KSIM：模拟 KIDSpec——一台用于光学/近红外波段的微波动力学电感探测器光谱仪

KIDSpec（动力学电感探测器光谱仪）是一台拟议的光学至近红外微波动力学电感探测器（MKID）光谱仪。MKID 是超导光子计数探测器，能够分辨入射光子的能量及其到达时间。KIDSpec 将利用这些探测器分离来自光栅的入射光谱级次，从而无需交叉色散器。在本文中，我们提出一种针对 KIDSpec 建成后潜在性能的模拟工具，以优化给定设计。该模拟工具为 KIDSpec 模拟器（KSIM），是一个用于模拟多种 KIDSpec 和观测参数的 Python 包。我们模拟了一系列天体物理对象：恒星状对象、一个 SDSS 观测到的星系、一个赛弗特星系，以及来自 JAGUAR 星表的模拟星系光谱。我们模拟了 KIDSpec 的多种中等光谱分辨率设计。我们模拟了 MKID 能量分辨率方差和死像素的可能影响，并利用约化卡方（RCS）值观测其对 KIDSpec 性能的影响。使用当前仪器的死像素百分比，发现对于所模拟的其中一种设计，RCS 结果在最差情况下仅上升至 1.21。我们还模拟了 KSIM 与 X-Shooter 的 ETC 之间对象模拟的信噪比比较。KIDSpec 在短曝光和暗弱观测方面相对于 X-Shooter 具有特定改进。对于一个赛弗特星系（$m_{R}=21$）在 180 秒曝光的模拟，KIDSpec 的平均信噪比为 4.8，而 X-Shooter 为 1.5。利用 KSIM 可优化 KIDSpec 的设计以进一步改进该仪器。