天体導入シーケンス ８月実験メモ

とうこく

2005年9月5日更新

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このレポートの概要

・2005年8月の試験観測でのＭＯＳ天体導入で試したことのメモ。
・2005年8月の試験観測では、全ての導入天体を導入穴の中心に入れる解が
  その場で見つからなかった。その最も大きな要因は拡大率の間違いと思われる。
  拡大率の差の原因についてはまだ解析中。

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ＭＯＳ天体導入メモ








準備

１. 観測前にマスクイメージを取得
２. 歪み補正 → モザイク (mcsdistcrr,mcsmosaic)
３. imreplace → おおざっぱな中心位置ファイルを
    元にcenter検出 (firstguess.dat)






・mdpファイル(x[pix],y[pix]データ）からfirstguessを求めると
  まだ誤差が大きい（スリット加工シーケンスが安定したらもう一度試す）。
・座標原点変換、座標反転、拡大率変換(＋平行移動・回転)が必要。




粗入れ

４. Setupfield + Checkfield(1)
５. 歪み補正していない画像の導入用天体から２点を選び、
    歪み補正していないマスクイメージの穴中心との平行移動
    ズレ量を求める (rough.awk) 回転成分が大きければ回転も。
６. Telescope Offset ( ＋ checkfield(2) )
７. マスク挿入 ＋ checkfield(3)
   （長め露出で導入用天体が穴にすべて入っていることを確認） 





・いずれ１-５は７のあとにする。時間節約になる。
・Telloffsetの向き指定の間違いが多かった。戻してCheckfieldするのに
  時間がかかった。






導入用穴
中心検出		

８. 歪み補正 ＋ モザイク (mcsdistcrr,mcsmosaic)
９. スカイレベルを判断して穴部分のカウントを imreplace
１０. firstguess.datを元にcenter検出 (maskcener.dat)





・モザイク精度と分離するため、今回は９-１７を片方のチャンネルで
  独立して求めるのも試した。





天体検出

１１. ディザー画像の差し引き (imarith)
１２. カウントレベルを判断して導入天体部分のカウントを imreplace
１３. maskcenter.datを元にcenter検出 (starcenter.dat)






・天体をimreplaceしてから検出しようとすると誤差が大きい。imexamで検出する
  ほうが天体を検出できていた。
  原因：シーイングが悪い。天体がはっきり写っていない。長時間露出。
        カウントの差が大きい。など。差し引き画像で導入穴の縁の引き残りが
        カウントが残っていることが多い。
・center検出のためのリファレンス点を自動で生成する方法を考える（いずれは
  mdpファイルから）。
・center検出のところに工夫が要る。






比較

１４.  maskcenter.datとstarcenter.datを一つのファイルにする (join)
１５.  geomapをかけてフィットし、ズレを求める (geomap)
１６.  望遠鏡にteloffset/paoffsetを送る











視野確認

１７. 長時間露出の場合、いったんグリズムを抜いて長めの露出をして
      導入穴から導入星が逃げていないことを確認する。
      星が逃げた場合、マスクをスロートに待避させスカイイメージを
      取得してズレを求める。
      （穴イメージを並べて視覚的にもチェックできるようにする。
      ずれがひどくない場合は視覚チェックだけで足りるかも？）





・マスクのスロート一時待避マクロコマンドはうまく動いた
  (マスク出し入れによるロスタイムは1分程度で済む)。
・マスクの挿入による繰り返し位置精度は現時点では数pix程度ある。
  ざっと見てiteration基準に満たない場合は９からやり直すなどで対応する？
・iterationする時の判断基準を決めていなかったので悩む時間が長かった。
  （問題のほとんどはmagnifyが異なることによる問題で、その場では解決
   できないものだった。）






iterationするときの判断（目標）









望遠鏡駆動誤差

0.1arcsec (=1pix)

検出器の分解能以下






マスク回転誤差

0.04 deg (=1pix)

視野の端と端で1pixを越えない





所要時間（目標）








露出 最低3回
30-60sec x 3


読み出し 最低3回
60-90sec x 3


粗入れオフセット計算 最低2回
10min x 2


マスク導入
5min (スタンバイモードなら1min)


