天体導入手順 と 2005年12月試験観測項目
2005年12月6日 とうこく
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準備
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1. 解析ソフトは以下のところにインストールされている。
山頂 ana : /work/o03020/mos/
Gマシン : /home/tokoku/cl/ の下に一通り置いてある。
日付の新しいほうがより改訂されたバージョン。今日現在では MOS-20051013/が最新。
2. mdpファイルをanaの作業ディレクトリにコピーし、座標を反転させておく。
例) awk '{print 2*1060.5-$1, 2*1820.5-$2, $3, $4, $5, $6, $7, $8, $9}' orion.mdp > orion_rev.mdp
(必要があれば、、、)
3. irafをたちあげ、歪み補正＆モザイクタスクを登録。山頂anaの古いiraf対応版。
歪み補正ファイル等も適宜コピーしておく。
cl> task make_mosaic_old = /work/o03020/mos/MOS-20050919/make_mosaic_old.cl
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手順
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1. スカイやマスクのイメージを撮る。スカイはほとんどの場合差し引きが必要だろう。
2. 歪み補正＆モザイク。MCSREDなどのタスクなどを使う。
もしくは時間短縮のためにMOS用に機能を簡易化した単発タスクのほうがよいかも。
単発タスクの例) cl> make_mosaic_old MCSA0001.fits MCSA0002.fits star_1.fits
cl> imarith star_1.fits - star_2.fits star_12.fits
3. スカイイメージから導入用の星を選んで位置を測定する (measure star)。
mes_star [2で作ったfits] [mdpファイル] [出力ファイル]
% MOS-20051013/mes_star star_12.fits orion_rev.mdp orion_star.dat
3-1) fits画像が表示され、mdpファイルにあるアライメント星の１番最初の
星を聞かれるので、その星のあたりをクリックする。
・このことから、アライメント星は明るめのを１番上に持ってくるとやりやすい。
・mdpファイルの "Alignment Hole"をキーワードにしているので、手動でmdpを
書いた場合には注意する。
・プレイメージ時とPAが異なる場合はmdpファイルも回転させておく。
・回転ズレが大きいと(>2°)導入は難しくなる。現在のFOCAS/MDPを使ってデザイン
した場合は、デフォルトの0.7°をSetupFieldのPAで補正しておくとよいだろう。
3-2) アライメントホールの候補領域が表示されるので、すべての枠に
星が入っているようなら、右クリックで次にすすむ。
3-3) 一つ一つのアライメント星の画面がでてくる。bad pixなどがあれば
左クリックで囲って除外する。何もなければ右クリックすると天体が
選択されたフィット結果が表示される。さらに右クリックすると次の天体にすすむ。
・天体の選択に失敗したら、最後までやったあとに出力ファイルを書き換えるか、
やり直す場合はctrl+cで途中終了。
・天体は重みづけした明るさ中心を選択。枠内にbad pixや象限境、スリットなどが
あるときは消したほうがよいが、消し方にも多少コツがある。
4. マスクイメージからホールを選ぶ(measure hole)。
% MOS-20051013/mes_hole mask_1.fits orion_rev.mdp orion_mask.dat
4-1) ホールを選ぶ手順は星を選ぶときと同じ。
・ホールの位置はここで測定したものをずっと使うので、失敗したら
何度かやりなおして、なるべく正確に検出する。
・ホール内に星が写っていても問題ない。
5. 星とアライメントホールの中心のずれを測る。
5-1) マスク位置測定出力ファイルには、後で使うためにホールの大きさが
書かれているが、それをいったん削除する。
% awk '{print $1, $2}' orion_mask.dat > orion_mask_a.dat
5-2) マスク位置出力ファイルと星位置出力ファイルを並べる。
% paste orion_mask_a.dat orion_star.dat > orion_hole-star.dat
・天体やホールの選択に失敗したものは削除しておく。fixpix？
・このへんはプログラムを作って簡便化するとよいだろう。
5-3) geomapでずれを計算する。rotateでフィットする。
cl> geomap orion_hole-star.dat orion_hole-star.dbs 1 2121 1 3641 fitgeom="rotate" results="reult.dat"
5-4) geomap結果ファイルから、望遠鏡に送るズレ量を計算、表示する。
