Studio di contaminazione da polvere e relativo rumore da luce diffusa in rivelatori interferometrici per Onde Gravitazionali

Stray light was one of the dominant sources of low-frequency noise during the previous O3 scientific run of Advanced LIGO (aLIGO) and Advanced Virgo (aVirgo), and it continues to be a major source of noise in the frequency band below a few hundred Hz. Dust particles deposited on the optical surfaces, together with the intrinsic roughness of the mirrors, can generate stray light. The Virgo group in Padua, of which I became a member on the occasion of the work reported here, is carrying out a systematic monitoring of cleanliness in different environments and laboratories at the Virgo site. As part of this larger project, the aim of this thesis is to implement a systematic procedure for the digital microscope provided, to analyse witness samples exposed at Virgo as part of the monitoring plan. This work will help to determine the level of cleanliness of the environments being monitored, allowing predictions to be made about the possible implications for Advanced Virgo and for future interferometers such as the Einstein Telescope.

La luce diffusa è stata una delle principali fonti di rumore a bassa frequenza durante la precedente campagna di acquisizione (O3) di Advanced LIGO (aLIGO) e Advanced Virgo (aVirgo), e continua a essere una fonte importante di rumore nella banda di frequenza al di sotto di qualche centinaio di Hz. In particolare, le particelle di polvere depositate sulle ottiche, insieme alla rugosità intrinseca degli specchi, possono generare luce diffusa. Il gruppo Virgo di Padova, di cui sono diventato membro in occasione del lavoro qui riportato, sta conducendo un monitoraggio continuo del livello di pulizia in diversi ambienti e laboratori del sito di Virgo. Come parte di questo progetto più ampio, l'obiettivo di questa tesi è implementare una procedura sistematica per il microscopio digitale fornito, per analizzare campioni di test esposti a Virgo nell'ambito del piano di monitoraggio. Questo lavoro aiuterà a determinare il livello di pulizia degli ambienti monitorati, permettendo di fare previsioni sulle possibili implicazioni per Advanced Virgo e per futuri interferometri come Einstein Telescope.