Шар из алюминия диаметром с большой глобус стоит в пучке нейтронов и отвечает на каждый удар точной нотой. Внутри шара нет ничего, кроме азота и одиннадцати крошечных стальных шариков, каждый размером с булавочную головку. Когда нейтрон влетает в шар, он выбивает из атома азота частицу, и этот толчок превращается в электрический сигнал. Так работает детектор, который впервые откалибровали на нейтронах с одной строго заданной энергией.

Нейтроны не оставляют следа в веществе напрямую: у них нет заряда. Чтобы их поймать, нужен посредник, и азот оказался удобным переводчиком. Нейтрон попадает в ядро азота, и из него вылетает либо протон, либо альфа-частица. Эти заряженные осколки уже можно увидеть: они ионизируют газ, и каждый свободный электрон усиливается у анода, как лавина, бегущая по склону. Чем больше энергии у нейтрона, тем сильнее сигнал, и по его высоте можно узнать энергию частицы.

Раньше такие азотные шары уже пробовали с непрерывными спектрами, где нейтроны имеют разную энергию. Но никто не калибровал их на моноэнергетическом пучке, где каждая частица приходит с заранее известной энергией. В Афинах на тандемном ускорителе получали нейтроны семи разных энергий, от 0.75 до 2.75 МэВ, и для каждой измеряли отклик детектора. Оказалось, что восстановленная энергия растёт точно по прямой линии вместе с энергией пучка. Для реакции с вылетом альфа-частицы наклон этой прямой равен единице с погрешностью всего полтора процента.

Такой линейный отклик означает, что шар можно использовать не просто как счётчик, который говорит «нейтрон был», а как спектрометр, который говорит «нейтрон был с энергией ровно 1.8 МэВ». Это важно для калибровки других детекторов и для контроля нейтронных полей в ускорительных залах. Шар слышит каждый удар и отвечает точной нотой, как камертон, настроенный на голос нейтрона.