四道γ能譜儀是放射性礦產找礦勘探中常用的γ譜儀之一，目的是一次同時測量礦石、土壤中鈾、釷、鉀的含量。有地面四道γ能譜儀和四道γ能譜測井儀等。為了說明原理，先從基本的單道γ能譜儀的分析器說起。入射不同能量的γ射線，在探測器中產生不同幅度的脈沖電信號輸出；經過線性放大器放大之后，輸入到單道脈沖幅度分析器。單道脈沖幅度分析器由上下甄別器和反符合電路組成，如圖4-5-3所示。下甄別器的甄別閾電壓為V1，則脈沖幅度大于V1的2、4、6、7、8可以通過，并通過下甄別器。上甄別器的甄別閾電壓為V2，脈沖幅度高于V2的6、7可以同時通過上、下甄別器。通過下甄別器的稱為信號脈沖，通過上甄別器的為阻止脈沖，同時輸入到反符合電路。反符合電路實際是一種門電路，當上、下甄別器同時有脈沖輸出（6、7）進入反符合電路。由于上甄別器脈沖的阻止作用，使反符合電路關門，沒有脈沖信號輸出。只有下甄別器有輸出時，反符合電路開門，有信號輸出，脈沖2、4、8通過。可見只有脈沖幅度在V1、V2之間的才能通過。說明V2-V1是脈沖2、4、8的通道，V2-V1的電壓差值稱道寬。如果把V2-V1鎖定（即道寬固定）同步調動，由低到高逐一測量讀出每道的計數率，就可以得到γ射線能量譜的分布圖。這樣由上、下甄別器和反符合電路組成的脈沖幅度分析器，稱單道脈沖幅度分析器（圖4-5-3）。由此構成的γ射線能譜測量儀，稱單道γ能譜儀。
可見單道γ能譜儀測量效率低，而且人為誤差較大。如果把NaI（Tl）探測器輸出的脈沖經線性放大后，給四個相鄰道址的單道脈沖幅度分析器同時輸入，即構成四道 γ能譜儀。如圖4-5-4 所示，為輕便FD-3022四道γ能譜儀的結構原理圖。儀器探測器由φ75 mm×75 mm的NaI（Tl）和GDB-75 F光電倍增管組成。放大器對輸入脈沖進行線性放大后送入四道脈沖幅度分析器。單片微處理器，在專用軟件的支持下，對四道測量系統進行控制，給出時鐘信號和穩譜（用137 Cs）信號，對四個測量道的數據進行處理運算，扣除本底，歸一化計數率，給出鈾、釷、鉀含量和總道計數率。五位數字顯示，儀器測量靈敏度對鈾、釷當量鈾含量為0.1×10 -6 （eU）；鉀為0.1%。