マニュアルのバックアップ(No.20)

観測開始 †

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観測装置(WFGS2)の準備 †

OBS1からWIZにログイン
```
obs1$ ssh nhao@wiz -X
```

1-2個、ターミナルを開いておくと便利。
```
wiz$ xterm &
```

装置セットアップ（望遠鏡はEL=90とするのが無難）
```
wiz$ SetupWFGS2.sh; fin
```
- fin, fin2 はOBS1から音を鳴らすコマンド。上記のようにすると、コマンド完了後に音が鳴る。なくてもよい。
- このスクリプトによって以下の作業が実行される
  - カメラ電源ON
  - INDI server (FLI, ZWO カメラの制御 )を立ち上げる (別窓)
  - wheelを制御するためのサーバを立ち上げる (別窓)
  - main camera (FLI)、slit view camera (ZWO) への接続、冷却開始
  - ds9 を立ち上げる
  - スリット、フィルター、グリズム用 wheel の位置初期化
  - 波長較正ランプ OFF、OUT
  - 半波長板 OUT

（注）スクリプトは、wheel初期化やCCD冷却が完了する前に終了する。
- wheel初期化までの所要時間 (目安): 3分（スクリプトセットアップ前のwheelの位置にもよる）。
- CCDの冷却完了までの所要時間 (目安): x 分

wheelの初期化に失敗することがある。"server for wheel moter control" 窓のメッセージを見て、4つのwheel (番号: 0-3) の初期化が正常に完了したことを確認すること。失敗した時は以下を試す。
- 全てのwheel を初期化したいとき
```
wiz$ wh_init_all
```
- 特定のwheelのみを初期化したいとき
```
 wiz$  wh <wheel_number:0-3> init
(例) wiz$ wh 3 init
```
  wheel_number: 0=slit, 1=filer1, 2=filter2, 3=grism
- また失敗するなら、次のコマンドでwheelを少し動かしてから、再度初期化。
```
 wiz$  wh <wheel_number:0-3> +|-<number_of_steps>
(例) wiz$ wh 3 +1000
```
- それでもダメなら望遠鏡のELを90度にしてもう一度初期化コマンドを実行

ログシートを開く
OBS1 で
```
obs1$ wfgs2logc
```

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望遠鏡の準備 †

(望遠鏡制御についてはなゆた操作簡易マニュアルも参照のこと)
UCC マシン上の望遠鏡制御ソフト (ucc_run)を使って、以下を実行。
可視光撮像観測モードの観測準備
エンクロージャの回転同期を入れる
エンクロージャスリットを開ける
ミラーカバーを開ける
視野回転の設定
- AZ/EL同期: ON
- 画像の上方向(+Y)を北にするときは、指令位置角=-45
- 画像の向きと視野回転指令位置角の関係
```
   画像の上方向(+Y)の位置角 = 指令位置角 + 45
   指令位置角 =  画像の上方向の位置角 - 45
   (位置角の定義: N=0, E=+90)
```

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フォーカス合わせ †

ucc_run でフォーカス合わせ用の天体に望遠鏡を向ける。
フィルターが正しいこと、スリット、グリズムが退避していることを確認する。以下のコマンドでwheelのステータスが表示される。
```
 wiz$ st
```

設定を変えるときは、

 (フィルター設定)　wiz$ fl filter_name; fin2
 (スリット設定)　wiz$ sl open; fin2  
（グリズム設定）wiz$ gr open; fin2

