2005年9月マスク冷却テスト1
とうこく
2005年9月14日更新
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このレポートの概要
・星の位置を使ったピンホールマスク冷却テストで、これまでと
全然異なる熱収縮率が求まった。
・一番大きな原因は、歪み補正データが古いせいかもしれないと
考えられる。検出器のフォーカス合わせで検出器高さを動かす
と光学系の拡大率が変わる。
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作成したマスクと解析方法
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M15 ピンホール
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ピンホールは直径約30um。
１. 2005年8月に取得した画像を2005年6月の歪み補整データで補整し、
0.1170"/pixにピクセルスケール合わせしてモザイクする。
２. さちっていない星をまんべんなくピックアップ。
３. y軸反転、ピクセルスケールを 1.12716763 (0.1170/0.1038)倍にしてMDPでマスクデザインし、
そのままの座標でマスクを製作。
４. マスクを冷やしてイメージ取得。(画像取得は2005年9月9日)
３. 2005年6月の歪み補整データで補整し、0.1170"/pixにピクセルスケール
し、ピンホールの位置をimexamで検出。
４. マスクイメージのピンホール位置とM15画像の天体位置をgeomap(rxyscale)。
５. 冷却率というのは、星の位置に対するピンホールの位置のmagnifty。
拡大率というのはその逆数。
| Mask |
Image |
ch1 |
ch2 |
|
xmag
縮小率
(拡大率) |
ymag
縮小率
(拡大率) |
xmag |
ymag |
|
2005/08
M15
パターン１ |
モザイク画像 |
0.9925904
(1.007465) |
0.9934712
(1.006572) |
全面まんべんなく
ch1=25個
ch2=29個
ロボハンド=124K
アルミふた(K-band) |
| チャンネルごと |
0.9922377
(1.007823) |
0.9921068
(1.007956) |
0.9928055
(1.007247) |
0.9921792
(1.007882) |
チャンネルごと
（歪み補整なし） |
0.9921713
(1.007890) |
0.9922379
(1.007823) |
0.992096
(1.007967) |
0.9926837
(1.007370) |
2005/08
M15
パターン２ |
モザイク画像 |
0.9924791
(1.007579) |
0.9933568
(1.006688) |
パターン１の半分 |
2005/08
M15
パターン３ |
モザイク画像 |
0.9926648
(1.007389) |
0.9934312
(1.006612) |
パターン２の残り半分 |
| チャンネル平均拡大率 |
1.007704 |
1.007191 |
|
| 全平均 |
1.007466 |
|
2005/08
PG1657
パターン１ |
モザイク画像 |
0.9927073
(1.007346) |
0.9937822
(1.006256) |
全面まんべんなく
ch1=21個
ch2=22個
ロボハンド=124K
アルミふた(K-band) |
|
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残差分布
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M15ピンホールパターン１
↓ モザイク画像
↓ 検出器ごと独立
↓ distortion補整前の画像で比較（向きは上の画像の-90°）
M15ピンホールパターン２ (パターン１を適当に半分)
M15ピンホールパターン３ (パターン２の残り半分）
PG1657ピンホールパターン１
6月取得 8月取得
6月用歪み補正 VS 8月歪み補正
xmag 0.9999048
ymag 1.000134
xrms 0.2220867
yrms 0.2523612
これらのデータをひととおり見た時点で、検出器フォーカス合わせによって
光学系拡大率（歪み補正データ・モザイクデータ）がかなり変わるかもしれ
ないということがわかった（６月試験観測以降は歪み補正データに変更がでる
項目はないと思っていたのが失敗）。なので、早急に８月試験観測直前の
検出器フォーカス合わせ以降に撮った星野から改めて歪み補正・モザイクデータ
を求めて、８月取得画像に関してはそれを用いることにする。それはまた
別のレポートにする。
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長時間放置実験
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PG1657パターン１のマスクを焦点面に入れて熱収縮率の時間変化を見る。
アルミふたをしたまま。K-bandで60sec露出。
(画像取得は2005年9月9日)
時間0はマスクを焦点面にいれた直後。
８月取得画像を６月歪み補正で計算したものになってしまっているが
割合としては参考できる。
最初の３時間で0.04%程度収縮率が大きくなっている、つまり冷えている。
それ以上では２日以上たっても大きく変化しない。
カルッセル内での冷却（磁石の力だけ）はロボハンドでの冷却（バネの力で押さえつける）
に比べて弱く、マスク到達温度に差があるのかもしれない。カルッセル熱パスは約50K、
ロボハンドは約120K。
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マスク温度
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これまでの結果もそうだが、毎回、検出器フォーカス合わせの後の
データと歪み補正データを使わないと、温度と収縮率の正しい関係
はでてこないので、今後、再解析する。
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考察・メモ
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細かい数字（実際に確認したもの）
6月画像＋6月歪み補正--> ~1 -->8月画像8月歪み補正
6月画像＋6月歪み補正--> 0.998254(x) -->8月画像6月歪み補正
0.999535(y)
8月画像＋6月歪み補正--> ~1.0035(x1.0022?) -->8月マスク6月歪み補正
8月画像＋6月歪み補正--> 1.0075 -->9月マスク6月歪み補正
8月画像＋6月歪み補正--> 今週の実験 -->9月マスク8月歪み補正
8月画像を8月歪み補正--> ~1.0005 --> FOCAS画像
8月観測後のピンホール画像を8月歪み補正--> 1.00235
-->10mm間隔を焦点面スケールを2.06218"/mmとして求めたピクセル数と
(実際のピクセル数で比較(かなりざっとした計算なので精度悪いです)
・今のところ一番確かと思われるのは（仮定を含まないのは）、
８月に撮った星野を８月の歪み補正・モザイクしてピンホール
マスクを作って求めた冷却率と思われる。
（８月の観測以降に焦点面が動いていなければ。）
・先週のマスクテストから得た収縮率の逆数は 1.0075 だったが、
これは８月の観測で得た画像を６月の歪み補正した画像を使った。
同じ画像を８月の歪み補正してからもう一度同じ星でピンホール
マスクを作って実験する予定。ピクセルスケールの比の問題だけなら、
同じくらいの結果がでると期待したい。
ピンホールは
・星と同じ位置(収縮率=1、直接収縮率を求められる)
・先週の結果の1.0075だけ拡大率をかけたもの（星の画像と
一致するか直接確認できる）
の２パターン用意。
・整合がとれない部分が残るとすれば、あとは収縮率の精度の問題や、
マスク設計＆加工の段階の問題で、それらもまだ多少含まれていると
思われる。とにかく歪み補正データの件で見直す必要のあるところが
多々ある。
・それでも解が二つ以上でるようなら、9月観測用にはいくつか異なる
収縮率パターンでマスクを作って入れる。(SSA22/4C23.56/M15/＋α)。