クエーサーペア位相補償観測によるVERAの精度検証
Tomoaki Oyama、Nakagawa Akiharu,Pradel N、Hideyuki Kobayashi, VERA group

Why the verification?
1, Dual beam system
2, New VERA terminal(Recorder, Correlator)

1 Gbit recorder(VERA terminal)

Dual beam system中川さんポスター

Pradelさん3C446 & J2218-0035(2.195度離角）z• J2218-0035

3C446z = 1.4 (Wright et al 1983)
type = OVV, BLLAC
flux = 3-4 Jyz= 0.9 (Wright et al 1983)

type = QSO
flux = 2 JyObservations••••

Date 2004/11/24、2005/2/24、2005/4/13、2005/5/24, 2005/11 5 epochBand K band
DIR2000(1Gbps, 16MHz*16) (all epoch) – VERA terminal
DIR1000(128Mbps, 16MHz*2) (2005/5/24) – VSOP terminal

Example(source position offset)
1 mas
180

１８０120Phase

60
miz-irkirk-oga
irk-ish0-60-120-180
-１８０0

10

2030

40

50time (6m)

60

70

8090

Example
0.1 mas２０20
1510Phase

5miz-irk
irk-oga
irk-ish

0-5-10-15-20－２０0

10

20

30

40
50
time (6m)60708090

Example (Zenith delay)
１００miz－１００δｚz

irk

oga

φsec z = δφ0 sec z ' δ z = δφ0 sec z tan zδ zisg
0.1nsec=3cm(miz,irk,oga)
0.5nsec (isg)

miz
110

Example(2B cal phas

８０irk
２２０２００ogaisg

VSOP terminal VS VERA terminal

DIR1000 A-beam(Phase) DIR2000 A-beam(Phase)

DIR1000 A-beam(SNR)

DIR2000 A-beam(SNR)A comparison of images

Peak flux 3.97Jy

DIR1000(128Mbps) 3C446

Peak flux 3.97Jy

DIR2000(1Gbps) 3C446

VSOP terminal VS VERA terminal

水沢局 位相差全局 位相差

Aビーム
Aビーム

Bビーム
Bビーム

Phase A (1000-2000) at MIZ
miz irkogaPhase B (1000-2000) at MIZ

isg

Phase A (1000-2000) at all stations Phase A (1000-2000) at all stations

Comparison between DIR1000 and DIR2000
for phase referencing

No apriori compensation DIR1000

No apriori compensation DIR2000

Comparison between DIR1000 and DIR2000
for phase referencing(using new dap by honma、hirota)

dap compensation DIR1000

Dap compensation DIR2000

Comparison between before and after
compensation (images)

アプリ補正なし

補正あり（2000系）

Comparison between DIR1000 and DIR2000
for phase referencing(using new dap by honma、hirota)

補正あり（Dap） DIR1000

補正あり（Dap） DIR2000

Comparison between DIR1000 and DIR2000
for phase referencing (using fxcalc by Jike、Kurayama)

補正あり（fxcalc） DIR1000

補正あり（fxcalc） DIR2000

Comparison between DIR1000 and DIR2000
for phase referencing(using fxcalc)

fxcalc compensation DIR1000

fxcalc compensation DIR2000

Results
J2218-035

ΔR.A( mas)

ｒｍｓ（μsec）

ΔDec（mas）

ｒｍｓ（μsec）

dap 1000

1.15305

1.28

0.13971.45

dap 2000
fxcalc 1000

1.16541.315

0.145451.485

0.09801.085

0.1635

1.225

fxcalc 2000

0.11275

1.145

0.17281.295

dap(1000-2000)-0.01235-0.00575

fxcal(1000-2000)-0.0147-0.0093

dap-fxcalc(1000)

1.05-0.0238

Dapfxcalc(2000)

1.0526-0.02735

Offset from correlator apriori position

R.A～12-14μas and Dec～5-9μas (peak to peak)Multi epoch analysis
観測（今回報告する）：R05103b、R05144b、R05311A
解析 ：修正DAP、：天頂大気遅延補正（Sec Z補正のみ）z１）GPSの天頂大気遅延値の固定オフセットの性質（系統誤差or熱雑音or季節変動、その他？）は何か？

z２）Fluxを乱す可能性のある数10度/数10分の位相変動の原因は何か？

z３）Dec方向の位置の100μasレベルの不確定性は何か？

（大気、アプリオリ精度、or 解析手法。。？）

Multi epoch analysis( Amp & Phase)