使用するフィルターを挿入する
```
wiz$ fl filter_name; fin2
```
- filter_name = open, g, r, wha, i, z, v, b, rc, ic, lwp
- 分光の時は、lwp （オーダーカット）または、一番合わせたい波長に近いフィルターを選ぶ
テスト撮像する
```
wiz$ wfgs2 -t exptime; fin
```
- exptime: 露出時間 (sec)
ds9の表示を調整する。
```
wiz$ ds9set
```
ds9: File > Display Header... で FITS header を表示し、CCDの冷却が完了(-30度に到達)したことを確認 (今後、GUIのCCD 温度モニターを作成予定)
フォーカス合わせ用スクリプトを実行
```
wiz$ autofocus exptime focus_start focus_end [num_sample]; fin
(例) wiz$ autofocus 1 -6.1 -5.8; fin
```
- exptime: 露出時間 (sec)
- focus_start, focus_end: 副鏡focus軸スキャン開始位置、終了位置。focus_start < focus_end でないといけない。
- num_sample: サンプリング回数。省略すると5

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撮像 †

ucc_run で目標天体に望遠鏡を向ける。

テスト撮像する
```
wiz$ wfgs2 -t exptime; fin
```

天体の撮像位置を調整する。
```
 wiz$ xyoffset2
```
を実行後、
- まず、ds9画像上で、天体をクリックする。
- 次に、その天体を結像させたい位置をクリックする。
- そうすると、望遠鏡オフセットが実行され、意図した位置に天体が結像されるはず（実際は、2回のクリック位置の差をオフセット量に変換しているだけなので、必ずしも「天体」をクリックする必要はない）。
- テスト撮影して確認する。
- (注) ucc_runの惑星モードで追尾しているときは、xyoffset2 は使えない。

本番撮像をする
```
 wiz$  wfgs2 -e exptime [object] [repeat]
(例) wiz$ wfgs2 -e 60 M67 3; fin
```
- exptime: 露出時間 (sec)
- object: 天体名 (default = Unknown)
- repeat: 画像取得繰り返し回数 (default = 1)

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偏光 †

ucc_run で目標天体に望遠鏡を向ける。
スリット=open、フィルター=使うフィルター、グリズム=open にする
```
wiz$ sl open
wiz$ fl filter_name
wiz$ gr open 
```
半波長板を挿入する
```
wiz$ hwp --in 
```
テスト撮像する
```
wiz$ wfgs2 -t exptime; fin
```
天体の撮像位置を調整する（真ん中に持ってくる）。
```
 wiz$ xyoffset2
```
偏光用アパーチャを挿入する
```
 wiz$ sl pol-ap
```
テスト撮像し、必要なら位置調整をする
ウォラストンプリズムを挿入する
```
 wiz$ gr wolpri
```
テスト撮像する（撮像位置、フォーカスを再確認）
本番観測する
```
 wiz$  wfgs2 -p exptime [object] [repeat-set]
```
- exptime: 露出時間 (sec)
- object: 天体名 (default = Unknown)
- repeat: セット繰り返し回数 (default = 1)。 1セットは、半波長板 0度、45度、22.5度、67.5度の4露出。
標準星の観測
- ucc_run の "Pol_Standard_OPT_Schmidt"という天体リスト (Schmidt et al., 1992, AJ) から、備考欄に "Recommended" と書かれている天体を観測することをお勧めする。
- 無偏光標準星のときはwfgs2コマンドのオプションを"-up" に、強偏光標準星のときは"-sp" に変える。
```
 wiz$  wfgs2 -up exptime [object] [repeat-set]
 wiz$  wfgs2 -sp exptime [object] [repeat-set]
```
  - こうすることで、FITS header の "obsnote"欄に、それぞれ、"UP", "SP" という文字列が追加される。

偏光観測が終わったら
- 半波長板を退避する (画像を見ても気づきにくいので、忘れずに!!)
```
wiz$ hwp --out
```
- スリットをopenに
```
wiz$ sl open
```
- グリズムをopenに
```
wiz$ gr open
```

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分光 †

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準備 †

ucc_runで望遠鏡を目標天体に向ける
スリットを挿入する
```
 wiz$  sl slit-mrr; fin2
```
（もしまだなら）オーダーカットフィルターを挿入する
```
 wiz$  fl lwp; fin2
```
グリズムを挿入する
```
 wiz$  gl g300; fin2
```

