測光望遠鏡マニュアル

岡山36ドーム～測光望遠鏡マニュアル～

　このマニュアルは、岡山36inch望遠鏡に同架されている望遠鏡（Meade社LX-200）を使って測光観測を行うためものです。測光観測システムやドーム内の配置から、観測の流れ、ソフトの簡単な使用法などが書いてあります。また、これまでに行ったテスト結果などを最後にまとめて付け加えてありますので、使用の際の参考にしてください。

近藤正宏(福島大学教育学部)
email:kondoh@tau.educ.fukushima-u.ac.jp

1. 測光システムとドーム内配置

36inch望遠鏡の南側に同架させてあるMeade LX200に、Pictor1616 CCD カメラを取り付けてあります。
これをドーム計算機室においてあるパソコンから専用のソフト（Pictor View）を用いて制御します。
システムの全体像は図1のようになっています。

図1 測光望遠鏡観測システム

冷却用ファンはCCDの冷却を助けるためのもので、これを用いると(室温―30～40)℃で安定します。
フィルターボックスにはB、V、Rc、Icの4色のフィルターと、 clearフィルターがはいっています。
フィルターの切り替えは、計算機室でソフトから行うことができます。 36ドーム内での配置は図2、3の通りです。

図2 36 inchドーム内の測光望遠鏡観測システムの配置

図3　装置の写真

2. 観測準備

その日の始めに

・CCD制御用のパソコンのハードディスクの空き容量が、十分残っているかを確認してください。
　画像一枚あたりのファイルの容量は、 １枚あたり約780Kbyte(binning 2×2の場合)です。
　足りない場合は、c:\okayama\ にある古いフォルダを削除してください。
・観測データ保存用のフォルダをc:\okayama\に作成します。
　　　 ※ 例　c:\okayama\001219

観測の前に

CCDの温度が安定するまで時間がかかる(～30分)ため、ここで述べる作業は観測開始30分前にはおこなってください。

①　CCDの電源を入れる

POWERをONにし，

VOLTAGEの摘みで電圧を12Vにあわせ，

OUTPUTをONにします（左図参照）。

※5秒位するとCCDのコントローラーが立ち上がり，ピッという音がします。

図4　定電圧装置

②　制御用パソコンたちあげ

最初にwindows 95をどのモードでたちあげるか聞いてきますが、ここではnormalモードを選択します。

※しばらく放っておけばnormalで立ち上がります。

③　CCD冷却用ファンの電源を入れる

図３の冷却用ファンのスイッチをONにします。
(定電圧装置の上に固定してあります)

④　CCD制御ソフト　Pictor View ver.7.1.1 の立ち上げと冷却温度設定

「測光望遠鏡」と書いてあるアイコンをダブルクリックします。
CCD制御用ソフトPictor Viewがたちあがります(図8参照)。
「connection」メニューの「connect」を選択します。
「Camera」メニューの「Set CCD Temparature」で冷却温度をセットします。

※冷却が開始されます。
※初期状態では－10°の設定になっています。

観測の前に#2

ここで述べる作業は、観測前に行えば良いものです。

測光望遠鏡のカバー（図3参照）を空けます

※カバーには留め金がついていますので、開閉の際は注意してください。
ユーザー設定を行います
「file」―「set user preference」のユーザ設定ダイアログ(図5参照)で必要な情報(観測者など)を入力します。
ここで指定した情報はファイルのヘッダーに書き込まれます。
Pictor Viewでオートセーブ機能を使う場合
- 「file」―「set user preference」の Default Image Directoriesに
  その日の初めにで作ったフォルダを指定してください。
  
  図5　ユーザー設定ダイアログ
- 設定アイコン（図8参照）をクリックし、下図のBase Nameを指定します。
  
  図6　積分時間などの設定ダイアログ
  画像ファイルは図5で指定したフォルダに、
  
  という名前で順に保存されていきます。
  数字が999を超えた場合は、000から順にファイルを上書きしてしまいます。
  一つのBase Nameでとれるファイル数は1000となります。
  一晩の観測でこれを超えるような場合は、観測の途中でBase Nameを変えてください。
パソコンの時刻合わせ
パソコンの時刻は一日に数秒程度ずれることがあります。
必要ならば、観測前に（電話番号117などで）時刻あわせを行っておきましょう。

※ファイルのヘッダーに書き込まれる時刻は
　　　パソコンの時計―９時間
となります。つまり、パソコンの時計をJSTにあわせていれば、UTが書き込まれることになります。整約の際などには注意してください。
フォーカス調整

フォーカスコントローラー（図7）の赤いボタンがフォーカス調整です。
黒い摘みはスピードを調整します。
観測しない時はプラグを外してあります。観測終了後は忘れずに抜いてください。
※ごくたまに指を離してもボタンが戻らないことがあります。
※10秒を越えるような長い時間モーターを動かし続けると、
　ソケットが外れる事があります。
※VなどとIcフィルターでは焦点が少し異なります。

