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Hinode EIS 解析 2014 June 05 T. Kawate Hinode EIS • 極紫外線撮像分光装置 (EUV Imaging Spectrometer; EIS) • 遷移層～高温コロナ(105-107K) の温度領域の分光、およびス リットへの結像位置を動かすこ とによる2次元的な構造の分解 • サイエンス目的(ひのでHPより) NAOJ ひのでHPより – コロナの加熱機構を解明する – フレア・CMEなどの発生機構を解 明する – 遷移層からコロナのプラズマを 探る 装置概要 • スリット方向空間分解能: ～2arcsec (1 arcsec/pix) • スリット幅: 1, 2, 40, 266 arcsec • 観測波長: 17〜21nm, 25〜29nmの2領域 – さらにstudyに依存して輝線窓を区切られて保存 – 長波長側と短波長側でCCDが分かれているので、波長較 正・位置あわせは2つのCCDで別々に行う • 視野: 最大590 x 1024 arcsec2 • 波長分解能l/Dl: 〜4000(17〜21nm)、〜4600(25〜 29nm) (0.0223 A/pix) • 時間分解能: 最短0.5秒、フレア時5-9秒などが多い 画像例 195A (Fe XII) フレアスタディ 2”スリットで5”ごとに露出 見てのとおりスパースラスターでは空間分解能が低めなので、 AIAなどとあわせて構造を把握することが多いです。 NAOJ ひのでHPより 輝線窓 (赤字はAIA窓内にあり・ 青字は同じ原子の同じ電離度がAIAにあり) • • • • • • • • • • • • • • • Fe IX - 171.07 O VI - 184.12 Fe X - 184.54 Fe XII - 186.85/186.88 FeXXI - 187.89 FeXI - 188.23/188.30 Fe XXIV - 192.04 Fe XII - 192.39 Ca XVII - 192.82 O V - 182.90/192.91 Fe XII - 193.52 Fe XII - 195.12/195.13 Fe XIII - 200.02 FeXIII - 202.04 Fe XIII - 203.80/203.83 • • • • • • • • • • • • • • • • • Fe XVI – 251.07 FeXXII – 253.16 FeXVII – 254.87 FeXXIV – 255.10 He II – 256.10 Si X - 258.37 Si X – 261.06 FeXVI – 262.98 FeXXIII – 263.76 Fe XIV - 264.78 Mg VI – 268.99 Mg VI – 270.39/270.40 Fe XIV – 270.51 Si VII – 272.64 Fe XIV – 274.20 Si VII – 275.35 Fe XI - 284.16 AIA 304 – He II 171 – Fe IX 193 – Fe XII, XXIV 211 – Fe XIV 335 – Fe XVI 94 – Fe XVIII 131 – Fe VIII, XXI 各輝線の波長・遷移・温度の対応 • CHIANTI atomic database (http://www.chiantidatabase.org/chianti_linelist.html) キャリブレーション • 配布されているデータはlevel-0なので、まずはキャリブレーション を行い、level-1データを作成する。 – IDL> eis_prep, filename, /quiet, /retain, /default, /save • 実行するとeis_l1_*ファイルと、eis_er_*ファイルが作られる。(2種 類のファイルは同じ場所において解析を行う) – sensitivity correctionの方法がたまに変更されており、現在は eis_prepオプションの”/correct_sensitivity”は使わないほうがよいらし い • http://solarb.mssl.ucl.ac.uk:8080/eiswiki/Wiki.jsp?page=EISCalibration – sensitivity correctionは、 • IDL> cal_factor=eis_ltds(date,wvl) – で得られる係数をデータに掛けるようにとの事(ltds: long-term decrease in sensitivity) クイックルック • IDL> xfiles xfiles > Browser が便利 上段中クリックで、クリックした場所のスペクトルが下段に表示される。 下段中クリックで、クリックした波長で2次元マップが上段に表示される。 積分する波長範囲は左のラジオボタンで[1,3,5,7]pixelの範囲で選択可 データ読み込み • あるファイルの中に含まれる波長窓のうち、データキューブ としてどれを取り出せばよいかは – IDL> wd=eis_getwindata(filename) • で選択肢が出る。 • あらかじめ見たい波長が • 分かっている場合は、 – IDL> wvl=192.120 – IDL> wd=eis_getwindata(filename,wvl) • などですぐに3次元配列が取り出せる。 • ここで読み込まれたwd構造体を解析していけばOK • 波長窓内の色々な輝線のブレンドはCHIANTI(ch_ss)を参照 すればよいが、未同定ラインが混ざっていることもある wd構造体 [波長, x方向(t方向),y方向]の輝度 [波長, x方向(t方向),y方向]の輝度の誤差 波長 各スリット位置での露出した時刻(startからの経過し た秒と絶対時刻) 使える1露出のデータなら1が入っている 露出時間 各ピクセルの太陽面座標X [arcsec] 各ピクセルの太陽面座標Y [arcsec] 簡易的なフィッティング • IDL> eis_auto_fit,wd,fit[,refwvl=wvl] • IDL> eis_fit_viewer,wd,fit fitという構造体にGaussianなどのfittingパラメータが入っている。 single/double Gaussianの選択など色々出来るが、「やはり自分でフィッティング結 果を確認しながらやりたい」という場合は自分でスクリプトを作成するのを推奨 何が出来そう？ ～視線方向速度計測によるフローの解析～ • 遷移層～高温コロナの速度・柱密度の解析で、運よ くフレア初期でループトップあたりを捉えられれば、 リコネクションアウトフローの物理量がわかる Hara et al. 2011 ApJ 何が出来そう？ ～coronal loop中の波動の伝播～ • intensityの伝播 → 高密度の伝播 • doppler shiftの伝播 → 横波の伝播 Wang et al. 2009 A&A 何が出来そう？ ～実はnonthermal electronに感度がある～ • Maxwell分布なthermal成分のほかに、continuumや 高階電離プラズマを使って10keVの電子の存在が EISで検出できる？ Feldman et al. 2008 ApJ