RADIOLOGY GLOSSARY
Fano因子（Fano factor）
IN ONE LINE
一言でいうと
検出器内で一定の付与エネルギーから生じる電荷対などの個数について、分散を平均個数で割った因子です。
BEGINNER GUIDE
はじめて学ぶ方へ
同じエネルギーからできる電子・正孔などの数が、どの程度ばらつくかを表します。
身近なイメージ
平均生成数N=10000、F=0.10と仮定した理想的な電荷生成モデルです。 標準偏差は約31.6対です。F=0.10は教材値で、全半導体に共通する定数ではありません。
そもそもFano因子とは？
同じエネルギーからできる電子・正孔などの数が、どの程度ばらつくかを表します。
分散＝F×平均生成数。／電荷生成と計数を区別。／分解能への寄与。
定義・しくみ
検出器内で一定の付与エネルギーから生じる電荷対などの個数について、分散を平均個数で割った因子です。エネルギー付与が固定された場合の生成ゆらぎを、入射放射線の計数ゆらぎとは区別します。
FORMULA
F=分散／平均生成数で無次元です。
エネルギーが固定された条件の生成ゆらぎを扱います。
具体例で確認
平均生成数N=10000、F=0.10と仮定した理想的な電荷生成モデルです。
Var(N)=FN=1000; σN=√1000≈31.6
標準偏差は約31.6対です。F=0.10は教材値で、全半導体に共通する定数ではありません。
専門的にもう一歩
平均生成数をNとすると分散はFNです。半導体や気体の電離では、エネルギー保存や生成過程の相関により単純PoissonのF=1より小さくなることがあります。材料・条件に依存し、実測のエネルギー分解能には電子回路や電荷収集の寄与も加わるため、Fだけで装置全体を評価しません。
臨床・測定での確認点
- 材料・温度・付与エネルギーを示します。
- 電子雑音と電荷収集の寄与を分けます。
- 計数統計の分散と区別します。
覚えるポイント
- 分散＝F×平均生成数。
- 電荷生成と計数を区別。
- 分解能への寄与。
間違えやすい点
- Fは検出効率ではありません。
- 全ての装置雑音を一個のFで説明しません。
- F<1を放射能の壊変が規則的という意味にしません。