KOOLS-IFU
運用状況
磯貝桂介、大塚雅昭
京大岡山天文台

KOOLS-IFU - 可視光面分光装置• 2019年2月運用開始。
• ファイバーフィード型。
• 110本のファイバで視野~8” x 8” をカバー。
• ~0.4-1μmの面分光が可能。
• フレア星、超新星、銀河、AGNなど、さまざまな天体分光で活躍中。

KOOLS-IFUで観た惑星状星雲NGC6720

KOOLS-IFU：この一年アップグレード/仕様変更• 2023年1月

クイックリダクション(QL)ソフトの大幅改修。
積分終了後数秒で高品質な一次処理済みデータを提供。

• 2023年7月

新グリズムチェンジャを導入。グリズムを3つから4つを同時搭載可能に。メンテナンス向上と観測者の選択肢が広がる。

• 2023年7月

Hα at 656nmバンド用高効率中分散グリズムを作成。
理研 海老塚昇博士との共同研究。現在性能評価中。

トラブル•

2023年6月12-13日

読み出し回路Messia6基盤の故障。

国立天文台が予備保有していた基盤とリプレイス。
•2023年7月13日

整備期間中にモータ駆動のためのマイコン基盤が故障。

予備保有していた基盤とリプレイス。

QLがしていること：新規追加
1.

overscan引き＆ゲイン補正

2.

スーパーバイアスでバイアスを引く

3.

有効波長範囲でトリミング

4.

宇宙線を引く。積分時間によってiterationを変えている。

5.

ローカルバリエーションを規格化したINS フラットで補正

6.

アパーチャトレース

7.

HgNeXe合成イメージで波長校正。使用ラインは50本以上、全波長範囲で満遍なく。

8.

TW/INS合成フラットでファイバ間感度補正。合成フラット生成方法は岩室レシピに準拠。

現QLパイプラインは松林さんリダクションソフ
トとは「別物」です。

ただし、相対感度が0.5以下の箇所は使わない。
9.

ダメ押しの宇宙線引き（上の方法とは別の方法）。積分時間が3分をこえるサイエンスフレームに対して。

10.

Pseudo スカイ引き。波長毎のカウントstatsからスカイファイバを同定、その平均値を引く。

11.

データキュｰブ化。ターゲットのWCSも貼り付け。

12.

大気分散が小さい波長範囲で波長方向に単純足し上げ、合成イメージを作成。

13.

空気量減光補正。2022年1月に測定した0.4-1umの減光カーブを使って。

14.

e-単位から流束単位ergs/cm^2/Aに変換。
感度関数はHD192281スペクトルと波長分解能を合わせ込んだ星間減光したNon-LTE 理論スペクトルとの比較から。

15.

ファイバスペクトルの足し上げ。raw フレームの統計、1-DスペクトルとSNRのプロット。QLのラップアップ。

16.

（On demand）drizzled 大気分散補正キューブの提供。

ほか（e.g., ESO VLT）に比べ圧倒的に優れたリダクション

HβHδ
Hγ

[O III]4959[O I]6300
Hα[O III]5007

He II

Balmer lines?
[O II]3726/29[Ne III]3869[O III]4363

岩室さんコード生成物との比較：「高品質なreducedファイル」が「露出終了後5-8秒」でお手元に。つまり、「露出終了後5-8秒」で「全世界」に向けて「確かな情報を配信可能」に

露出毎に十分な情報がすぐに手に入る

QL今昔物語：今（23A-, 上)と昔（-22A, 下）

出力結果が大幅に改善

Signal-to-Noise Ratio（SNR）の提供：
自動観測時代のクオリティチェックの準備
空気量=1、7000ÅでのガウシアンFWHM = 2.2”（2022年夏の実測値）
星像FWHM =2.17” x (空気量)^0.42 (lambda/7000A)^-0.20：Otsuka et al. (2023, PASJ in press.)
半径ガウシアン2-σが占める領域に相当するファイバ数を波長毎に計算、足しあげる。

波長毎SNRから平均Sky(aveSky)足しあげファイバ本数

必要な積分時間を( breN)見積もれる

fi

SNR =

Obj
Obj + (RDN ⋅ (5)0.5 ⋅ fibreN 0.5)2 + fibreN ⋅ aveSky

KOOLS-IFU 観測効率：
新グリズムLS656
LS656

KOOLS-IFU 観測効率：
新グリズムLS656 versus VPH-683
LAMBDA LS656 VPH-683 VPH-BLUE LS-656/VPH-683
(Å)
(%)
(%)
(%)
6200
9.3
0.3
12.3
31.0
6550
8.5
3.5
10.1
2.4
7300
5.9
4.2
4.0
1.4

Hαで効率2.4倍 ≒ 検出等級が「~1等@Hα」 深くなった

Stay Tuned!

検出器フォーカシングの改善：
包括的な光軸調整による検出器上 X=400(長波長)/800/1200(短波長) (pixel), Y=380&1330 (pixel)
でのガウシアンFWHM (pixel) の測定結果

VPH-blue
Before (2023 Apr 03)
x=0400: 3.05 3.20
x=0800: 2.45 2.80
x=1200: 2.50 2.70

VPH-red
Before(2023 Mar 24)
x=0400: 3.15 3.30
x=0800: 3.20 3.45x=1200: 2.48 2.90

VPH683
Before(2023 Mar 27)
x=0400: 3.40 3.60
x=0800: 3.10 3.55
x=1200: 2.80 3.20NOW
x=0400: 2.50 2.75
x=0800: 2.60 2.50
x=1200: 2.75 2.55

NOW
x=0400: 2.65 3.15
x=0800: 2.50 2.60
x=1200: 2.80 2.60

NOW
x=0400: 2.60 2.50
x=0800: 2.65 2.45x=1200: 2.65 2.60

ファイバー毎の波長分解能の差が少なくなり、ファイバーのサムアップが簡単に

KOOLS-IFU Messia6の故障• 2023年6月11日の望遠鏡立ち上げ時にKOOLS-IFUのmessia6（CCDの読み出し回路）の故障が発覚。
• 6月13、国立天文台保有の予備が岡山にあったため、同日なんとか復旧。
• 予備がなかったら数ヶ月MFront2間観測停止の可能性。
• 復旧期間中は悪天候のため観測停止なし。

MESSIA6
KOOLS
読み出し回路Messiaは2枚の基板で構成
今回壊れていたのM6_M5IF

M6_M5IF

DIP-SWが4つ

GESiCAMessia6の現状を国立天文台 中屋氏に問いあわせてみた•

GESiCA基板
部品が入手できなくなりそうだが、三鷹に在庫が多めにあるので何とかなる。
緊急時にはレンタル可能？要相談。

•

M6_M5IF基板
在庫はあまりない。製造自体は可能。
3枚以上の需要があれば手配できる。3枚で120万円程度。

•読み出し回路は装置の要。予備なしでの運用は危険。
Messia6を使用している機関はたくさんありますが 、 予 備 は あ り ま す か ？

共同購入しませんか？

KOOLS-IFU：この先現状、アップグレードできる部分はもうありません。なので、そろそろ、世界と戦える/勝てる「新」汎用（面）分光器の作成を考えませんか？