AIPS automatic pipeline を用いた VERA メーザー源観測データ

の像合成

2009 年 2 月 7 日今井　裕

パイプラインとは 原産地（相関処理局）から工場（＝データ解析

者）ま での原材料（＝ DVD 中のデータ）の「輸送経路」

パイプラインで行われていること 観測生データ及び較正用補助データの集約 データの中身のチェック

⇨ 各種テキスト・図ファイルの生成 基本的なデータ較正及びその結果の表示

パイプライン処理＝データ較正（今日の実習）≠データ解析／分析（研究）

実習の手順 作業環境のセットアップ AIPS (Astronomical Image Processing System) の起動 原材料の入手 (FITS files, calibration files) パイプライン・スクリプトの実行 /AIPS 手作業

スクリプト「 VERA 」の実行 Velocity tracking (SETJY, CVEL)……. 手作業 Reference channel の選択と flagging….. 手作業 スクリプト「 MCAL 」の実行

Image cube (X,Y,V) の作成と表示…… . 手作業

結局、 VLBI 像合成の原理を理解していないと、正しくimage cube を作成できたのか、自分で判断できない

ゴール：

こういう像を描きます。

NML TauriSiO maser

VERA 観測諸元　詳しくは r05017a.vex を見ること

観測提案者／研究進行責任者 (principal investigator) ：　 清水理絵／松本尚子　（論文執筆まで研究を遂行する責任を持つ）

観測コード : r05017a (2005 年通し日 17 日に行われる最初の観測） 研究目標天体： ミラ型変光星 NML Tauri ( スケジュール中では

NML-Tau だが公式名称ではない ) 観測電波輝線： 一酸化珪素 (SiO) v=1, v=2 (J=1-0) メーザー

( 実習データは、振動励起状態 v=1 レベルのデータのみ） 　　使用電波望遠鏡：　 VERA ４局の望遠鏡 　　観測周波数幅： 16MHz （視線速度幅 110 km/s をカバー） 　　分光点数 512 点 (P.I. が相関処理時に指定）

このテキストの見方 “[ ]” の中身は任意。 [codename] と書いてあるからと

言って、　 実際に” [codename]” と馬鹿正直に入力しないこと。 観測コード名（つまり r05017a 等）を入れること。

環境変数（ directory 名など）について $FITS FITS という名前の環境変数 (in LINUX) FITS: 同上 (in AIPS)

入出力パラメータ： “ adverb” と AIPS では呼ぶindisk, inname, inseq, docal, ……

作業環境のセットアップ FITS file を置いておく場所： $FITS(default: $FITS=$AIPS_ROOT/FITS のはず）（ $FITS directory の実体は /work1/FITS @aips2) 観測情報・データ較正用ファイルの保管場所： $INexport IN=/home/[user name]/calibs/ （最後の” /” を忘れない）Mac の場合：　 export IN=/usr/aips/DATA/calibs/ 解析結果表示 (TEXT/PostScript files) の出力先 : $OUTexport OUT=/home/[user name]/plots/Mac の場合 : export OUT=/usr/aips/DATA/plots/※.bashrc (or .cshrc, .tcshrc) にこれらを書き込んでおくと便利※DVD をダイレクトに指定しても良い。 (e.g.

$DVD=/Volumes/CDROM/) $IN, $OUT で指定された directory を作成

AIPS の起動 aips tv=local (mac の場合 : source /usr/aips/LOGIN.CSH;$CDTST 入力後）TV Server(window), TEK Server, MSG Server が起動するはず　　どれか１つでも起動していない！⇒トラブルシューティング AIPS ID の入力 ( 後日各自 ID番号を取得すること）　　今日はとりあえず 2001~2010 を利用 ディスク空きスペースを確認 : FREE ディスク容量を確認、使用するディスク番号 (indisk/outdisk) を決

定

※実習の最後に思い出してねAIPS catalogue files の消去 : ZAPguest account 中のファイルは半年以内に完全消去される

観測情報の入手（いつ、どうやって？何が起きた？ )

観測指示書 (VEX file) sftp vlbi@veraserver.mtk.nao.ac.jp

user ID: vlbi passwd [誰かに聞いて！ ] cd ./mmmyyyy (e.g. ./mar2005 ./apr2005 ./may2005) get r[yyddd].xxx

yy=year [20yy], ddd=Day of the year (DOY)xxx: =vex: VEX file( 本スケジュールファイル）

=CHECK: チェックログ（天体仰角、等）e.g. r05084b.vex r05116b.vex r05151a.CHECK

観測実施状況：　サイボウズ : VERA 文章 /…./…..全局の状況：　メール保持者へ問い合わせる

今回の講習で使うファイル

FITS file: kannoko & aips2 /work1/FITS/r05017a/r05017a_v1.fits1

各種補正用ファイル　　 /home/imai/calibs/r05017a directory まるごと /home/[user name]/calibs/へコピー