合計
約35min






以下は天体と導入穴の位置のずれ。右側が実際のずれの大きさを表したもの。
左はmagnifyが正しかった時のずれ。magnifyが正しければズレは1pix以下に
なっており、分光開始OKになっていたはず。（左右の1pixサイズに注目）
それぞれチャンネル独立にも求めた。magnify(xmag/ymag)がどれも同じくらい
ずれている。
Q1623はFOCAS画像から、SSA22はScam画像から、PG1657はMOIRCS画像からマスクを
作った。


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Q1623
----------

          mosaic

          実際のズレの大きさ                                  magniftyが合っていれば...
  
          xshift          -0.2733892                           xshift          -4.166911 
          yshift          -3.680328                            yshift          -10.49981 
          xmag            0.9999999                            xmag            1.003689
          ymag            0.9999999                            ymag            1.003614 
          xrotation       359.8943                             xrotation       359.8978  
          yrotation       359.8943                             yrotation       359.8978 
          xrms            2.450708                             xrms            0.182535  
          yrms            3.691777                             yrms            0.2725346


          ch 1 単独                                     ch 2 単独
    
          xshift          -4.693656                      xshift          -7.14845
          yshift          -8.193426                      yshift          -5.507249 
          xmag            1.003628                       xmag            1.003784          
          ymag            1.003154                       ymag            1.003963     
          xrotation       359.9764                       xrotation       359.8987  
          yrotation       359.9764                       yrotation       359.8987         
          xrms            0.1201616                      xrms            0.3130629      
          yrms            0.3306573                      yrms            0.3791377


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SSA22
----------
       mosaic

          実際のズレの大きさ                                  magniftyが合っていれば...
  
                                                               xshift          -15.29118
                                                               yshift          -3.022665
                                                               xmag            1.003587
                                                               ymag            1.004193
                                                               xrotation       0.3405764
                                                               yrotation       0.3405763
                                                               xrms            0.5066216
                                                               yrms            0.5496265


          ch 1 単独                                ch2は2点しかなかったのでフィットできず
  
          xshift          -15.7469
          yshift          -2.649447
          xmag            1.004102
          ymag            1.003768
          xrotation       0.3427487
          yrotation       0.3427487
          xrms            0.2211096
          yrms            0.441203


----------
PG1657
----------
        mosaic

          実際のズレの大きさ                                  magniftyが合っていれば...
  
         xshift          -15.72964                               xshift          -19.96627
         yshift          73.09427                                yshift          66.03025
         xmag            1.                                      xmag            1.003883
         ymag            1.                                      xmag            1.003883    
         xrotation       0.5265006                               xrotation       0.5264557
         yrotation       0.5265006                               yrotation       0.5264557 
         xrms            2.087251                                xrms            0.2038026
         yrms            3.141354                                yrms            0.2495954 


        ch 1 単独                                      ch 2 単独
     
        xshift          -19.60613                      xshift          -5.890228
        yshift          65.1368                        yshift          72.03996
        xmag            1.003855                       xmag            1.003905
        ymag            1.004187                       ymag            1.003537
        xrotation       0.5064855                      xrotation       0.5188637
        yrotation       0.5064854                      yrotation       0.5188637
        xrms            0.2282096                      xrms            0.1430619
        yrms            0.2150521                      yrms            0.1138015




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モザイクがうまくできていなかった問題について
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2005年1月に撮ったM3画像から歪み補整＋モザイクをして天体の位置のピンホールマスクを作り、
2005年8月に取得した画像で歪み補整＋モザイクをすると検出器位置がズレている。

全面でフィット                                          片面でフィット

        xshift          -30.76741                              xshift          -36.96146
        yshift          109.8213                               yshift          110.3484
        xmag            1.001809                               xmag            1.002139
        ymag            1.001942                               ymag            1.002508
        xrotation       0.8737525                              xrotation       0.9798746
        yrotation       0.8737524                              yrotation       0.9798746
        xrms            1.561089                               xrms            0.1812118
        yrms            1.202736                               yrms            0.1311636

2005年8月に取得したPG1654領域でもう一度天体ピンホールマスクを作って
そのマスクイメージを取得する実験を行う。