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観測

アカウントの申請

来所前に共同利用観測のページから「来所計画書」を送信し、観測/解析アカウントを取得する必要があります。 「観測区分」では必ず「45m(OTF)」を選んでください。「45m(OTF以外)」を選んだ場合には、OTF観測は行えません。 アカウント名（GROUP）はアルファベット1文字（通常はz） + 数字4桁 + アルファベット2文字（観測者のイニシャル）からなりますが（例：z6500hg）、数字の2桁目が「5」であればそれはOTF用アカウントです。

OTF用リダクションアカウントに関しては、 観測所側によるデータバックアップは行われません。また、生データおよび解析アカウント配下のデータは観測後約6か月で消去されます。 生データ、およびリダクション中のデータのバックアップのため、十分な容量の記憶メディアをご持参ください。 BEARSを用いた観測の場合、1時間あたり最大約1GBの生データが生成されます。

観測テーブルの作成

観測テーブルの作成には、通常の観測と同様に obstable を用います。 obstableの使用法については obstableマニュアルを参照してください。ここではOTF観測特有の設定項目について述べます。

＃以下で示すobstableおよびobspointotfの画面ダンプでは、前節の計算例で導いたパラメータを用いています。

Source Table

通常観測と同様です。 obstableマニュアルの Source Tableの項目を参照してください。 太陽系内天体の観測についてはご相談ください。

Fig. 3-1: Source Table
図3-1：obstableのSource Table画面。

Scan Table

「Line (OTF)」のパネル（図3-2）を開きます。各設定値の意味は以下のとおりです。 obstableマニュアルの Scan Table (Line) の項目もご参照ください。

Scan pattern: スキャンパターンを指定するウインドウが開きます（図3-3、後述）。
Off/Calib Positions: OFF, R-SKYデータを取得する点を指定します。
- Coordinate System: 座標系を指定します。 "Scan pattern"と同じ座標系を指定してください。
- Coordinate Mode: 中心座標からのオフセット、または絶対座標のどちらでOFF点座標を与えるかを指定します。
- Coordinate Values: 上で"offset from center"を選んだ場合は中心座標（Source Tableで指定した天体座標）からのオフセット、 "absolute value"を選んだ場合は絶対座標を指定します。フォーマットはRAの"absolute value"の場合"hh mm ss.s"、それ以外は"ddd mm ss.s"です。
- Integration Time: OFF点積分時間（t_OFF）です。
Frequency Switch: 周波数スイッチ観測を行う場合に使用します（図3-4、後述）。
Sequence: 観測シーケンスを指定します。 OFF点の番号として「0」を指定すると、次の助走の開始点がOFFとして使われます（周波数スイッチ観測の場合に使います）。
Calibration: R-SKYキャリブレーションに関する設定をします。
- Calibration Mode: 使用する強度較正体の種別を指定します。 BEARSを使う場合は"LDM2-SKYM2"、それ以外は"R-SKY"です。
- Integration Time: RおよびSKYの積分時間です。 t_OFFと同じ時間で十分です。
- Interval: 何シーケンスごとにR-SKYキャリブレーションを行うかを指定します。観測条件に依存しますが、典型的には10－20分ごとにR-SKYが入るようにします。
Digital BE Option: 分光計関係の（OTF特有の）設定をします。
- Channel Range: 使用するチャネル範囲を指定します。分光計のチャネル1－1024chのうち、ここで指定した範囲のみが生データに書かれます。 バンド端でのノイズレベルの増加がデータに悪影響を及ぼす可能性、およびデータは小さいほど扱いやすいことから、 なるべく狭く設定することを強く推奨します。（もちろんベースラインが引ける程度に）
- Channel Bind: チャネルビニング幅を指定します。 "Channel Range"の範囲内のデータをここで指定した幅でビニングしたものが生データに書かれます。
- Integration time for qlook: QLOOK積分時間です（1秒以上10秒以下）。ここで指定した時間ごとに積分されたスペクトルがQLOOKに表示されます。
- Dump Time: 分光計のデータダンプ時間t_dump を指定します（0.1秒以上1秒以下、0.1秒単位）。観測パラメータの決定を参照してください。 t_dump v_scan がHPBWより十分小さいかどうか、再確認をお願いします。

Fig. 3-2: Scan Table
図3-2：Scan Table画面。

スキャンパターン設定画面（図3-3）では以下のパラメータを指定します。 obstableマニュアルの Scan Table (Cont) などの項目も参照してください。

Coordinate System: (RA,DEC)または(L,B)のどちらかを基準座標系として指定します。 (AZ,EL)は使えません。
Map Position Angle: 基準座標系に対する、マップの（XY座標系の）回転角です。
Scan Positions: スキャンの位置情報を指定します。
- dX0, dY0: スキャン開始点のXY相対座標です。
- Length: スキャンの長さ（l₁）です。
- Spacing: スキャンどうしの間隔（BEARSの場合 5 ${\mit\Delta}$ lとすることを推奨、それ以外は ${\mit\Delta}$ l）です。
- Directions: スキャンの方向です。
- Begin - End: 開始と終了のスキャン列番号を指定します。通常 Begin=1、 End=N_rowとします。 Beginを1以外の値にするとマップ途中からのスキャンテーブルが作成できます
Time
- Approach: approach時間（t_app）です。
- Scan: スキャン時間（t_scan）です。
- Transient: transit時間（t_tran）です。
- Return: 最終スキャン終了後に最初のスキャンの開始点まで戻る時間を指定します。通常は1秒にしておきます。
- Number of Maps: マップの繰り返し回数です。

