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Ruido de Fano

El ruido de Fano es una fluctuación de una carga eléctrica obtenida en un detector (a pesar del valor constante de la cantidad medida, que normalmente es una energía), que surge de procesos en el detector.

Fue descrito por primera vez por Ugo Fano en 1947, [1] como una fluctuación de la cantidad de pares de iones producidos por una partícula cargada de alta energía en un gas. La cantidad de pares de iones es proporcional a la energía que la partícula pierde en el gas, pero con algún error, debido al ruido de Fano. Sorprendentemente, el ruido suele ser menor que un ruido de distribución de Poisson (en el que la varianza es igual al valor; tenga en cuenta que la varianza es la distancia cuadrática promedio del valor esperado), lo que demuestra que existe una interacción entre los actos de ionización. Se introdujo un factor de Fano para describirlo, y el factor es casi independiente de la energía medida (Fano lo calculó para que cambiara de 0,43 a 0,47 para la ionización del hidrógeno atómico por electrones de energía de 1 keV a 100 keV). Fano esperaba que estuviera entre 1/3 y 1/2 para gases, para energías moderadas de partículas ionizantes.

El ruido Fano también se aplica a otros procesos en los que la energía se convierte en una carga eléctrica: detectores de estado sólido de partículas cargadas y radiación gamma, e incluso detectores de luz semiconductores como sensores de imagen . Por ejemplo, es un factor limitante en las características de ruido de los sensores de imagen CCD y CMOS . El factor Fano alcanzable es un parámetro importante del material del detector: cuanto menor sea, mejor.

Véase también

Referencias

  1. ^ Fano, U. (1947-07-01). "Rendimiento de ionización de las radiaciones. II. Las fluctuaciones del número de iones". Physical Review . 72 (1). American Physical Society (APS): 26–29. Bibcode :1947PhRv...72...26F. doi :10.1103/physrev.72.26. ISSN  0031-899X.