Forum der Vereinigung der Sternfreunde

Hallo,

wir hatten hier ja schon einige Diskussionen zu Stabilitätsproblemen mit dem LHires.
Z.B. => viewtopic.php?f=2&t=4994

Das aktuelle Projekt erfordert nun genauere rv-Messungen und so habe ich mich der alten Idee noch mal angenommen mit den tellurischen Linien zu Arbeiten.
Dazu habe ich ein MIDAS-Skript geschrieben, welches Teil einer ganzen Reduktions-Pipeline ist. Nicht verschweigen möchte ich natürlich die tatkräftige Unterstützung seitens Otmar und Günter. Riesen Dank, für die immer schnelle Hilfe!!!

Für das Skript ist im Arbeitsordner ein Dokument mit dem Namen telluric_lines erforderlich. Dort müssen (in einer "Spalte" untereinander) die Ruhewellenlängen enthalten sein, die genutzt werden sollen.
Gestartet wird das Skript in MIDAS per (==>)(==>) autrecal "Dateiname.fts". Anschließend wird man nach der telluric_lines Datei gefragt. Ist diese nicht vergessen worden, wird der Wellenlängenbereich in Angström abgefragt, der geplottet werden soll.

Anschließend wird jede Linie aus der Datei abgefragt. Ob man diese nutzen möchte oder nicht, je nach Qualität der Linie. Zusätzlich wird die Ruheposition der tell. Linie mit einem Pfeil markiert (Dies ist natürlich nur hilfreich, wenn die Linie nicht zu weit weg ist).
Möchte man diese Linie nun nutzen, muss man sie händisch per Gauss fitten.

Sind alle Linien abgearbeitet, wird die mittlere Abweichung zur Ruhe ausgegeben und das Spektrum automatisch verschoben.

Danach werden die genutzten Linien noch einmal abgefragt und man muss sie erneut fitten. Diesmal wird keine erneute Verschiebung des Spektrums vorgenommen. Statt dessen wird ein Vergleich Vorher und Nachher ausgegeben und der übrig gebliebende Fehler in den Midas-Descriptor WAVERROR geschrieben.

Ein weiterer Descriptor für den Kalibrationsfehler aus dem Fit an die Kalibrationslampenstützpunkte aus der Pipeline wird auch noch ausgelesen und angezeigt. Dies wird natürlich ohne diese Pipeline nicht funktionieren!


Eventuell hat ja jemand Interesse an dem Skript und/oder noch Verbesserungsvorschläge. In einigen wenigen Tests hat es aber schon einmal gut funktioniert (so ich nichts übersehen habe!).
Das Skript ist mitsamt telluric_lines (nach Hanuschik) im Anhang.
Bei Interesse werde ich dann auch noch Material aus den Tests nachreichen




Interessant finde ich, dass man wohl mit den tell. Linien nach Gray et al, 2006 eine Genauigkeit von 25/ms erreichen kann. Nach Balthasar et al, 1982 sogar 16m/s. Die Kalibrieren aber wohl gleich nur an den tellurischen Linien...


Viele Grüße und CS
Christoph

Hallo Christoph,
wie hoch ist das S/N? Kannst Du Dein Projekt mit ein paar Stichworten beschreiben?
Viele Grüße
Christian

Hey Christian,

bitte noch ein wenig Geduld! Malin, Günter und ich werden das Projekt auf der Aspekt in zwei Wochen vorstellen

Viele Grüße und CS
Christoph

Hallo Christoph,
mich interessiert hauptsächlich das S/N, da ich aktuell vor einer ähnlichen Aufgabe stehe. Allerdings habe ich den Iraf Befehl reidentify benutzt, der, soweit ich das sehe, genau das gleiche macht wie Euer Skript. Du würdest mir sehr helfen, wenn Du mir das S/N mitteilen würdest z. B. per PN. Auf den Rest des Projektes bin ich natürlich auch sehr gespannt, kann aber auch noch zwei Wochen warten.
Viele Grüße
Christian

Guten Morgen Christian,

also das SNR bewegt sich hauptsächlich eher über 150. Wie genau möchtest Du denn messen? Meinst Du, dass das SNR für die Qualität des Gaußfits so wichtig ist? Hast Du dazu Untersuchungen angestellt?
Aus den bisherigen Erfahrungen und auch aus dem Mailverkehr mit Otmar, soweit ich mich erinnere, ist es viel wichtiger, wie ausgeprägt die Linie ist und ob es Störungen, besonders auch im Sinne von Blends gibt.

Dazu sollte sich durch eine größere Anzahl an tell. Linien der Fehler doch ein wenig herausmitteln?! Interessant wird es dann erst bei Einzelmessungen an Linien. Besonders, wenn diese in unterschiedlichen Regionen entstehen, so dass man nicht mehrere zum mitteln hat. Dort sollte dann der Messfehler höher liegen und damit die Genauigkeit kleiner sein, als es die Wellenlängenrekalibration hergibt.

Dies aber nur aus der Überlegung.
Hier muss ich noch mal Iterative Messungen an Einzellinien durchführen. Aus Mailverkehr mit einigen Profis weiß ich, dass diese bei solchen Einzelmessungen auf +- 1Km/s kommen.

Du misst sicher bei nicht so schönen Linien auch nur den gaußförmigen Teil oder?

Und kannst Du sagen, ob IRAF dort automatisch (jedenfalls beim 2. Durchgang) fittet? Ich habe ein wenig Angst, dass dieser Automatismus besonders bei linienreichen Spektren versagt. Nach der Verschiebung könnte man ja aber theoretisch über die Ruhewellenlängen fitten lassen?!?!