Fig. 3-3: Scan Pattern (OTF)
図3-3：Scan Pattern画面。

周波数スイッチ設定画面（図3-4）では以下のパラメータを指定します。 OTF観測における周波数スイッチは、通常観測の場合と異なり、 OFF点でのみLO周波数を振る方式で実装されています。

Throw Rate: LO周波数の振り幅を指定します。受信機によりLOを発振させるためのシンセサイザ番号（1-4）が異なるので、 obstableマニュアルの Device Table の項目などを参照して、該当のシンセサイザに対して数値を入力してください。適切な振り幅については周波数スイッチに関するまとめをご参照ください。
Modulation Rate: LO周波数を振る方向などを設定します。
- Single, Single(+-), Double: LO周波数を振る方向です。
  - "Single"では、常に順方向に周波数を振って（Throw Rateに正の値を入れた場合は、LO周波数を高くして）OFF点データを取得します。
  - "Single(+-)"では、OFF点1回おきに順方向と逆方向にLO周波数を振ります。
  - "Double"では、順方向と逆方向のデータを連続して取得し、その平均をOFF点データとして用います。結果として、OFF点積分時間はScan Tableで指定した値の2倍になります。
- time per phase: "0.5 s"にしておいてください。

Fig. 3-4: Frequency Switch
図3-4：Frequency Switch画面。

Device Table

通常観測と同じです。 obstableマニュアルの Device Table (Line)/ Device Table (BEARS)の項目を参照してください。

BEARSを傾ける角度 $\theta$ は「RX Init Angle」で指定します。 (RA,Dec) ないし (l,b) 座標系に対してポジションアングルをつけたマップを取得する場合（スキャンパターン設定画面の"Map Position Angle"が0でない場合）には、さらにその角度を加算する必要があります。 BEARS回転ステージの角度が可動範囲を超えないように、適宜90度単位でゲタをはかせる必要があります（ツールMult PAで確認できます。可動範囲は-138度～+138度ですが、あまり回しすぎると機械的トラブルが発生する可能性が高くなるため、なるべく0度に近いほうが望ましいです）。

Fig. 3-5: Device Table (BEARS)
図3-5：Device Table (BEARS)画面。

作成したテーブルの確認

obstableから呼び出せるツール「Obs Point」は OTFには非対応で（すみません）、かわりにobspointotfコマンドを用います。書式は以下のとおりです：

obspointotf [-center/-all] [-ps/-cps] [-out] [-lp] [-xr Xblc:Xtrc] [-yr Yblc:Ytrc] infile1 [infile2 ...]

観測テーブルを"Save&Send"すると、ディレクトリ /home/GROUP/PROJECT/obstable/work/ 配下に テーブル名.start というファイルができます。このファイル（複数指定可）をobspointotfの引数として指定すると、スキャンの軌跡がプロットされます。プロットウインドウは、フォーカスが当たった状態で「q」キーを押して閉じることができます。

cd /home/GROUP/PROJECT/obstable/work
obspointotf hoge.start fuga.start

BEARSの場合、デフォルトでは四隅のビームの軌跡が描かれます。 -centerオプションを指定すると中心のビームのみがプロットされ、 -allオプションを指定すると25ビームすべてプロットされます。（当然、シングルビーム受信機の場合にはこれらのオプションは無効です。）

obspointotf -center hoge.start
obspointotf -all hoge.start

また、-psオプションをつけると白黒のPostScriptが標準出力に書かれます。 -cpsとするとカラーPostScriptになります。

obspointotf -ps hoge.start | lpr
obspointotf -cps hoge.start > hoge.ps

-out をつけるとプロット用の一時ファイル「_ObsPointOtf_tmp_file.dat」がカレントディレクトリに残ります。また、-lp オプションをつけるとgnuplotの"with linespoints"スタイルでプロットされます（デフォルトでは"with lines"スタイル）。

-xr, -yrを使うと、プロット範囲を指定できます。

obspointotf -xr 10:5 -yr -10:-5 hoge.start

Fig. 3-6: obspointotf
図3-6：obspointotfの実行例。

観測の実行

通常観測と同様、観測テーブルを「Start Observation」することで観測が始まります。

QLOOKには、Scan Tableで指定した時間 "Integration time for qlook" ごとに積分したラインプロファイルが表示されます。 QLOOKの使用法は通常のライン観測と同様です（Integration modeは使用できません）。

Fig. 3-7: OTF QLOOK
図3-7：QLOOK画面。

2008-06-01 nro45mrt @ NRO