7BEEの立ち上げ測定: 能率編

目標: 7BEEの主ビーム能率を連続波観測により測定し、性能を評価するとともに、キャリブレーションのための情報として45m望遠鏡ユーザーに公開する。

役割分担
CSV contributors: 観測指示書をスケジュール通りに流すことによって観測を実行すること
所員: CSV contributorの担当以外の全ての測定に必要な業務を実施。

観測実施方法

step 0 (NRO Staff)

• EL–Time
  Check with multpa.py or other plotting software.
• Ta* estimation
  Apparent size (diameter in arcsec) is necessary from ephemeris (e.g., pyephem)
  https://docs.google.com/spreadsheets/d/12IKj-o4genxQrNyCPE5GOtqit152H5X4ukgD0K2UdCo/edit?usp=sharing
• クエーサーは点源なので、ビーム幅（と開⼝能率）の測定には⾮常にいいですが、ビーム能率の測定には使えません。
• 惑星の視直径（視半径の2倍）が、受信機のビームサイズの1〜2倍程度だと、惑星が主ビームを覆って、ビーム能率測定の精度が⾼くなるかと思います。
• 70GHzと100GHzは、⼟星と（⽕星が⼤きいときには）⽕星がいい。⼟星には輪があるので（この影響が複雑で、計算では取り切れません）、⽕星が⼤きいとき(視直径15-20秒⾓）には⽕星を使うのがおすすめです。
• 能率はEl依存があると思いますので、できるだけElの⾼いときに測定してください。⾼く上る天体を観測してEl依存を確認しておくことはいいことです。

• GROUP: csvXX (XXには西暦の下二桁が入ります)
• PROJECT: effic

Step 1: Measurements (CSV contributors)

• Change mirrors to 7BEE
• Change Observer
• COSMOS GUI: Input GROUP and PROJECT
• COSMOS GUI: Click [Change Observer] button
  • Clear Observation Log (Logファイルを前⽇分から続けてしまわない為)
  • COSMOS GUI: Select file name “clear.start”
  • COSMOS GUI: Click [Start Observation] button
• Select band and check server (This procedure is peculiar to 7BEE. Be careful!)
  • Open VNC window at MON4
  • Open terminal and python band_select.py <band> at ~/soft/band_select, where <band> refers to EL, EU, CO, 12CO or 13CO
  • Check if sbee_server is properly working, as this server sometimes fails.
    • It fail, execute python server.py at ~/soft/sbee_server
• Select Observation Table (Please refer to the schedule PDF file)
  • No tuning needed because 7BEE is a HEMT RX.
  • COSMOS GUI: Check “Normal” Mode
  • COSMOS GUI: Select the observation table.
• Measurement
  • Launch eff45, if it is NOT launched. eff45 is a little different from qlookc. Plase use eff45
    • $ eff45 &
  • Set parameters
    • Observation Mode: Efficiency
    • Pointing:
    • Integration: 1
    • Average: 2
    • Iteration: 20
  • Q-look: Click blue [START] button
  • COSMOS GUI: Select observation table
  • COSMOS GUI: Click [START OBSERVATION] button
  • Note that LD1 repeats OPEN and CLOSE automatically during observations.
  • When the measurements are completed,
  • Go to the next set of measurements
  • No Beethoven Symphony 9 sound at the end, because it is not the end of the scan in COSMOS.
• When you finish all observations
  • Commonly
    • Stop rotating Beam Swith at Sky position: Click [BS-OPEN] button
    • Shutdown eff45, and change desktop to “Qlook (Line)”

Step 2: Data Download & Reduction (NRO staff)

