公开了用于构建在低‑原子‑质量材料的范围上的宇宙射线带电粒子(包括宇宙射线电子和/或宇宙射线μ子)的散射和停止关系、并且基于构建的散射和停止关系检测和识别暴露于宇宙射线带电粒子的感兴趣的体积(VOI)的内容物的技术、系统和设备。在一个方面，公开了用于构建暴露于宇宙射线带电粒子的一范围的低密度材料的散射‑停止关系的处理。该技术首先确定暴露于来自宇宙射线的带电粒子的在该低密度材料范围内的每种材料的散射参数和停止参数。该技术然后基于与该低密度材料范围相关联的确定的散射和停止参数对，建立该低密度材料范围的宇宙射线带电粒子的散射‑停止关系。