Mac の場合： cd /usr/aips/FITS sftp guest@kannoko (password を聞かれたら入力） get /work1/FITS/r05017a/r05017a_v1.fits1 lcd /usr/aips/DATA/calibs get /home/imai/calibs/r05017a.tgz

相関生データ及び較正データの入手 (skip)

普通は DVD が送られてくる >>> 所定 directoryへコピー（後述）

天文台ネットワーク (133.40. …)へ接続 ftp mtksp2 (133.40.105.200)user ID: vlbi passwd: 「実習中にお教えします ] /home/fits1002 [DIR1K], fits2000 [DIR2K]

**.FITS.1 : FITS data *.TBIN.1111 : phase calibration

/home/work1/analyfiles/Tsys/[obscode]/[station]/[obscode][station].tsys or [obscode]_Tsys_[station].dat /home/work1/analyfiles/calib2B] /[obscode]/[station]/

[obscode]_2BCAL_[station].dat

これらは普通DVD 中に存在する

相関生データ及び較正データの加工（その１）

（講習では skip) FITS (flexible image transfer system) files

($FITS 内にあるはず ) file 名の変更 ( パイプライン実行のため )プログラム fitsname: xxxxx.fitsN (N=1,2,3…)

AIPS読み込み用 Tsys files の作成 :　　プログラム veratsys >>> 作成された file は $IN へ 2-beam calibration (SN) table　　プログラム noiseana >>> 作成された file は $IN へ

相関生データ及び較正データの加工（その2 ）

（講習では skip) Flag file (in $IN) ：　削除すべきゴミデータのリスト cp ch_[spectral channel number].chflag [obscode].uvflg [obscode].uvflg の中身 (band edge データのフラグ）! The format is appropriate for UVFLG in AIPS.! The outer channels of each IF are flagged.opcode = 'FLAG’ dtimrang = 0 timeoff = 0antennas=1 timerang= 0,0,0,0,400,0,0,0 bif=1 eif=16 bchan=1 echan=8

reason='Channels at band edges'/antennas=1 timerang= 0,0,0,0,400,0,0,0 bif=1 eif=16 bchan=1017 echan=1024

reason='Channels at band edges'/（以降アンテナ局数分つづく）

Pipeline script の使い方 RUN scripts:

JNET.001, VERA.001, MPLOT.001, MCAL.001, MFIT.001, MMAP.001, SQASH2.001, MOMNT2.001, IMGSAV.001, ATM.001

RUN scripts in /usr/local/aips/[AIPS version]/RUNAIPS version: e.g. 31DEC06

HELP files (***.HLP) in /usr/local/aips/[AIPS version]/HELP Read a RUN script: RUN VERA Input adverbs: INP VERA保存版テキストに書き込んでから Copy&Paste で代入する adverbs の意味の確認： HELP VERA Execute the RUN script: VERA

Demonstration of the pipeline “VERA” tmask 0

nsrc 6; srclst'3C454.3''0854+201''0352+123’'4C13.21''0423-013''NML-Tau

calsrclst'3C454.3''0854+201''0352+123’'4C13.21''0423-013'

nfits 1; fitsfile 'FITS:r05017a_v1.fits doantab 1; indi 2; in2d 2; （自分で決めた番号） refant 2;refan2 1; plotref 2; oint 1 solcal 5; plotavg 0.25;sciter 2;pols 'll'; dir ’IN:r05017a/ (dir ‘~/calibs/ ) dir2 'OUT:r05017a/ (dir2 ‘~/plots/ ) obsband 'Q'; doprint=-2; expname 'r05017a

In r05017a.vera

実行前チェックシート [ ] $IN, $OUT, $FITS 環境変数を指定した (.bashrc/.tcshrc

で設定してある） [ ] FITS ファイルを $FITS directoryへ置いた [ ] FITS ファイル名を変更した (fitsname を実行した ) [ ] Tsys データファイルを用意した (veratsys を実行した） [ ] FLAG ファイルを用意した (1 or ２種類ある） [ ] (VERA astrometry ） 遅延時間再追尾補正ファイルを用意した [ ] (VERA astrometry ） 2ビーム間遅延差補正ファイルを用意し

た [ ] adverbs DIR, DIR2 に対応する directories を用意した [ ] OUTDISK, DIR2 に対応する partition に充分なデータ保存

スペースが残っていることを確認した (df で確認した） [ ] pipeline adverb file を用意し、適切な adverbs を設定した

実際にやってみると… . 文字列の前も後ろも single quotation mark ‘ で区切る >>> 小文字も大文字に変換されてしまう 同じ行に幾つも adverbs を指定： セミコロン ; で代

