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Report
Hinode EIS 解析
2014 June 05
T. Kawate
Hinode EIS
• 極紫外線撮像分光装置 (EUV
Imaging Spectrometer; EIS)
• 遷移層~高温コロナ(105-107K)
の温度領域の分光、およびス
リットへの結像位置を動かすこ
とによる2次元的な構造の分解
• サイエンス目的(ひのでHPより)
NAOJ ひのでHPより
– コロナの加熱機構を解明する
– フレア・CMEなどの発生機構を解
明する
– 遷移層からコロナのプラズマを
探る
装置概要
• スリット方向空間分解能: ~2arcsec (1 arcsec/pix)
• スリット幅: 1, 2, 40, 266 arcsec
• 観測波長: 17〜21nm, 25〜29nmの2領域
– さらにstudyに依存して輝線窓を区切られて保存
– 長波長側と短波長側でCCDが分かれているので、波長較
正・位置あわせは2つのCCDで別々に行う
• 視野: 最大590 x 1024 arcsec2
• 波長分解能l/Dl: 〜4000(17〜21nm)、〜4600(25〜
29nm) (0.0223 A/pix)
• 時間分解能: 最短0.5秒、フレア時5-9秒などが多い
画像例 195A (Fe XII)
フレアスタディ
2”スリットで5”ごとに露出
見てのとおりスパースラスターでは空間分解能が低めなので、
AIAなどとあわせて構造を把握することが多いです。
NAOJ ひのでHPより
輝線窓 (赤字はAIA窓内にあり・
青字は同じ原子の同じ電離度がAIAにあり)
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Fe IX - 171.07
O VI - 184.12
Fe X - 184.54
Fe XII - 186.85/186.88
FeXXI - 187.89
FeXI - 188.23/188.30
Fe XXIV - 192.04
Fe XII - 192.39
Ca XVII - 192.82
O V - 182.90/192.91
Fe XII - 193.52
Fe XII - 195.12/195.13
Fe XIII - 200.02
FeXIII - 202.04
Fe XIII - 203.80/203.83
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Fe XVI – 251.07
FeXXII – 253.16
FeXVII – 254.87
FeXXIV – 255.10
He II – 256.10
Si X - 258.37
Si X – 261.06
FeXVI – 262.98
FeXXIII – 263.76
Fe XIV - 264.78
Mg VI – 268.99
Mg VI – 270.39/270.40
Fe XIV – 270.51
Si VII – 272.64
Fe XIV – 274.20
Si VII – 275.35
Fe XI - 284.16
AIA
304 – He II
171 – Fe IX
193 – Fe XII, XXIV
211 – Fe XIV
335 – Fe XVI
94 – Fe XVIII
131 – Fe VIII, XXI
各輝線の波長・遷移・温度の対応
• CHIANTI atomic database
(http://www.chiantidatabase.org/chianti_linelist.html)
キャリブレーション
• 配布されているデータはlevel-0なので、まずはキャリブレーション
を行い、level-1データを作成する。
– IDL> eis_prep, filename, /quiet, /retain, /default, /save
• 実行するとeis_l1_*ファイルと、eis_er_*ファイルが作られる。(2種
類のファイルは同じ場所において解析を行う)
– sensitivity correctionの方法がたまに変更されており、現在は
eis_prepオプションの”/correct_sensitivity”は使わないほうがよいらし
い
• http://solarb.mssl.ucl.ac.uk:8080/eiswiki/Wiki.jsp?page=EISCalibration
– sensitivity correctionは、
• IDL> cal_factor=eis_ltds(date,wvl)
– で得られる係数をデータに掛けるようにとの事(ltds: long-term
decrease in sensitivity)
クイックルック
• IDL> xfiles
xfiles > Browser が便利
上段中クリックで、クリックした場所のスペクトルが下段に表示される。
下段中クリックで、クリックした波長で2次元マップが上段に表示される。
積分する波長範囲は左のラジオボタンで[1,3,5,7]pixelの範囲で選択可
データ読み込み
• あるファイルの中に含まれる波長窓のうち、データキューブ
としてどれを取り出せばよいかは
– IDL> wd=eis_getwindata(filename)
• で選択肢が出る。
• あらかじめ見たい波長が
• 分かっている場合は、
– IDL> wvl=192.120
– IDL> wd=eis_getwindata(filename,wvl)
• などですぐに3次元配列が取り出せる。
• ここで読み込まれたwd構造体を解析していけばOK
• 波長窓内の色々な輝線のブレンドはCHIANTI(ch_ss)を参照
すればよいが、未同定ラインが混ざっていることもある
wd構造体
[波長, x方向(t方向),y方向]の輝度
[波長, x方向(t方向),y方向]の輝度の誤差
波長
各スリット位置での露出した時刻(startからの経過し
た秒と絶対時刻)
使える1露出のデータなら1が入っている
露出時間
各ピクセルの太陽面座標X [arcsec]
各ピクセルの太陽面座標Y [arcsec]
簡易的なフィッティング
• IDL> eis_auto_fit,wd,fit[,refwvl=wvl]
• IDL> eis_fit_viewer,wd,fit
fitという構造体にGaussianなどのfittingパラメータが入っている。
single/double Gaussianの選択など色々出来るが、「やはり自分でフィッティング結
果を確認しながらやりたい」という場合は自分でスクリプトを作成するのを推奨
何が出来そう?
~視線方向速度計測によるフローの解析~
• 遷移層~高温コロナの速度・柱密度の解析で、運よ
くフレア初期でループトップあたりを捉えられれば、
リコネクションアウトフローの物理量がわかる
Hara et al. 2011 ApJ
何が出来そう?
~coronal loop中の波動の伝播~
• intensityの伝播 → 高密度の伝播
• doppler shiftの伝播 → 横波の伝播
Wang et al. 2009 A&A
何が出来そう?
~実はnonthermal electronに感度がある~
• Maxwell分布なthermal成分のほかに、continuumや
高階電離プラズマを使って10keVの電子の存在が
EISで検出できる?
Feldman et al. 2008 ApJ

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