加速而獲得足夠大的能量，可以使原子再電離。因而，最後收集到的電離數比初始電離數大很多。這就叫做氣體放大。在確定的工作條件下，氣體放大倍數與初始電離無關。因此，從陽極絲引出的輸出脈沖幅度較大，而且隻與初始電離有正比關系。
影響氣體放大倍數的因素除電子的直接電離碰撞所引起的增殖作用之外，還存在著光子-光電子增殖的作用。入射粒子會使原子激發。激發原子在退激過程中放射出的光子可能在陰極或氣體內打出光電子。這種光電子在向陽極運動的過程中又可以產生雪崩或電離，因而使氣體放大倍數變大。由於外界因素會使光子-光電子所引起的放大作用變得不穩定，所以常在氣體中加入能強烈地吸收光子的多原子分子氣體或將陰極作氧化處理，以增大電子的逸出功，減小產生光電子的幾率，從而獲得穩定的氣體放大倍數。
主要特性 正比計數器輸出脈沖波形決定於外電路時間常數R C和正離子向陰極漂移的貢獻。在外電路時間常數為無限大的情況下，輸出脈沖幅度達到飽和值的時間很大，一般為幾百微秒。但是，輸出脈沖幅度達到飽和值的一半所需要的時間t½卻隻有微秒量級。如果取R C≤t½，可以得到脈沖寬度為微秒量級的輸出脈沖，輸出脈沖幅度仍與初始電離成正比，而且脈沖幅度與初始電離產生地點無關。
在入射粒子源確定的情況下，正比計數器的輸出脈沖計數率隨所加工作電壓變化的曲線決定它的坪特性。坪特性與所用的氣體混和物、混和比、總氣壓、氣體雜質含量、管子尺寸、清潔處理和封接等因素有關。一般來說坪長達到400V以上是較容易的。
正比計數器具有比較好的能量分辨率和能量線性響應，探測效率高和壽命長。
用途 正比計數器既可用來作計數器，又可用來測量能量，廣泛地應用於原子核物理和粒子物理實驗。在中子、X 射線、低能γ射線和電子的探測以及精確的放射性絕對測量中，正比計數器是應用最廣泛的一種探測器。在粒子物理實驗中也廣泛地應用它來作成龐大的量能器和μ子探測器。