入文をつなげる 実習データを使うと… . >>> FITLD でエラー終了する >>> 全 adverbs を再入力 + tmask=-2 >>> MSORT

から再開 最後はやっぱりエラーで終わる >>> 必要なデータ較正は完了済み。心配なし。

r05017a .MSORT . 1 のみ必要。　　　　 残りは消す： getn [catalog#]; zap

生成ファイルの確認 (VERA) R05017a.SCAN R05017a.DTSUM R05017a.PRTAN R05017a.AUTOCORR.PS R05017a_POSSM(or VPLOT)_UNCAL(or CAL).PS R05017a_BDTPOWER.PS R05017a_ACCOR.PS R05017a_APCAL-GAIN(or GAIN).PS R05017a_FRING_DELAY(or RATE, PHAS, SNR).PS

PostScript (PS) files はGhostview (gv) で図示できる

解析途中で行って下さい。

clrmsg: 蓄積された膨大なログテキスト情報を消去する

zap: 不要な catalog files を消去する※実施時に必要なファイルを消さないよう

に注意

Velocity tracking for a maser source SETJY: define a source velocity

task 'setjy’;indisk 2;getn 1 [catalog#]; source ’NML-Tausysvel=32.4; restfreq 4.312e10, 2027000; veltyp 'lsr';veldef 'radio';aparm 255 0

CVEL: velocity trackingtask 'cvel’; doband 1; bpver 1; gainuse 1; flagver 1;outdisk 2;getn 1 [catalog#]; geto 1 [catalog#];

outclass 'cvel’;

In r05017a.inp

SETJY/CVEL

ゼロ付近ならばOK= スペクトルが　左右に大きく

ずれない

メーザー源データ較正のためのReference (velocity) channel の選択

選択条件 短い積分時間で検出できる >>> cross-power

spectrum で確認 輝度分布がコンパクトで構造が単純である

>>> 相関振幅の時間変化が単調である>>> 閉口位相 (closure phase) がゼロに近い

両隣の spectral channel にわたって輝度分布が単純である>>> visibility 位相が一定値を保つ>>> cross-power spectrum で確認

メーザースペクトル

の表示

tget possmgetn 26; dotv 1doband=-1bchan 200;echan 300

Interactive flagging 　（余裕のある人はチャレンジ）

SPLIT: splitting only the reference channeltask ‘split’; getn [CVEL cat#]; source ‘NML-Taubchan 263; echan 264; docal 1; gainuse 6; doband=-1outclass ‘split’; aparm 2 1 0

MULTI + INDXR IBLED: interactive flagging

task 'ibled’; getn [MULTI cat#]; flagver 1; bchan 1; echan 0; antennas 0; baseline 0; docal=-1; doband=-1; dparm 0 0 0 10

10source ‘ ‘; stokes ‘i’※TV Server を画面横いっぱいにひろげておく

TACOP: copy a FG table to original (u,v) datatask ‘tacop’; getn [new catalog#]; inext 'fg';inver 1;geto [CVEL file cat#]; outver 1;ncount 1

Demonstration of the pipeline MCALtmask 0; nsrc 1; srclst ‘NML-Taucalsrc ‘NML-Tauindi 2; in2d 2; refant 2; refan2 1; plotref 2; refif 1; refbchan 263; refechan 264; bcl 6; bsn 6doband=-1; pols ‘LL’; plotavg 0.1; solcal 2; solsub 2; oint 1 snrcut 5; sciter 4; dir2 ‘OUT:r05017a/expname ‘r05017aobsband ‘Q’; doprint=-2

In r05017a.mcal.inp

生成ファイルの確認 (MCAL) R05017a_FRING_MASER_RATE (or SNR).PS R05017a_VPLOT_MCAL.PS r05017a_NML-Tau_ICLN (or IMAPU, IMAPN).PS r05017a_NML-Tau_EL (or UVCOV, UVPLT).PS r05017a_NML-Tau_VPLOT_MODEL.PS r05017a_MCAL_PHAS1(3, 5, or 7).PS r05017a_MCAL_AMP2(4, 6, or 8).PS r05017a_MCAL_TXT[n].TXT

メーザースポットが他にもある！

TXINC 2; TYINC 2TVALLTVLABELスポット場所を確認

TVBOX

MCAL のやり直し 全 adverbs の再入力 次の adverbs を指定 (CLEAN box を掛けて再補正）

tmask=-5nboxes 2clbox 501 505 521 521 789 605 807 617 （左下及び右下の座標、２セット）

Search maser emission

in spectra IMHEAD で 使用すべき CL table を確認

メーザースポットが存在するvelocity channelを確認

tget possmdotv 1; solint 400; gainuse 11; bchan 150; echan

350

SPLIT: Splitting necessary velocity channelstask ‘split’getn [CVEL cat#]; source ‘NML-Taubchan 236; echan 275; stokes ‘ ‘;nchav 1; chinc 1;docal 1; gainuse 11; doband=-1; flagver 1; outclass ‘split’; aparm 0

