Bakgrunnsraten

Bakgrunnsraten, eller bakgrunnsrate, er i eksperimentell forskning betegnelsen på hvor ofte hendelser oppstår i et målesystem uten at de utgjør signalet som studeres. Den omfatter alle uønskede eller ikke-signalrelaterte hendelser som kan forstyrre eller forveksles med det som ønskes målt, for eksempel radioaktiv forurensing, naturlig stråling, støv, elektronisk støy og andre instrumentrelaterte effekter.

Måling og enheter

Bakgrunnsraten bestemmes ofte ved å måle i et kontrollbetingelser der signalet ikke forventes å være til stede, bruke sideområder i energi eller tid, eller gjennom simuleringer og kalibreringer. Enheter varierer etter kontekst, for eksempel antall hendelser per dag (counts per day, cpd) eller per time per volumsenhet og energi, som counts per day per kilogram per keV (cpd/kg/keV). Nøyaktigheten av bakgrunnsconstanten påvirkes av materialkvalitet, detectordesign og miljøforhold.

Betydning og reduksjon

Bakgrunnsraten setter grensen for eksperimentets sensitivitet; lavere bakgrunn gjør det lettere å påvise svekket eller sjelden signal. Reduksjon av bakgrunnen skjer gjennom radiopporitet i materialer, shielding, veto-systemer, og streng rensing av komponenter. I tillegg brukes datadrevne metoder for bakgrunnsuppsett og topologi- eller tidsviktige skiller, samt Monte Carlo-simuleringer for å estimere forventet bakgrunn i regioner av interesse.

Statistikk og praksis

Signifikans og sannsynlighet for et funn avhenger av forholdet mellom signal og bakgrunn (S/√B eller mer avanserte metoder). Håndtering av systematiske og statistiske usikkerheter er sentralt, ettersom bakgrunnsraten ofte varierer med tid og plassering i detectoren. Bakgrunnsraten er et grunnleggende begrep i felt som partikkel- og astropartikelforskning, med betydning for tolkning av målinger og rapportering av resultater.