R05103bR05144bR05311aＢｙ 中川さん

Ｂｙ 中川さん

Search for zenith atmosphere delay offset（天頂大気遅延オフセットサーチ、R05311A）

No offset

MIZ 0.1 nsec + IRK 0.04 nsec

MIZ 0.1 nsec offset

MIZ 0.1nsec +IRK 0.02nsec

MIZ 0.1 nsec +IRK 0.06 nsec

MIZ 0.1 nsec + IRK 0.08 nsec

Target Images (J2218-0035、R05311A)

1.3 JyOnly Fring search

0.47 JyZenith atm delay offset
is not applied

0.96 Jy

MIZ 0.1nsec、IRK 0.06nsec offset

１）天頂大気遅延残差一定？（水沢は0.1nsec、観測開始時の水沢―入来基線の位相で１００度程度）
すべてのエポックで小笠原、石垣は比較的安定？）→GPSの測定にはある系統誤差が入っている（例えば水沢に0.1nsecとか）？（疑問１）２）この初期モデルの与え方は正しい？モデルに合わせ込めてしまうかもしれない。要検討（次々章で整合性一応チェック）３）大気補正をする事によりpeak fluxは2倍に改善するが、self calibrationに比べると70%→先に述べた水沢の0.02nsec程度のオフセットを入れれば多少改善する可能性あり（独立でない！）

天頂大気オフセットによる、位置、fluxの変移･ 上記天頂大気オフセットサーチ法妥当性チェックが目的（中心モデルとvisibility phaseを合わせる事でfluxがピークにくる？）

Zenith offset VS X offset
1340
1300
1260
1220
1180
1140

-0.2

-0.1
00.1
zenith delay offset(nsec)

0.2

Y offset from ref pos (μsec)

X offset from ref pos (μsec）･MIZ 0.1nsec、入来0.06nsecのoffsetは妥当か？

水沢0.1nsec固定+入来 -0.25～0.25nsecまで変化

２、小笠原、石垣サーチ必要？
３、天頂大気遅延オフセットで動かせる位置は数10μas程度？

6020-20-60-100-140-0.2

-0.1
00.1
zenith delay offset (nsec)
Zenith offset VS Peak flux

0.2

-0.1
00.1
zenith delay offset (nsec)

0.2

1.2
Peak flux (Jy)

１、入来 0.0６nsec近辺でfluxがピークになり、位置もX,Y方向共に、0.06nsec近辺で安定 OK？

Zenith offset VS Y offset

10.8
0.6
0.4
0.2
0-0.2

Fluxの収束と位相安定度
５００10:00-12:00
を拡大
MIZ 0.1nsec+IRK 0.06 nsec
１、数10度/数10分の位相変動がFluxの分散に影響？
２、1ビーム解析での位相安定度＝数度→フリンジサーチ精度不足ではない？

Model = all components

Model = only center

Only fringe search (1beam)

２Bcal table

５０３、位相校正テーブル安定
４、短時間数10度/hourの位相変動を天頂大気遅延オフセットで補正するのは不可能（前述の議論により位置にはあまり影響しない）
５、 →原因は何？、フリンジサーチの時間間隔？、
CLCALでの校正テーブル補間ミス？
天頂大気遅延オフセットの変動？、解析ミス？・・・(疑問２）Closure phase3エポックでの相対位置変化（QSOペアの離角安定度

2005年5月

100μas

10μas

2005年３月

2005年11月

ΔR.A(mas)Δdec(mas）

R05311a1.18065－0.0682

R05311a1.17255－0.09565

R05144c

1.15305

0.13975

R05144b1.16540.14545

R05103b1.173850.0943

R.A 8.45μas 、 Dec 241.1μas (peak to peak) 200日Ｂｙ nakgawa

Ｂｙ nakgawa

Summaryz 1000系、2000系比較

R.A～12-14μand Dec～5-9μ. (peak to peak)z多エポック解析

3C446

R.A 8.45μas 、 Dec 241.1μas (peak to peak) 200日間隔

OJ038 R.A 4.6μas、Dec 105.8 μas (pp） 90日間隔

OU+401 R.A 145.7μas、 Dec 8.8μas 90日間隔
z１ ） GPS の 天 頂 大 気 遅 延 値 の 固 定 オ フ セ ッ ト の 性 質（系統誤差or熱雑音or季節変動、その他？）は何か？
z２）Fluxを乱す可能性のある数10度/数10分の位相変動の原因は何か？
z３ ） Dec 方 向 の 位 置 の 100μas レ ベ ル の 不 確 定 性 は 何 か ？

（大気、アプリオリ精度、or 解析手法。。？）
z４）ペアによる位置再現性の相違は何？