図7　フォーカス調整コントローラー

3. 制御パソコンとソフト使用マニュアル（簡易版）

CCDの制御は、Meade社のPictor Viewで行います。2001年2月現在の最新versionは7.1.3です。最新版はMeadeのホームページからダウンロードすることができます。

http://www.meade.com/catalog/pictor/pvrev.html

図8はPictor Viewの実行画面です。

図8　Pictor View ver.7.1.3 実行画面

以下に主に使用すると思われるメニュー、ツールバー上のアイコンなどを書き連ねます。それぞれの詳しい使用法については、Helpメニューをご覧ください。

表１　観測の際使用する主なメニュー

メニュー	プルダウンメニュー	内容
File	Set　User Preference	default image directory の設定オートセーブを使用する際は、セーブするフォルダをImage Filesに指定します。 →図5参照
File	Save As	ファイルのセーブ
Camera	Set CCD Temparature	CCDの冷却温度設定を設定
	Take Image	積分開始
	Take Dark Frame	dark frame取得
	Take Bias Frame	bias frame取得
	Take Color Image	3色画像取得これを選択すると自動的にフィルターを変えながら積分を行います。画像を合成するのに用いる3つのフィルターとその積分時間を指定できますが、連続撮像はできません。
	Take Filtered Image	Filterを指定して撮像 CLEAR,BLUE(B),GREEN(V),RED(Rc),INFRARED(Ic),NONE(NO FILTER)が選べます。フィルターを変えずに続けて撮像するときは、Camera―Take Imageで大丈夫です。
	Filter Wheel Setup	Filter Wheelの設定 Camera―Take Color Imageで使用する3色を選びます（以下の補足参照）。
Connection	Connect	CCDカメラと接続
Connection	Disconnect	CCDカメラとの接続解除

(補足)Take Color Imageの設定の仕方
Filter Wheel Setupダイアログのチェックボックスで、使用する3色を選びます（図9参照）。
ここのフィルター毎に 一番右にあるボックスに指定してある数字（乗数）×（積分時間） の積分を行います。
積分時間はあとで出てくる設定アイコンのメニューで指定します。

※図9の例の場合、積分時間が30秒と指定してあれば、それぞれ
B filter：30×10=300(秒)
V filter：30×1=30(秒)
Rc filter：30×2=60(秒)
の積分が行われます。
回数は最大25まで指定できます。

図9 Filter Wheel Setupダイアログ

表2　主に使用するアイコン

アイコン	内容
カメラアイコン	フィルターなどを変えずに、そのまま積分を開始します。
設定アイコン	Setup Exposureダイアログが表示されます。ここで積分時間、オートセーブ、binning、連続撮像などの設定を行います。 →図10参照

図10 Setup Exposureダイアログ

注：現在のヴァージョンのソフトでは、gainの設定は行えません。
　　また、binningは2×2のみとなっています。

4. 観測終了

データのバックアップをとります。
オートフォーカスのプラグを抜いてください。
観測準備の際に行った作業を逆に行ってください。
1. CCD制御ソフト　Pictor View終了
2. 制御用パソコン終了
3. CCD冷却用ファンの電源を切る
4. CCDの電源を切る

5. （フラット取得）

フラット画像としては、スカイフラットを用います。その際、二つの方法があります。

薄明時の空を撮像する。
減光のための蓋を用い、昼間の空を撮像する。

現在のところまだ試験観測の段階で、分からないことが多いのですが、これまでの経験を一応載せておきます。
どちらも10秒積分での目安です。

薄明フラット撮像
・夕方の観測開始の目安
Bフィルターではおよそ日没後12、3分で(日によって多少異りますが) 40000ADU程度のカウントが得られます。
基本的にBフィルターでタイミングを見計らい、 7、8枚撮像した後に、VRcIcを交互に積分を行うのが望ましいようです。
参考に過去の日没時間からの各フィルターのカウントの変化を載せておきます。

昼間のスカイ撮像
　右図の減光用蓋を望遠鏡にかぶせ、撮像を行います。各フィルターで使用するシートの目安は表3の通りです。また、図11はフラット撮像の際に用いたシートの写真です。

表3　スカイフラット撮像時の目安

フィルター	減光に用いるシート	得られるカウント
B	シートA×1	～30,000
V	シートA×2	～30,000
Rc	シートA×2+シートB×2	～20,000
Ic	シートA×2+シートB×2	～20,000

シートA：厚さ5㎜のシート
シートB：厚さ1㎜と0.5㎜のシート

（注）シャッターの脇から光が漏れるため、ダーク、バイアスなどは望遠鏡の蓋を閉めた状態で取得してください。

これらを目安に各自工夫してみてください。

図11 フラット撮像用シート
左上が望遠鏡にかぶせる「フラット撮像用のふた」、右上が厚さ1.0および0.5mmのシート(シートB)、下が厚さ5mmのシート(シートA)です。

6. メモ

dark,biasの値
冷却温度ー10°の設定で、biasはおよそ1940、 darkは200秒積分で(2000-1940)=60ADU程度です。
視野
測光望遠鏡焦点距離および CCDのchip sizeからの理論値は、
望遠鏡の焦点距離：1,600 mm (f/6.3)
CCD chip size　：14.0 x 9.3 mm
より、