• vc07x1解析サーバにログイン
  • $ ssh -CY vc07x1 -l csv25
  • 以下の(1)~(6)を⼀括処理する⽅法（注：(7)だけは⼿動でお願いします
    • ~/effic/continuum/以下で $ ./data_setup.sh YYYY-mm-dd
    • 時間指定はJSTなので、⼀晩の観測データは上記コマンドを２回実⾏する必要（例：2025-11-13 と 2025-11-14で）
  • (1) LCK, antlog
    • $ contlckget csv25 effic YYYY-mm-dd
    • LCK files are downloaded to ~/effic/continuum/data/
    • antlog files are downloaded to ~/effic/continuum/antlog/
  • (2) MRG
    • $ contmrgget csv25 effic YYYY-MM-DD
    • MRG files are downloaded to ~/effic/continuum/mrg/
  • (3) EFF
    • $ conteffget csv25 effic YYYY-MM-DD
    • EFF files are downloaded to ~/effic/continuum/data/
  • (4) データフォーマットの変換 (./effic/continuum/以下で): LCK –> CLB –> CH
    • $ ./lck2clb_all.sh data/*.LCK
  • (5) データフォーマットの変換続き：CLB –(split)–> CH??
    • $ ./clb2split_all.sh clb/*.CLB
  • (6) CH00は使わないので/CH00に移動する
    • ~/effic/continuum/split/以下で$ mv *.CH00 ./CH00
  • (7) CH01とCH02データは、.startファイルごとに⽤意したディレクトリに移動
    • CONT.AAAAA.csv22.effic.*.CH0?のAAAAAの部分がディレクトリ名
    • 例えばc45h23/20260918の場合~/effic/continuum/split/以下で$mv *.CH0? ./c45h23/20260918

Step 3: Analysis (NRO staff)

• splitしたデータの解析
• ~/effic/continuum/以下でディレクトリを一括で処理する場合
  • $ ./analyze_split_dirall.sh ./split/c45h23/20260918/
  • ファイルを個別に指定する場合はこっち。ワイルドカードで複数指定OK（ただし他の無関係なファイルを巻き込まないこと）
  • $ ./analyze_split.sh ./split/c45h23/CONT.c45h23.csv20.effic.201911182218.CH02
  • 以上を実行すると、./split/c45h23以下に、CHファイルの数だけログファイル(.txtおよび.csv)と結果の図(.png)が生成される。
  • 結果のチェック
    • $eog ./split/c45h23/20260918/*.png
• 全データを使ってサマリーを作る
• /effic/continuum/以下で$ ./make_efficsummary.sh ./split/c45h23/20260918
  • 指定ディレクトリ以下の全CHデータの解析結果(flag.csv)を使って、温度とHPBWを求める。
  • 結果はコンソールに表⽰され、ファイルにも書き出される(.txt)。また、まとめた図(.png)も作成される。
  • 惑星観測のときのみ、該当する期間の平均⽇時を参照し、惑星の視直径と輝度温度、輝度温度のエラーが表⽰される。
  • 結果の図(.pngファイル)と共に求められた値をTeamsに投げる
• もし特定のデータ点をフラグしたいのであれば、/continuum以下にあるsplit_flaglist.txtに、除外したい点のインデックス（0~n-1）を書き込む。
  • 例えばこういうフォーマット：27h23: 6,7\nc45f086: 4,5,6,7\nc45t086: 0,3
  • 結果に満⾜であれば、クエーサーならHPBWを、惑星ならピーク温度と惑星の情報をまとめる
• 能率の計算
  • ビームサイズとピーク温度の両⽅が出揃った受信機‧周波数については、能率の計算へと進む
  • ./continuum以下で、$ /usr/local/anaconda/bin/python ./nro_contanalysis/calcEfficiency.py --d_main 45 --freq 周波数 Ta(惑星) Ta_err HPBW(点源) HPBW_err 惑星Tb 惑星Tb_err 惑星diameter(equatorial) 惑星diam
  • (例）$/usr/local/anaconda/bin/python ./nro_contanalysis/calcEfficiency.py --d_main 45 --freq 23 21.75 0.06 73 1 160 10 37.9 35.44
  • ２つある惑星diameterは意図としては、equatorial diameterとpolar diameterで、こちらのサイト( http://eco.mtk.nao.ac.jp/cgi-bin/koyomi/cande/plane
  • make_efficsummary.shの結果として、pyEphemで計算された視直径も返す仕様になっているが、こちらは使わない。
  • 求めた結果も、以下のスプレッドシートにまとめる。Please write down to the same digit for values and errors（e.g., 0.10+/-0.02, not 0.1+/-0.02. If you have. In case.数値は、値とエラーを、⼩数点以下1桁とか2桁とか、同じ桁まで書いていただくようにお願いいたします。

Notes

• NAOJ – Ephemeris Computation Office (ECO) – Calendar and Ephemeris – Geocentric Coordinates of Planets
  • (Japanese) http://eco.mtk.nao.ac.jp/cgi-bin/koyomi/cande/planet.cgi
  • (English) http://eco.mtk.nao.ac.jp/cgi-bin/koyomi/cande/planet_en.cgi
• pyephem
  • http://rhodesmill.org/pyephem/

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