Towards a novel concept of imaging spectrograph

L'obiettivo della presente tesi è di introdurre una nuova concezione di fotorivelatore astrofisico, in grado di analizzare immediatamente la composizione spettrale di immagini bidimensionali. Prima di tutto, la sua innovativa tecnologia, che si basa sull'effetto superconduttivo dell'induttanza cinetica, è confrontata con lo standard dei dispositivi semiconduttivi ad accoppiamento di carica. Essi contano sull'effetto fotoelettrico e possono solo percepire l'intensità della luce su un periodo d'esposizione, di per sé, senza elementi dispersivi o filtri monocromatici dinnanzi. In questo contesto, riporto il risultato della mia collaborazione con l'Università di Oxford, dov'è in via di sviluppo uno spettrografo a campo integrale chiamato KIDSpec, operativo nella banda elettromagnetica che va dall'ultravioletto al vicino infrarosso. Sarà il primo strumento di tal sorta ad essere costruito al di fuori degli Stati Uniti d'America. Il mio compito consisteva nell'assemblare uno spettrometro ottico destinato ad uno studio di fattibilità di questo apparato. Quindi, le carenze del sistema ottico sono discusse in breve, in vista della sua implementazione. A seguire, le indagini ottiche attraverso cui esaminai la prestazione dello spettrometro, quanto alle sue risposte in fatto di diffrazione, a varî angoli d'uscita e lunghezze d'onda in ingresso. In aggiunta, si fornisce un'eziologia dei motivi circolari causati dalla fibra ottica ivi impiegata. Infine, sono esaminate alcune possibili applicazioni astrofisiche del nuovo tipo di rivelatore: particolare attenzione è data all'emergente frontiera della caratterizzazione esoplanetaria diretta.