GECAM伽马暴数据分析算法和软件设计介绍

发布时间：2024-07-06 00:11

　　引力波暴高能电磁对应体全天监测器(Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor, GECAM)的物理数据分析工作至关重要,所以科学用户需要一套能够涵盖所有伽马暴数据分析功能的软件,且该软件具有满足用户友好、简单易用等特点.本文描述了GECAM伽马暴数据分析软件的架构设计,包括图形用户界面(Graphical User Interface, GUI)和命令行界面(Command Line Interface, CLI),以及伽马暴数据分析的核心算法.本文对核心算法的设计和分析流程进行了概述,包括数据处理、本底分析、伽马暴定位、能谱拟合、上限计算、信号显著性计算、光变分析、外部触发事件关联概率计算,以及对GECAM触发事件进行分类的朴素贝叶斯分类器,为今后利用GECAM开展伽马暴数据分析工作提供了依据和参考.

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1GECAM伽马暴数据分析软件GUI部分的主要架构,包括各个组件及子界面

GUI界面设计主要使用多平台的工具包PyQt5(https://pypi.org/project/PyQt5/).如图1所示,GUI主界面模块(GUI＿mainframe＿GECAM.py)中类GECAM＿MainWindow(QMainWindow)由一个主要组件GECAM＿M....

图2GECAM伽马暴数据分析软件(图形用户)主界面原型

数据处理主要依赖Python的第三方库astropy(https://www.astropy.org/),其包含天文学和天体物理学所需的关键功能和通用工具astropy.io.对于FITS格式的输入文件,提取时间和能道信息的二维数据,修正死时间,以便获得时间或者能道计数率,做出对....

图3核心算法模块分析流程

用户进行伽马暴数据分析流程为:通过本软件先将一级数据进行处理,将时间和能道等信息变为本软件内部便于分析的数据格式(包含光变和能谱的二维数据信息),然后进行本底分析,生成净能谱数据和本底能谱数据,用以计算信号显著性、光变分析,并对伽马暴定位.响应矩阵生成模块根据定位结果生成响应矩阵....

图4Sidebands方法本底分析示意图.绿色区域(BG)为选中的本底sidebands,橙色曲线(CurveforfittedBG)为多项式拟合得出的描述本底形状的曲线.蓝色散点为光变数据点

由式(3)定义两种标志伽马暴持续时间的特征量T90和T50为T90=τ95-τ5,T50=τ75-τ25,文献[5]给出计算T90和T50统计误差的计算方法.以T90为例,其统计误差决定于τ95和τ5,这二者的误差又被流强积分Sf所决定,Sf的统计误差分为两部分,一部分为探测器计....

本文编号：4001765