IMAGR: making an image cube I(x,y,v)task ’imagr’; getn [SPLIT cat#];docal=-1; doband=-1; flagver 0; source ‘NML-Tausmooth 0; stokes ‘I’; nchav 1; chinc 1; channel 0bif 1; eif 0; bchan 0; echan 0;

※スペクトルチャンネル番号は、開始チャンネルから 1,2,3,… と改めて割り

振られる

outname ‘r05017a_v1’; outdisk 1; outver 1; clr2n; outver 0cellsize 0.0001 0.0001; imsize 1024 1024; fldsize 0; rashift 0; decshift 0uvwtfn ‘na’; gain 0.05; dotv=-1; niter=1000; flux=-1.0; bmaj 0; bmin 0; bpa 0; clbox 0; nboxes 0

SQASH2: Making a velocity-integrated

imagerun sqash2getn [image cat#]; xg 0; yg 0;nedge 10; bvel 0; evel 0; snrcut 7dir ‘OUT:r05017a/

tget kntrblc 350 400;trc 850 900;dotv 1

どのデータ／情報を保存するの？ 本物のデータの場合：　後日再現できなければいけ

ない（データねつ造・偽造の疑いをかけられないため

に） 解析後の visibility データは要らない：　 サイズが大きすぎる、解析後 visibilityies が再現できさえすれば良い

データ較正用ファイル (CL, SN tables) ：　あった方が良いTASAV, FITTP を使ってこれらだけ保存することができる

入力パラメータ、解析手順を記したログは絶対必要 image (cube) file: 当然必要 ( 論文中で図示するのだから） モデルフィットパラメータ： 当然必要

AIPS 上の catalog files は、解析／保存後必ず消去すること

VLBI データ処理講習会で学んだこと

複数電波望遠鏡を同時に使って１つの天体を観測すれば、 後日のデータ処理で詳細な電波像が得られる

「可視光／赤外線観測の方がが、 すぐに画像が出て来て分かり易い」

　　 >>> そんなことはない　（単なるミーハーな発想） 合成像の画質：　データ処理者の力量で決まる （た

だし、主観では決まらない） 80% が情報処理（雑音入り時系列データ処理）、

19% が自然科学（地球は自転・公転している、空気がある） 1% が天文学（メーザー源に関する知識）

トラブルシューティング AIPS task を途中で止めたい

“abort” >>> ファイルリスト右側の status: ‘WRIT’ or ‘READ’ （書き込み禁止状

態） “clrstat”: clear of status (READ, WRIT) Dowait=1 の場合 :

LINUX 上で process id を探す (ps) kill [process id] >>> AIPS ファイル上で“ clrstat”

トラブルシューティング 解析方法を間違えたらしい

「 display を見て下さい」と言うだけの質問法は、時間だけ消耗して得るものが殆どない

何が起こったの (visibility 上で、 task messages)？ その時どんな adverbs を入力したの？ どこまでうまくいったの （何をやったら問題が発生

したの）？

トラブルシューティング 自分が何をやったのか、過去の履歴をたどり

たい TGET (verb) を利用

実際に入力した adverbs のセットを確認したい以前実行した時と同じ adverbs を使って

同じ task を実行したい TPUT を利用

入力した adverbs のセットを保存する

トラブルシューティング AIPS が正しく動作しない (FRING, POSSM 等）

31DEC04, 31DEC05 version で問題があるらしい すべての計算機に複数の AIPS versions が入っている 古い version (31DEC02, 31DEC03) を使った方が

良いことがある 使用する AIPS version の切り替え

Version ‘tst’ (or ‘new’, ‘old’) Source /usr/local/aips/LOGIN.SH; $CD[TST, NEW, OLD]

トラブルシューティング AIPS が正しく動作しない :

「正しく adverbs を入力したのに… .. 」 自分に見覚えのない adverbs の値がおかしい

（いつの間にか変わっている！） RESTORE 0 （全 adverbs を default values にリセット

する） Task の再呼び出し、 adverbs の再入力 Tget [task name]

トラブルシューティング 新しく extension table (SN, CL, PL など）ができな

い： ファイルのステータスが

読み込み中 [READ] または書き込み中 [WRIT]だから

task 実行対象の catalog file のステータスを CLRSTAT で消す

task を再実行してみる。

トラブルシューティング 以前正しく AIPS画面が飛んで来たのに、今回はそうならない！

他の人が local host にて既に使っていることを確認。[XASn, TVSRVn, TKSEVn] is already running on host [hostname], display localhost:11.0, user [other user name] 先に AIPS画面を飛ばしておく/usr/local/aips/START_TVSERVERS [your IP address]:0.0 aips tv=11.0