% gawk -f results.awk orion_hole-star.dbs
回転成分をまず PAOffset し、次に TelOffset する。粗入れ終了。
6. 粗入れできたら、ホールに入った星の位置を測る。
6-1) 「マスク＋スカイ」と「マスク＋星」のイメージを2枚撮って歪み補正＆モザイク＆差引。 mask_12.fits
6-2) ホールの中にある星の位置を測る(measure star-hole)。
% MOS-20051013/mes_starhole mask_12.fits orion_hole.dat orion_hole-star_2.dat
・最初にホール位置を求めた際のホールサイズを参照して、その内側だけを見て
天体を探している。明るい縁を検出しないようにするため。
6-3) 前に求めたホールの位置と星の位置が出力ファイルに入るので、そのまま
geomapでズレ量を求める。
6-4) あとは5-3)以降を繰り返す。残差平均が1pix以下になったら、残差分布を見て
平行移動成分が残っていなければ分光開始。
% geo_plot/res_viewer geomap_result.dat
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メモ
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今回の観測でまず知りたいのは、
・CALFLATが使えるか？
・ELがあるときにマスクをカパカパすることはできるようになったが、
位置ズレ精度はどの程度か？(シミュレータ実験の結果からわかるはず？)
この両方がOKなとき、MOS導入の手順は
1)SetupField
2)スカイイメージ取得 mes_star
3)マスク入れ
4)マスクイメージ取得 mes_hole, mes_starhole
5)粗入れ
6)精密入れ
7)分光
8)その場でCALFLAT
またもう一つの実験として、アラインメントホールを２個だけ大きく(~10")した
マスクを作ったので(M15)、そうするとスカイイメージが省略できるかもしれない。
1)SetupField
2)マスク入れ mes_hole
2つの大穴の真ん中に星が入るようにざっと望遠鏡を動かす
既にに星が入っていれば mes_starhole。
3)粗入れ
4)精密入れ mes_starhole
5)分光
6)その場でCALFLAT
長時間露出の場合、途中でマスクをいったん待避モードにするため、望遠鏡が傾いている
ときのカパカパ動作で精度が悪い場合は結局元のSetupMOSなどを使う必要があるかもしれない。
「CALFLAT」と「カパカパの精度」との兼ね合いで、「マスクの出し入れ回数」か「撮像の回数」
を1回減らす工夫をすればMOS導入の時間を大きく短縮できるかもしれない。
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ロングスリットについて
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・ロングスリットのほうが天体導入は難しい。このシーケンスを確立する実験は
2005年12月の試験観測の中でもプライオリティが高い。
・ロングスリットは新しいものを作った。通常のロングスリットは上から
0.3"、0.5"、0.8"、2.0"、両チャンネルとも同じ配置にした。
細ロングスリットは、通常のロングスリットと同じ位置で全て0.3"のスリット
を作った。この細ロングスリットは波長較正用で、夜光を長時間露出をしておく。
CALLAMPを試してみてもよい。ロングスリットとは位置精度が正しくなるように
カパカパをする。
・ロングスリットのときは、できれば天体がスリットに入ったら、いったんマスクを
抜いて、本当にスリット位置に天体が入っているかどうかを確認したいが(FOCASのやり方）、
カパカパの精度がない場合は、以下のような工夫が必要だろう。これは一つの案である。
2005年12月観測用に、通常版ロングスリットには、スリットとスリットの間に直径4"
ホールを作った。使いたいロングスリットのすぐ上か下のホールに天体を持ってきて、
ホールの中心に精度よく導入したら、そのままロングスリットの中心にTelOffsetをかける。
SOSコマンドが間に合わないときは、MOSと同じ mes_hole 等を使えばできると思う。
観測の前に、マスクイメージを撮っておいて歪み補正をしてから、視野中心から
各ホールまでの移動量(x1,y1)と 、ホール中心からスリット中心までの移動量(0,dy)
を求めておく。
シーケンスをなるべくSOS側で閉じるために、観測時は歪み補正せずに導入してみて、
端のほうのスリットでズレが生じるかどうか見る。もしくは歪み補正式にxyを入れて
移動量を正確に見積もる、など試してみる。
・ロングスリット導入方法は、ほかにもアイデアがあれば試してみる。
・分光標準星などを導入するときは、狭帯域フィルタを使うほうがよいだろう。
これまでのロングスリット導入では星は全てさちっていて、本当の位置が測定できていない。
・分光効率再測定のため、SXDS等の分光標準星を両チャンネルの2"スリットに入れた測定
を NONE+500、OC1.3+HK500、でやってください。時間があればJ/H/Kでも。