Do hạt alpha có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với hạt nhân giật lùi, và năng lượng lớn hơn rất nhiều so với hạt nhân giật lùi, nên hạt nhân giật lùi có thể bị hãm lại bởi chất hấp thụ đặt giữa nguồn và đầu dò, miễn sao lớp hấp thụ đủ mỏng để hạt alpha có thể truyền qua và đủ dày để dừng hẳn các hạt nhân con. Hiện tượng nhiễm bẩn giảm
22
đi đáng kể khi giữa nguồn và đầu dò là lớp không khí có bề dày khối 12μgcm–2 – 16μgcm–2. Sự ảnh hưởng của không khí có bề dày khối là 12μgcm–2 tới độ phân giải đỉnh rất nhỏ, khoảng 1keV – 2keV. Hình 2.6 cho thấy sự ảnh hưởng của bề dày không khí giữa nguồn và đầu dò lên năng lượng hạt alpha phát ra từ 210Po.
Hình 2.6 [4]: Sự phụ thuộc vào bề dày lớp không khí của giá trị năng lượng đo được của hạt alpha do 210
Po phát ra.
Hạt nhân giật lùi sau khi được làm chậm bởi không khí, vẫn có thể tiếp tục di chuyển trong ống đếm bởi nó mang điện tích dương. Vì vậy nó có thể tới đầu dò và gây nhiễm bẩn. Để tránh điều này xảy ra, thế điện âm U=-5V so với đầu dò được đặt vào đĩa mẫu để thu về các hạt nhân con.
Cách đơn giản nhất làm giảm nhiễm bẩn là giảm thời gian đặt mẫu trong ống đếm. Vì vậy mẫu nên đặt trong ống đếm sao cho đủ thời gian đếm để có thống kê tốt, và được lấy ra ngay khi phép đo thực hiện xong.
Không khí được giữ trong ống đếm để giảm hiện tượng nhiễm bẩn, tuy nhiên đó lại là một yếu tố đóng góp vào phông của hệ máy, do các đồng vị phóng xạ trong
23
không khí. Đồng vị quan trọng nhất là khí trơ 222Rn (Eα=5489,7keV) trong chuỗi phân rã 238U và đồng vị kém quan trọng hơn là 220Rn (Eα=6288,3keV) trong chuỗi phân rã 232Th. Không khí trong phòng trung bình có 55,9Bqm–3 222Rn, ở áp suất khí quyển tương ứng với hoạt độ là 17,7mBq và ở áp suất của ống đếm p=0,66kPa, hoạt độ là 0,12mBq. Ngoài ra còn có đóng góp của các hạt nhân con của 222
Rn, chẳng hạn như 218
Po, 218At, 218Rn, 214Po, và 210Po. Vì các hạt nhân con này có chu kì bán rã ngắn, sự cân bằng phóng xạ giữa các đồng vị rất nhanh được thiết lập, trong đó chu kì bán rã của 218
Po là 3 phút. Nên sau 30 phút, lượng 218Po cũng như các đồng vị kia sẽ không đáng kể và phép đo có thể thực hiện với tốc độ đếm phông phù hợp.
Tốc độ đếm phông của những đầu dò mới chủ yếu là do hoạt độ của vật liệu tạo thành đầu dò và radon trong không khí. Tốc độ đếm phông thông thường là 0,05 giờ– 1 cm–2 trong khoảng 3MeV – 8MeV, tương ứng với 5,4 ngày–1 đối với đầu dò có diện tích vùng hoạt là 450mm2. Hình 2.7 cho thấy sự thay đổi của tốc độ phông trong khoảng thời gian đầu sử dụng máy đối với đầu dò có diện tích vùng hoạt là 300mm2
.
Hình 2.7 [4]: Sự thay đổi của tốc độ đếm phông trong khoảng thời gian đầu sử dụng máy đối với đầu dò có diện tích vùng hoạt là 300mm2
24
Đối với hệ máy này khi bắt đầu được sử dụng, tốc độ đếm phông là 3,3 ngày–1, sau 1,5 năm sử dụng, tốc độ đếm phông đạt cực trị là 10,7 ngày–1. Sự nhiễm bẩn chủ yếu chịu ảnh hưởng của các hạt alpha phát ra từ 208
Po và 210Po. Sự tăng dần của tốc độ đếm phông theo thời gian sử dụng là do các phép đo mẫu có hoạt độ cao. Những năm tiếp sau đó tốc độ đếm phông giảm còn 6,6 ngày–1. Vì đỉnh quan tâm chỉ là một phần nhỏ của phổ, nên để hạn chế tốc độ đếm phông, ta có thể chỉ xem xét vùng quan tâm. Hình 2.7 cho thấy sự thay đổi của tốc độ đếm phông đối với tất cả kênh, vùng quan tâm ứng với 208
Po, và vùng quan tâm ứng với 210
Po theo thời gian. Tốc độ đếm phông đối với 208
Po và 210Po giảm theo thời gian. Một số nguyên tử 208
Po và 210Po bay hơi cấy vào cửa sổ của đầu dò đóng góp vào tốc độ đếm phông. Hai đồng vị này có chu kì bán rã nhất định. Độ giảm tốc độ đếm phông đối với 208
Po và 210Po phù hợp với chu kì bán rã của chúng.
