兴隆85cm望远镜的夜天光平场及Fringing效应
发布时间：2021-06-18 08:40
北京师范大学参与共建的85 cm光学望远镜是中国科学院国家天文台兴隆观测站的主力观测设备之一.利用该望远镜在2019年5月12日的非常规观测数据,构建了其在B、V、 R、 I 4个波段的夜天光平场,并与相应的天光平场进行了比较.发现天光平场改正的典型误差在0.5%左右,全视场最大可达1.5%–2.0%.同时,还构建了I波段夜天光背景的Fringing模型,并开放给该望远镜用户使用.
【文章来源】：天文学报. 2020,61(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
85 cm望远镜的天光平场,左上、右上、左下、右下分别为为B、V、R、I波段.
图3 85 cm望远镜I波段夜天光的Fringing模型图5 85 cm望远镜夜天光平场与天光平场对除后的结果,左上、右上、左下、右下分别为为B、V、R、I波段.为了增加信噪比,对所得图像进行了滑动平均处理,平均区域的大小为20×20像素.
平场的贡献可以分解成两部分:小尺度平场和大尺度平场.小尺度平场反映了CCD像元间量子效率的不均匀性或像元有效面积的变化,非常稳定;大尺度平场主要来自望远镜的光学系统(如渐晕效应、像场畸变),还有小部分来自于镀膜导致的CCD效率变化图5展示了夜天光平场与天光平场对除后的结果.由于夜天光平场信噪比较低,为了提高信噪比,我们对结果进行了滑动平均处理,平均区域大小为20×20像素.从图5可以看出,两个平场在大尺度上有比较明显的差异.对B、V、R、I 4个波段,两个平场对除后差异最大可分别达到2.0%、1.5%、1.8%、2.0%左右.考虑到夜天光平场在大尺度上的可靠性,该结果表明85 cm望远镜采用天光平场改正的全视场最大误差在1.5%–2.0%左右.两个平场对除后的弥散均在0.5%左右,表明统计上采用天光平场改正导致的典型误差在0.5%左右.注意在此处分析时,为了减少Fringing效应的影响,对I波段平场只用了下半部分数据.为了验证夜天光平场的改正效果,我们选取了R波段的18张图像对探测到的亮星进行了测光分析.首先将R波段的18张图像减去本底,并且除夜天光平场,然后利用SEXtractor(Source Extractor)[5]进行测光,并利用PanSTARRS DR1(Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System Data Release 1)[6]数据进行了定标.由于85 cm望远镜R波段和PanSTARRS DR1的r波段测光系统不同,在定标的过程中,我们考虑了r-i颜色项的影响.由于观测时B、V、R、I 4个波段轮流进行,未能进行常规的调焦工作,导致R波段图像的像质比较差.其星像半高全宽在焦平面上有两倍左右的变化,对SEXtractor测光提供的“automag”星等带来了系统的影响.为克服该影响,我们根据星的亮度和大小对“automag”星等利用2阶多项式进行了修正.最终,我们得到了约8000颗亮星的理论星等,单颗星典型误差在3%左右.将焦平面等分成20×20份,每份平均约有20颗星.图6显示了最终的定标残差在焦平面的分布.可以看到,在1%的精度下,大尺度上的定标残差并没有明显的结构,说明夜天光平场的改正效果很好.
本文编号：3236346
【文章来源】：天文学报. 2020,61(03)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
85 cm望远镜的天光平场,左上、右上、左下、右下分别为为B、V、R、I波段.
图3 85 cm望远镜I波段夜天光的Fringing模型图5 85 cm望远镜夜天光平场与天光平场对除后的结果,左上、右上、左下、右下分别为为B、V、R、I波段.为了增加信噪比,对所得图像进行了滑动平均处理,平均区域的大小为20×20像素.
平场的贡献可以分解成两部分:小尺度平场和大尺度平场.小尺度平场反映了CCD像元间量子效率的不均匀性或像元有效面积的变化,非常稳定;大尺度平场主要来自望远镜的光学系统(如渐晕效应、像场畸变),还有小部分来自于镀膜导致的CCD效率变化图5展示了夜天光平场与天光平场对除后的结果.由于夜天光平场信噪比较低,为了提高信噪比,我们对结果进行了滑动平均处理,平均区域大小为20×20像素.从图5可以看出,两个平场在大尺度上有比较明显的差异.对B、V、R、I 4个波段,两个平场对除后差异最大可分别达到2.0%、1.5%、1.8%、2.0%左右.考虑到夜天光平场在大尺度上的可靠性,该结果表明85 cm望远镜采用天光平场改正的全视场最大误差在1.5%–2.0%左右.两个平场对除后的弥散均在0.5%左右,表明统计上采用天光平场改正导致的典型误差在0.5%左右.注意在此处分析时,为了减少Fringing效应的影响,对I波段平场只用了下半部分数据.为了验证夜天光平场的改正效果,我们选取了R波段的18张图像对探测到的亮星进行了测光分析.首先将R波段的18张图像减去本底,并且除夜天光平场,然后利用SEXtractor(Source Extractor)[5]进行测光,并利用PanSTARRS DR1(Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System Data Release 1)[6]数据进行了定标.由于85 cm望远镜R波段和PanSTARRS DR1的r波段测光系统不同,在定标的过程中,我们考虑了r-i颜色项的影响.由于观测时B、V、R、I 4个波段轮流进行,未能进行常规的调焦工作,导致R波段图像的像质比较差.其星像半高全宽在焦平面上有两倍左右的变化,对SEXtractor测光提供的“automag”星等带来了系统的影响.为克服该影响,我们根据星的亮度和大小对“automag”星等利用2阶多项式进行了修正.最终,我们得到了约8000颗亮星的理论星等,单颗星典型误差在3%左右.将焦平面等分成20×20份,每份平均约有20颗星.图6显示了最终的定标残差在焦平面的分布.可以看到,在1%的精度下,大尺度上的定标残差并没有明显的结构,说明夜天光平场的改正效果很好.
本文编号：3236346
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