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スリットへの導入 †

スリットビュー(SV)画像をテスト取得。
```
 wiz$ slview -t exptime
```
- exptime: 露出時間 (sec)
取得したSV画像で目標天体が写っていることと、スリットの結像位置を確認。
- スリットの結像位置は望遠鏡の向きやローテータの向きによって変わるので、天体導入ごとにスリット位置を確認することを推奨。
- スリットが見えなければ、比較ランプの光をスリットに当てて、スリットの位置を確認（今後、スクリプト化の予定）。
  - ランプ挿入
```
 wiz$ lamp --in
```
  - ランプ点灯
```
 wiz$ lamp --on
```
  - SV テスト撮影
```
 wiz$ slview -t 0.01
```
  - ランプ消灯
```
 wiz$ lamp --off
```
  - ランプ退避
```
 wiz$ lamp --out
```

目標天体をスリットに導入する
```
 wiz$ xyoffset2
```
を実行後、
- まず、ds9画像（SV画像のフレーム）上で、天体をクリックする。
- 次に、その天体を結像させたい位置（スリット上）をクリックする。
- そうすると、望遠鏡オフセットが実行され、天体がスリットに導入されるはず。
- テスト撮影 (slview -t exptime )して、スリットに導入されたことを確認する。まだずれている場合は xyoffset2 を繰り返す。

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オートガイドの開始 †

現状のオートガイダーは画像の向きを固定した（視野回転で「AZ/EL同期」の設定にした）場合にしか、使えない。
ガイド星を決める
- 目標天体（点光源）が明るく、スリットからの漏れ光が十分見える場合は、目標天体自身をガイド星とする (on-source guide)
- 目標天体が暗いとき、あるいはスリット幅広10''部を使うとき等、スリットからの漏れ光が認識できない場合は、SV視野内の別の点光源をガイド星とする (off-source guide)
次のコマンドを実行する
```
 wiz$ autoguide exptime [half_box_size]
 (例) wiz$ autoguide 1
```
- exptime: 露出時間(sec)
- half_box_size: ガイド星重心を計算するための正方形領域の1辺の長さの半分(pix) (default=50)
- コマンド入力後、ds9上でガイド目標位置（ガイド星を固定させたい位置。on-sourceであればスリット上）をクリックする。
しばらく、ds9のSV画像を眺め、オートガイドが実行されていることを確認する。
- ガイド目標位置は緑丸で表示される
- ガイド星が検出されると重心が赤丸で表示される。重心と目標位置のズレが十分小さいか極端に大きい時以外は、重心を目標位置に近づけるように望遠鏡オフセットが実行される。
- ガイド星が検出されないと、重心が青丸で表示され、望遠鏡オフセットは実行されない。

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本番分光観測 †

 wiz$  wfgs2 -e exptime [object] [repeat]
(例) wiz$ wfgs2 -e 60 M67 3; fin

exptime: 露出時間 (sec)
object: 天体名 (default = Unknown)
repeat: 画像取得繰り返し回数 (default = 1)

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波長比較スペクトル取得 †

スリットの結像位置は望遠鏡や装置の向きによって変わるので、天体導入ごと（ほぼ同じ望遠鏡／装置の向きごと）に比較スペクトルを取得することを推奨。

ランプ挿入
```
 wiz$ lamp --in
```
ランプ点灯
```
 wiz$ lamp --on
```
テスト取得
```
 wiz$ wfgs2 -t exptime; fin
```
輝線がサチらないように露出時間を調整する。グリズム=g300のとき、exptime=0.4秒程度。

本番取得

 wiz$ wfgs2 -e exptime comparison 3; fin

ランプ消灯
```
 wiz$ lamp --off
```
ランプ退避
```
 wiz$ lamp --out
```

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フラット †

最適なフラット取得方法は確立していない。

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ドームフラットの場合 †

ドームフラットによるフラット画像（少なくとも、撮像モード）は、ローテータの向きにより画像の強弱パターンが変化することが知られている。つまり、フラットスクリーンの反射光は十分均一ではないことが示唆される。これに対応するためには、異なるいくつかのローテータ「指令角度」でフラットを取得し、画像を足し合わせ（平均）することが考えられる。

