Limiting Magnitude of ANIR

各種基本データ

Band	λ_eff (nm)	Δλ (λ1 - λ2 ) (nm)	T_eff	F_lam(0mag) (erg/s/cm^2/um)
Y	1022.1	100 (971.5-1071.5)	0.698	5.96682e-10
J	1251.7	160 (1171.5-1331.5)	0.869	2.9692e-10
H	1632.7	298 (1483.5-1781.5)	0.949	1.16929e-10
K	2150.9	322 (1991.5-2313.5)	0.646	4.32861e-11

0mag flux は Pickles (1998) のA0V型スペクトルテンプレートと Hayes (1985) のVegaの 5000Aでのキャリブレーションを用いて算出した。

大気の透過率：峰崎計算版 (http://aladdin.mtk.nao.ac.jp/~minezaki/tao/tao000609.html)をR=200落としたもの＋短波長側(<0.9um)はMKのデータ。
バンド毎の有効透過率

仮定した大気透過率(元データ)。色つき線は、各バンドのフィルター透過率
望遠鏡面の反射率：理科年表のアルミの反射率
バンド毎の有効反射率

仮定したアルミ反射率(元データ)
大気背景放射：大気のthermal + 望遠鏡 thermal + 大気OH夜光
バンド毎の全背景光の面輝度(AB等級)
- 大気のOH夜光放射：Geminiの測定値を用いる。
  バンド毎のOH夜光有効 flux
- 大気の熱放射：F_themal(lam)=Blackbody(255K)*(1-T(lam)) を仮定。
  バンド毎の大気 thermal flux
- 望遠鏡の熱放射：F_tel(lam)=Blackbody(273K)*0.1 を仮定。
  バンド毎の望遠鏡 thermal flux
  
  仮定した大気の明るさ。黒：OH夜光(OH夜光元データ1、OH夜光元データ2)、赤：望遠鏡からの熱輻射、青：大気からの熱輻射。
- システム効率：いろいろ仮定。
  - オフナーの反射鏡の効率 = 0.9^3
  - デュワー窓の透過率 = 0.9
  - フィルターの透過率 => こちら
  - 検出器の量子効率：60%
- そのほかのパラメータ
  - 望遠鏡口径 = 1m
  - 検出器ダークカレント = 0.01e-/sec
  - 検出器読み出しノイズ = 10e-
  - 検出器の最長単一積分時間 = 300sec
  - アパーチャー = φ1.9arcsec
  - ピクセルスケール = 0.318arcsec/pix
計算スクリプト
- limmag.pl
- calculate.csh

結果
S/N=5としたときの限界等級は以下の通り(AB mag / Vega mag / uJy)。

Band	t=3600sec	t=600sec	t=60sec
Y	21.98 / 21.37 / 5.88	21.00 / 20.39 / 14.5	19.72 / 19.11 / 47.2
J	21.82 / 20.89 / 6.82	20.84 / 19.92 / 16.7	19.59 / 18.66 / 53.2
H	21.26 / 19.90 / 11.4	20.29 / 18.93 / 27.8	19.04 / 17.68 / 88.2
Ks	21.57 / 19.73 / 8.57	20.59 / 18.76 / 21	19.33 / 17.49 / 67.5

ANIR限界等級予測