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Titolo: CCD presto al museo?

Questa sě che č una news!
An Antenna for Visible Light
http://www.aip.org/pnu/2004/split/701-1.html
CCD presto al museo? ;-)
Bruno IK2WQA
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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sinceramente non riesco a capire come possano essere usati come raccoglitori
di fotoni, mi puoi "illuminare"? :-)
quello che mandera' in pensione il CCD e' l' STJ:
http://www.sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=33541&fbodylongid=1292
dei nuovi dispositivi a cui sta lavorando ESA dal 1999 per studiarne
l'applicabilita' in campo astronomico.
Questi STJ sono composti da una matrice di pixel, ognuno dei quali e'
formato da una giunzione Josephson in soldoni un "aggeggio" molto
complicato che sfrutta le proprieta' dei superconduttori per catturare i
fotoni.
Il grande vantaggio di questi STJ sara' quello che a differenza dei CCD che
contano solo quanti fotoni cadono in un pixel, questi STJ daranno la
lunghezza d'onda di ogni singolo fotone e inoltre sono in grado di dire il
tempo esatto in cui sono arrivati i singoli fotoni, infine dovrebbero (ma
di questo non ne sono certissimo) dare anche l'angolo di incidenza del
fotone rispetto al piano dello strumento.
In poche parole con gli STJ, filtri ed elementi dispersivi come i reticoli o
i prismi non saranno piu' necessari.
L'unico *piccolo* difetto e che gli STJ funzionano a temperature di pochi
gradi superiori allo zero assoluto, quindi per farli funzionare ci vuole
un'apparecchiatura che adesso e' disponibile solo per pochi osservatori
professionali ...
-- 
ciao
g

 
Beh, Gurney, sinceramente non capisco la tua perplessità.
Come sicuramente sai, ogni altra radiazione elettromagnetica ha una
duplice natura corpuscolare/ondulatoria (questo in realtà vale anche
per la materia). Ora, mentre l'approccio classico alla radiazione
visibile (o raggi X) è di tipo corpuscolare, e i dispositivi STJ sono
una applicazione estrema di questa filosofia, in radioastronomia si
ragiona normalmente in termini di onde. Questo perchè l'energia
associata ai singoli fotoni è insignificante, mentre la corrispondente
frequenza è relativamente bassa per poter essere gestita con una
elettronica "tradizionale"... Fin qui credo di dire cose note a tutti.
Supponiamo però di possedere dispositivi in grado di controllare
frequenze di alcune centinaia di THz (come quelli che si stanno
realmente progettando nel campo emergente della opto-elettronica)...
allora le cose cambierebbero parecchio e potremmo permetterci il lusso
di realizzare delle vere e proprie antenne per la luce! I vantaggi
sarebbero parecchi, primo fra tutti la possibilità di realizzare
"schiere" di piccole antenne (come quelle a "nanotubi" descritte
nell'articolo) in grado di osservare contemporeaneamente enormi
regioni di cielo, in teoria senza neanche ricorrere a un telescopio o
una qualsiasi altra ottica! basterebbe controllare i ritardi di fase
su ogni singolo elemento; mi rendo conto che tutto ciò non è affatto
banale perchè richiede una potenza di calcolo spaventosa e un basso
costo degli elementi sensibili, ma è concettualmente fattibile...
Altri vantaggi sarebbero legati alla elevatissima risoluzione
spettrale e alla facilità di ottenere informazioni sulla
polarizzazione. Per contro, dispositivi come il CCD o anche CMOS e
STJ, se presi isolatamente, hanno una risoluzione spettrale nulla o
molto limitata e, per quanto ne so, non sono affatto sensibili allo
stato di polarizzazione o alla direzione di arrivo... per fare questo
devono essere abbinati a filtri, reticoli di diffrazione e sistemi
ottici come i telescopi.
Il CCD, poi, ha anche la grossa limitazione di essere un dispositivo
ad "integrazione" come la vecchia pellicola, dunque la risoluzione
temporale è decisamente bassa (a meno di applicazioni particolari).
Personalmente credo che, nel giro di qualche anno, verrà soppiantato
dai sensori CMOS e, in campo professionale, da altri dispositivi come,
appunto, le giunzioni Josephson...