30.080 x 19.982 (′)

です。およそ30′×20′程度で、2×2のbinningをした状態で1pixel辺り2″程度となっています。
ダウンロードに要する時間
およそ30秒かかります。またフィルターを変えるときも数秒の時間を要しますので、
特に時間分解能を求めるときは多色測光はあまりお勧めできないと思います。

測光望遠鏡カタログ値


正式名	Meade社 LX-200-25(f/6.3)
光学系	シュミットカセグレン
有効径	254mm
焦点距離	1600mm (f/6.3)
口径比	1:6.3
副鏡遮蔽率	16.0% (f/6.3)
有効径	0.45秒
極限等級	14.5等

CCD性能一覧


CCD chip	Kodak KAF-1600
画素数	1536×1024
画素サイズ(μm)	9×9 1.175″/pixel

素子面積(mm)	114.0×9.3
gain	0.37 ADU/e-
変換効率	2.70 e-/ADU
bias取得所要時間	約30秒
read-out noise	15.71e-(冬季一晩平均) *詳細はテストレポートを見てください
linearity(@0 - 40000 ADU)	γ ～ 1.00

図12 Kodak KAF1600の波長感度曲線

KODNOH Hiro. (kondoh-hiro1@jcom.home.ne.jp)

近藤正宏(福島大学教育学部) email:kondoh@tau.educ.fukushima-u.ac.jp

目次

1. 測光システムとドーム内配置

図1 測光望遠鏡観測システム

図2 36 inchドーム内の測光望遠鏡観測システムの配置

図3 装置の写真

2. 観測準備

その日の始めに

観測の前に

※5秒位するとCCDのコントローラーが 立ち上がり，ピッという音がします。

図4 定電圧装置

※しばらく放っておけばnormalで立ち上がります。

※冷却が開始されます。 ※初期状態では－10°の設定になっています。

観測の前に#2

※カバーには留め金がついていますので、開閉の際は注意してください。

図5 ユーザー設定ダイアログ

図6 積分時間などの設定ダイアログ

※ファイルのヘッダーに書き込まれる時刻は パソコンの時計―９時間 となります。つまり、パソコンの時計をJSTにあわせていれば、UTが書き込まれることになります。整約の際などには注意してください。

※ごくたまに指を離してもボタンが戻らないことがあります。 ※10秒を越えるような長い時間モーターを動かし続けると、 ソケットが外れる事があります。 ※VなどとIcフィルターでは焦点が少し異なります。

図7 フォーカス調整コントローラー

3. 制御パソコンとソフト使用マニュアル（簡易版）

図8 Pictor View ver.7.1.3 実行画面

※図9の例の場合、積分時間が30秒と指定して あれば、それぞれ B filter：30×10=300(秒) V filter：30×1=30(秒) Rc filter：30×2=60(秒) の積分が行われます。 回数は最大25まで指定できます。

図9 Filter Wheel Setupダイアログ

図10 Setup Exposureダイアログ

注：現在のヴァージョンのソフトでは、gainの設定は行えません。 また、binningは2×2のみとなっています。

4. 観測終了

5. （フラット取得）

（注）シャッターの脇から光が漏れるため、ダーク、バイアスなどは望遠鏡の蓋を閉めた状態で取得してください。

図11 フラット撮像用シート 左上が望遠鏡にかぶせる「フラット撮像用のふた」、右上が厚さ1.0および0.5mmのシート(シートB)、下が厚さ5mmのシート(シートA)です。

6. メモ

*詳細はテストレポートを見てください

図12 Kodak KAF1600の波長感度曲線

近藤正宏(福島大学教育学部)
email:kondoh@tau.educ.fukushima-u.ac.jp

図3　装置の写真

※5秒位するとCCDのコントローラーが立ち上がり，ピッという音がします。

図4　定電圧装置

※冷却が開始されます。
※初期状態では－10°の設定になっています。

図5　ユーザー設定ダイアログ

図6　積分時間などの設定ダイアログ

※ファイルのヘッダーに書き込まれる時刻は
　　　パソコンの時計―９時間
となります。つまり、パソコンの時計をJSTにあわせていれば、UTが書き込まれることになります。整約の際などには注意してください。

※ごくたまに指を離してもボタンが戻らないことがあります。
※10秒を越えるような長い時間モーターを動かし続けると、
　ソケットが外れる事があります。
※VなどとIcフィルターでは焦点が少し異なります。

図7　フォーカス調整コントローラー

図8　Pictor View ver.7.1.3 実行画面

※図9の例の場合、積分時間が30秒と指定してあれば、それぞれ
B filter：30×10=300(秒)
V filter：30×1=30(秒)
Rc filter：30×2=60(秒)
の積分が行われます。
回数は最大25まで指定できます。

注：現在のヴァージョンのソフトでは、gainの設定は行えません。
　　また、binningは2×2のみとなっています。

図11 フラット撮像用シート
左上が望遠鏡にかぶせる「フラット撮像用のふた」、右上が厚さ1.0および0.5mmのシート(シートB)、下が厚さ5mmのシート(シートA)です。