ファイバー・フラットの評価

伊藤 信成
1998.09.15
1.はじめに

2.ファイバー・バンドル
樽沢・征矢野両氏により、望遠鏡の筒先に4分岐ファイバー・バンドル及びハロゲン光源が設置された(図)。 筒先からスクリーンまでの距離が短いため、ファイバー端をそのまま筒先に付けたのでは、スクリーン上の照度分布が 一様にならない。そこで4つのファイバー端には2枚の拡散板をつけ、スクリーン上の照度が一様になるようにした(図)。

3.測定
測定はこれまで行われてきたドーム・フラットとファイバー・フラットについて、 BVRIのデータを取得した。測定パラメータは以下の通り。

・ドーム・フラット
フィルター NDフィルター露出時間 平均シグナルレベル 取得枚数
B 1.4 60 13700 3
V 3.0 10 13400 1
R 3.0 5 14700 3
I 3.0 20 13200 3

・ファイバー・フラット
フィルター 光源目盛露出時間 平均シグナルレベル 取得枚数
B 6 200 11700 3
V 6 30 13700 3
R 6 8 14400 3
I 6 180 12200 3

ドームフラット、ファイバーフラットとも光源はハロゲン・ランプなので、放射 スペクトルはほぼ同じものと考えられるが、実際測定してみると、ファイバーフラット の光源はドームフラットのものに比べると、B, Iバンドで暗いことがわかる。 ファイバー・フラットの光源は光量調節の目盛がついており、最大9目盛まで 光量を調節できるが、光量を変化させると色温度も変わるので、注意が 必要である。

3. 解析
取得したデータはバイアスを引いた後、各方式・各バンド毎に重ねあわせ(imcombine)を 行う。重ね合わせのパラメータを示しておく。
・combine=median
・reject=sigclip
・hsigma=lsigma=3
・scale=mode
・statsec=[800:1200,800:1200]

4.結果と考察
まず、各方式・各バンドでのフラット画像、(ファイバー・フラット)/(ドーム・フラット)画像、割算画像の対角Profile、割算画像の コントアを示す。
・Bバンド : 画像,コントア,対角Profile
・Vバンド : 画像,コントア,対角Profile
・Rバンド : 画像,コントア,対角Profile
・Iバンド : 画像,コントア,対角Profile

割算した画像を見ると、局所的なパターンはドームフラット、ファイバーフラットの いずれでも同じであることがわかる。 対角Profileの局所的なバラツキ(σ〜0.003)は、入射シグナル10000ADUとした 場合に予想されるバラツキ(σ〜0.003)と一致しているので、局所的なパターンの 違いはランダム誤差以下と言える。
一方、コントア・マップおよび対角Profileから、2つのフラットに大局的な 違いがあることがわかる。 ファイバー・フラットはドーム・フラットに比べ、画像左側が明るく、画像右側が 暗い。この傾向はBVRIの各バンドに共通である。ただし、波長が長くなるに したがって、傾向は緩やかになる。 対角Profileから求めた2つのフラットの大局パターンの(対角間の)差は
バンド大局パターンの差
B 1.3%
V 0.7%
R 0.8%
I 0.8%
ファイバー・フラットが明るい側(画像左側)は東側であり、ドームフラットが 明るい側(画像右側)は西側である。 ドーム・フラットの場合、スクリーンの西側が相対的に明るくなることが わかっているが、ファイバー・フラットを基準にした場合、ドーム・フラットの 大局パターンはこの傾向と一致している。また、波長が短い方で大きな違いが 出ていることから、散乱が効いていると考えられる。
ファイバー・フラットの評価にはスカイ・フラットとの比較が不可欠である。 残念ながら、今回の測定の際は天候が悪く、スカイを取得することが出来なかった。 そこで、以前取られたデータからスカイ・フラットを合成した。用いたデータは以下の 通り。
フィルター観測日露出時間枚数平均シグナル
B 1998.4.4 300sec 6
V 1998.4.4 300sec 6
R 1998.4.4 60sec 6
I 1998.3.7 300sec 3
解析は前述と同様。得られたスカイ・フラット画像を用いて、(ファイバー・フラット)/ (スカイ・フラット)画像を作成する。
・Bバンド
・Vバンド
・Rバンド
・Iバンド

ここで時間切れ.......