ファノ ノイズは、検出器内でのプロセスによって発生する、検出器で取得される電荷の変動です (測定される量は通常はエネルギーである一定値であるにもかかわらず)。
これは 1947 年にUgo Fanoによって初めて説明され、[1]、気体中の高エネルギーの荷電粒子によって生成されるイオン対の量の変動として説明されました。イオン対の量は、粒子が気体中で失うエネルギーに比例しますが、Fano ノイズのためにいくらかの誤差があります。驚くべきことに、ノイズは通常、ポアソン分布ノイズ (分散が値に等しい - 分散は期待値からの平均の二乗距離であることに注意してください) よりも小さく、イオン化行為の間に相互作用があることを示しています。これを説明するためにFano 因子が導入され、この因子は測定されたエネルギーとはほとんど関係がありません (Fano は、1keV から 100keV のエネルギーの電子による水素原子のイオン化では、この因子が 0.43 から 0.47 に変化すると計算しました)。Fano は、中程度のエネルギーの電離粒子の場合、ガスに対してこの因子が 1/3 から 1/2 の間になると予想しました。
ファノノイズは、エネルギーが電荷に変換される他のプロセス、例えば荷電粒子やガンマ線の固体検出器、さらにはイメージセンサーのような半導体光検出器にも適用されます。例えば、 CCDやCMOS イメージセンサーのノイズ特性を制限する要因となります。達成可能なファノ係数は検出器材料の重要なパラメータであり、値が小さいほど優れています。