望遠鏡高度(EL)の設定
- ucc_runで望遠鏡の高度を40.2度に設定す

エンクロージャ方位(AZ)の設定
- ucc_runでエンクロージャの同期をOFFにし、
```
  エンクロージャAZ = 望遠鏡AZ + 68.2 
```
  となるように、エンクロージャを回転させる。

スリット、フィルター、グリズムを希望の設定にする (コマンド: sl, fl. gr)

フラットランプの点灯、調光
- ucc_run メイン窓「エンクロージャ」> 「エンクロージャ監視制御」窓の「ドームフラット用光源」囲み内の「ON」ボタンを押し、「調光」ボックス内に数値を入れて明るさを調整。

以下のセットを繰り返す。たとえば、 ang（ローテータ指令角度）を -135度から180度まで45度刻みで。
- ローテータ回転
```
wiz$ nayuta -rc ang
```
- ang: ローテータ指令角度（位置角ではなくて、機械的な回転角度）
- ucc_run 「視野回転」窓上でインストラメンタルローテータの実角度が目的の角度になったことを確認する。
  - まあまあ高頻度で動かないことがある（通信の失敗）。その場合は、wiz上でコマンドを再実行、または ucc_run GUI上で操作）。
- フラット画像取得
```
 wiz$ wfgs2 -e exptime flat  repeat; fin
 (例) wiz$ wfgs2 -e 5 flat 20; fin
```

フラットランプの消灯

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トワイライトフラットの場合 †

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（参考）MINTの場合のおすすめ取得方法（Chromey & Hasselbacher 1996） †

おおよそのフォーカスを合わせる。
望遠鏡AZを、日の出または日の入り方向と反対の方角に向ける。月がある場合は、太陽と月から一番離れている方向を選ぶ。
ELを75度前後にする。
必要なS/Nにが得られている間、取得を続ける（露出時間の目安は5秒）。

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ダーク †

以下のコマンドを実行すると、その晩に観測した画像の露出時間の種類を調べ、ダークを取得するためのスクリプトを作ってくれる。
```
 wiz$ darkscript.sh
```
次のように、スクリプトの内容と、作成されたスクリプト名（フルパス）が表示される。
```
sleep 3600 
wfgs2 -d 1.00 15
wfgs2 -d 5.00 15
FinWFGS2
fin
------
Generated dark script: /home/nhao/tools/darkscripts/DARK190715.sh
```
必要であれば、作成されたスクリプトを編集する（不要なダーク取得コマンドを削除する、など）
```
 (例) wiz$ emacs  /home/nhao/tools/darkscripts/DARK190715.sh
```

実行する

 (例) wiz$ sh  /home/nhao/tools/darkscripts/DARK190715.sh

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観測終了 †

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WFGS2のかたづけ †

上記のように、自動生成したダークスクリプトを実行する場合は、ダークスクリプトの中に、装置終了処理スクリプト(FinWFGS2)が含まれるので、装置終了処理は不要。
自動生成したダークスクリプトを使わない場合(原則、天体観測後はダークスクリプトを使ってください：自動画像処理のため)は、以下を実行
```
wiz$  FinWFGS2
```

↑

望遠鏡のかたづけ †

望遠鏡、エンクロージャをホーム位置に向ける (通常、AZ=0, EL=90)
ミラーカバーを閉める
ドームスリットを（開けていればベンチレータも）閉める
ucc_runで「観測終了」スクリプトを実行する
- 「観測補助」> 「観測終了」
ucc_runを終了する
制御架の電源を切る

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その他のかたづけ、確認 †

スタッフはなゆた観測終了時にチェックするべきことを確認して帰宅

マニュアル のバックアップ(No.20)