 ottici come i telescopi.
per i CMOS e CCD  hai perfettamente ragione, ma per gli STJ no :-)
perche' come gia' dicevo gli STJ (anche un singolo pixel) danno il tempo di
arrivo di ogni singolo fotone, la sua lunghezza d'onda e l'angolo
d'incidenza, il tutto senza il bisogno di nessun elemento dispersivo :-)
un esempio di quelo che possono fare questi gingilli, e' per esempio
osservare le pulsazioni ottiche della pulsar del granchio
http://www.sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=33541&fbodylongid=1295
-- 
ciao
g

 funzionamento
Nemmeno io, 
per ora. ;-)
Ho postato la news perchè cmq interessante
e sperando che qualcuno mi "illuminasse" meglio.
Quella sui "CCD presto al museo?" era solo 
una battutita per stimolare il
cmq interessante dibattito che ne è seguito
fra te e Marco.
Cieli sereni
Bruno Moretti
Cicognola Astronomical Observatory & IK2WQA Radio Station
45°43'28"N 8°36'35"E QTH Locator: JN45HR
SETI ITALIA Team G. Cocconi
http://setiweb.ssl.berkeley.edu/team_display.php?teamid=30233
http://setiathome.ssl.berkeley.edu/stats/team/team_7422.html


 osservare le pulsazioni ottiche della pulsar del granchio
Assolutamente d'accordo sulla risoluzione temporale che è davvero
notevole. Tuttavia, per quanto riguarda l'angolo di incidenza, credo
ci sia un equivoco: l'immagine della Crab pulsar è stata ottenuta
mettendo il rivelatore nel fuoco di un telescopio, trasformando quindi
l'angolo in posizione... del resto, anche leggendo l'articolo che tu
hai linkato, non si parla di sensibilità all'angolo... per poterla
avere, un rivelatore fotonico dovrebbe avere una struttura
tridimensionale tipo "rivelatore di particelle" e questo non è il
caso...
Inoltre, la risoluzione spettrale è veramente bassa, meno del 10%,
dunque va bene per studi a banda larga e imaging  a colori, non certo
per studiare le caratteristiche dello spettro.
Saluti ancora...
Marco

 per studiare le caratteristiche dello spettro.
hai ragione, questi detector cosi' come sono, sono limitati pero' visti i
miglioramenti dal primo prototipo al secondo mi auguro che riescano a
migliorare molto la situazione con i prossimi prototipi, e spero sopratutto
che riescano a trovare un modo per farli lavorare a temperature un po' piu'
alte perche' cosi' sono veramente costosi!
-- 
ciao
g

 e sperando che qualcuno mi "illuminasse" meglio.
briccone! :-)
e io che speravo che tu ne sapessi di piu' :-)
-- 
ciao
g

Ciao Marco,
finalmente hanno pubblicato quel benedetto articolo e sono riuscito a
leggerlo!
allora premetto che mi e' ancora un po' oscuro tutto quello che scrivono,
pero' da quello che c'e' scritto, abbiamo ragione in parte tutti e due:
1) gli effetti di diffrazione e interferenza ci sono
2) questi nanotubi realmente funzionano come delle antenne
per vedere questo effetto antenna, le lunghezze dei nanotubi deve essere
comparabile con la lunghezza d'onda incidente e hanno trovato che questi
nanotubi sono molto sensibili a lunghezze d'onda dell'ordine di 1 micron
rispetto alle lunghezze d'onda visibili
sul come potrebbero essere usati, questo non l'ho proprio capito
per fare questo comunque gli mancano dei diodi che funzionino a frequenze
del THz, ma dicono che devono essere collegati ad ogni antenna, con questo
non e' chiaro se si riferiscono ad un singolo nanotubo o ad un elemento
formato da n-miliardi di nanotubi
-- 
ciao
g

 formato da n-miliardi di nanotubi
Non oso pensare quanto "pesi" un'immagine "nanotubesca"...
In effetti questo e' un discorso  piu' generale.
Vogliamo un'immagine piu' definita? Allora abbiamo bisogno di:
dischi capienti (TBy?); CPU veloci e/o SMP (multi-CPU: migliaia?); bus
di sistema superveloci (GHz?); dischi superveloci (GHz pure loro?);
etc.
Oggi, dovremmo aspettare quarti d'ora solo per trasferire un'immagine
simile.
Ciao,
-- 
      Ermanno Polli   (INFN-LNF)
    user:      hostname:  subdomain:  domain:  country:
ermanno.polli    N/A        lnf         infn     it

 etc.
senza andare troppo in la' nel tempo con questi gingilli, se non mi
ricordo male il volume di dati di una notte di osservazione con VST sara'
dell'ordine di 1 terabyte ...
ogni tanto mi piacerebbe che esitessero i computer di star trek ...
-- 
ciao
g

 ogni tanto mi piacerebbe che esitessero i computer di star trek ...
Qui al lavoro ho un paio di "big disk" della LaCie, da 1 TBy l'uno. ;-)
Non li ho comprati io, quindi non chiedete quanto costano. ;-)


 Non li ho comprati io, quindi non chiedete quanto costano. ;-)
998 EUR ; sui duemila quello nuovo da 1,6 tera.
-- 
"Al cimitero trovate altre ossa", Locandina di "Torino cronaca"