So hier dann noch mal die bisherigen SNR Werte:

176
227
287
244
170
210
154
160
127
108
132
186
196
186
197
211
234
52
189
234
203
216

Viele Grüße und CS
Christoph

Hallo Christoph,
vielen Dank für Deine Information. Ich hatte mir das schon fast gedacht, nachdem ich Eure Vortragsankündigung nochmal gelesen habe. Ich stehe vor folgender Situation:
Ich habe 5 Stunden lang bet Cep aufgenommen. 60 Objektspektren a 300 s mit S/N=80, am Anfang ein NeAr-Kalibrationsspektrum, danach jede Stunde, insgesamt 6. S. auch Spektrum Nr. 53

Für jedes Objektspektrum wurde eine erste Kalibration mit dem zeitlich nächstliegenden NeAr-Spektrum durchgeführt. Danach habe ich die Nachkalibration mittels der tellurischen Linien durchgeführt. Beim ersten Spektrum erfolgt die Linienidentifikation händisch, danach automatisch. Jedoch muss bei jedem Spektrum eine Bestätigung erfolgen. Vorher kann man noch manuell eingreifen, etwa falsch identifizierte Linien löschen oder nicht erkannte identifizieren. Es wird für jedes Objektspektrum ein vr bestimmt. Mit der Liste der vr kann die eigentliche Nachkalibration aller Spektren mit einem Befehl erfolgen. Ein zweiter Durchgang erfolgt nicht. Man hat daher die 60 Spektren in 30 bis 60 Minuten bei erträglichem Arbeitsaufwand abgearbeitet. Insbesondere die deutlich bessere graphische Unterstützung von Iraf ist dabei vorteilhaft.
Das Problem ist das niedrige S/N, da die H2O-Linien schnell im Rauschen untergehen. Ich habe die ganze Prozedur daher mit einer vollständigen Liste der tellurische Linien und einer reduzierten Liste, die nur die stärksten Linien enthält, durchgeführt. Bei letzterer war die Standardabweichung größer als bei der vollständigen Liste, was Deine Überlegung bestätigt.

Völlig zufriedenstellend ist das natürlich nicht. Allerdings ist das Gesamtergebnis eine sehr glatte Kurve und in sich stimmig. Sobald wie möglich will ich die Messung nochmal mit dem 1800 Liniengitter in der Hoffnung auf ein besseres S/N wiederholen.
Viele Grüße
Christian

Hey Christian,

gut bei eher niedrigem SNR, also in den Bereichen wo Du arbeitest, ist der Einfluß des Rauschens dann wohl doch eine wichtige Größe! Tut mir Leid, ich war eher von höherem SNR ausgegangen;)

Aber IRAF gibt dann eine Standardabweichung von den gemittelten Ruhewellenlängen automatisch aus oder? Dann wird das sicher intern gerechnet:

Vereinfacht auf eine Linie
Abweichung für bestimmte Linie nach Rekalibration = (Ruhewellenlänge) - (Fitwert + Verschiebungswert)

Da bin ich mir ein wenig unsicher, ob eher gerechnet oder neu vermessen werden sollte. Eine neue Messung dürfte ja neue Fehler einbringen und wenn man nur wenige Linien nutzt könnte der sich dann auch wohl stärker auswirken?!
Dann sollte ich vlt noch mal am Skript was umschreiben?! Naja, bin aber eh grad dabei gedanklich alles umzukrempeln um die Ganze Pipeline zu vereinheitlichen...

Ja, die Idee mit dem 1800er Gitter ist in meinen Augen gar nicht schlecht. Malin und ich nutzen ja am C5 den Lhires mit 1800er Gitter, 23er Spalt und Atik 460 2-fach gebinnt.
Anfangs hatte ich da meine Bedenken, weil das Teleskop so klein ist und wir nur das 1800er Gitter haben. Wir müssen ja jedes mal alles aufbauen und wieder abbauen. Aber inzwischen bin ich echt glücklich damit! Für die kleine Öffnung sehr effizient und immerhin ca. 275 Angström an Wellenlängenabdeckung bei ca R 13000.

Viele Grüße und CS
Christoph

Hallo,
hier hast Du ein Beispiel, was bei der Prozedur pro Spektrum automatisch gespeichert wird.
Christian

Hey Christian,

vielen Dank!

Mir ist da jetzt noch mal was aufgefallen wo ich mir ziemlich unsicher bin! Wie verhält es sich genau mit der Fehlerbetrachtung?

Ich lese im Skript ja das quadratische Mittel des Fits an die Neonlinien aus. Dieser Wert gibt die Güte des Fits an.
Bei der Rekalibrierung arbeite ich dann ja mit Mittelwerten und Vergleiche das quadratische mit dem arithmetischen Mittel (ich glaube das ist nicht sinnvoll oder?).

Wenn ich nun aus den z.B. 14 tell. Linien einen Korrekturwert erhalte und das Spektrum um diesen Verschiebe, anschließend alle Linien neu vermesse und wieder einen Mittelwert bekomme, dann sollte dieser Wert theoretisch im RMSE des Mittelwertes der 14 Linien liegen.

Ist dann eine zweite Messung der Linien überhaupt noch notwendig, zumal wenn ich eh nicht das Mittel, sondern die Streuung um das Mittel haben möchte?!?

Da muss ich dann wohl noch mal was umschreiben!

Viele Grüße und CS
Christoph