数据分析软件2.01更新说明

HXMT卫星数据分析软件2.01更新说明  [pdf]

 

hegtigen

        hegtigen模块加入了经纬度选择,去掉了SAA区附近的一些本底比较高的区域,不需要使用hegti模块。

 

legti

        legti模块更新了算法,对于高能段能谱的筛选更严格。

 

megti

        megti模块更新了算法,去掉了像素不稳定的时间段。

 

本底模块

     HXMT本底估计软件采用python语言开发,目前兼容python 2.7和3.0以上版本,主要依赖库:numpy,scipy,matplotlib和astropy. 主要变化如下:

  • hebkgmap模块进行了优化,不要求输入盲探测器(detid=16)screen后的事例文件,只需要输入包含所有探测器(0-17)screen后的事例文件即可,因此在hescreen这一步只需要产生所有探测器的事例文件,不需要单独产生盲探测器的事例文件。

  • mebkgmap模块同hebkgmap一样,不需要单独产生盲探测器screen后事例文件,只需要输入包括所有userdetid(0-53)screen后的事例文件即可。
  • lebkgmap需要包括所有盲探测器事例文件(与v2.0相比,增加大视场盲探测器的事例,对应探测器编号:21, 53, 85)。LE的本底估计算法更新,相比v2.0,估计精度提高(主要原因是本底涨落下降)。
  • 本底光变曲线更新,主要变化是误差估计结果;本底计数由原来的COUNTS更新为RATE。
  • 本底估计软件使用方法,增加一种新命令格式:
    • hebkgmap sflag=lc/spec evtfile=screen.FITS ehkfile=ehkfile.fits gtifile=gtifile.fits dtname=deadtime.fits srcdat=lcname/specname chmin=chmin chmax=chmax
    • mebkgmap sflag=lc/spec evtfile=screen.FITS ehkfile=ehkfile.fits gtifile=gtifile.fits dtname=deadtime.fits tempname=tempname srcdat=lcname/specname chmin=chmin chmax=chmax outnam=outnam_prefix
    • lebkgmap sflag=lc/spec evtfile=screen.FITS gtifile=gtifile.fits srcdat=lcname/specname chmin=chmin chmax=chmax outnam=outnam_prefix

  

HE标定数据库的更新

      HE的本底模型更新后,导致的HE有效面积更新。

 

LE标定数据库的更新

      更新了LE标定数据库中的标定文件,主要包括:LE的增益随时间的演化更新,LE的能量分辨率变化导致的RMF文件更新,本底更新导致的LE有效面积更新。

      目前更新截止到2019年2月28日,根据在轨1年多的运行,LE响应变化规律稳定,更新截止日后三个月的数据也可以使用。

  

脉冲星相位计算工具

      新增脉冲星相位计算工具hphase_cal.py,用于计算脉冲相位。根据脉冲星星历,在事例数据(太阳系质心修正之后)最后添加一列Phase。目前,这一版只考虑单脉冲星相位计算,脉冲星参数文件格式采用TEMPO2的标准参数格式

      使用帮助查看:python hphase_cal.py –help

                    EXAMPLE: python hphase_cal.py evtfile=eventfile.FITS parfile=ephemeris.par

                         evtfile: The Event file containing the column of the Barycenter corrected time

                         parfile: The name of ephemeris file

                         colname (default argument): The column name of Barycenter corrected time(the default value is "TDB"

                         instrument (default argument): The name of Instrument(HXMT/FERMI) (the default value is "HXMT"

  

打印探测器信息

      新增工具hprint_detid.py,用于打印Insight-HXMT探测器的ID及其对应的视场属性。

      运行方式: python hprint_detid.py

 

打印MELE能量对应的PI

      新增工具hen2pi.py,用于计算ME和LE的能量对应的PI值。

      运行方式:python hen2pi.py ME|LE energy。

      比如计算LE望远镜 1.5 keV对应的PI:python hen2pi.py  LE  1.5,输出结果是:('PI is ', 165, ' for Energy: ', 1.5)。

      ME对应的运行方式类似,比如计算ME望远镜10keV对应的PI:python hen2pi.py ME 10,输出结果是:('PI is ', 119, ' for Energy: ', 10)。

  

HE能谱合并工具

新增工具hhe_spec2pi.py:用于HE 17个非盲探测器能谱、本底谱和响应的合并。

  • 输入
    • src.dat要合并的非盲探测器能谱名称
    • bkg.dat:要合并的非盲探测器本底能谱名称
    • rsp.dat:要合并的非盲探测器的响应文件名称
  • 输出:
    • src.pi:合并后的能谱名称
    • bkg.pi:合并后本底能谱名称
    • rsp.rsp:合并后的响应名称

具体用法如下:

           hhe_spec2pi   src.dat   bkg.dat   rsp.dat   src.pi   bkg.pi   rsp.rsp

其中src.dat, bkg.dat, rsp.dat中分别写入要合并的PHA文件,本底文件,响应文件的名字。

PHA文件、本底文件和响应文件的内容,需要一一对应,文件个数在1-17之间。

比如合并17个非盲探测器的能谱、本底和响应。

      src.dat中的内容为:

  • HE_pha_g0_0.pha
  • HE_pha_g1_1.pha
  • HE_pha_g2_2.pha
  • HE_pha_g3_3.pha
  • HE_pha_g4_4.pha
  • HE_pha_g5_5.pha
  • HE_pha_g6_6.pha
  • HE_pha_g7_7.pha
  • HE_pha_g8_8.pha
  • HE_pha_g9_9.pha
  • HE_pha_g10_10.pha
  • HE_pha_g11_11.pha
  • HE_pha_g12_12.pha
  • HE_pha_g13_13.pha
  • HE_pha_g14_14.pha
  • HE_pha_g15_15.pha
  • HE_pha_g17_17.pha

  bkg.dat中的内容为:

  • HE_bkgpha_0.pha
  • HE_bkgpha_1.pha
  • HE_bkgpha_2.pha
  • HE_bkgpha_3.pha
  • HE_bkgpha_4.pha
  • HE_bkgpha_5.pha
  • HE_bkgpha_6.pha
  • HE_bkgpha_7.pha
  • HE_bkgpha_8.pha
  • HE_bkgpha_9.pha
  • HE_bkgpha_10.pha
  • HE_bkgpha_11.pha
  • HE_bkgpha_12.pha
  • HE_bkgpha_13.pha
  • HE_bkgpha_14.pha
  • HE_bkgpha_15.pha
  • HE_bkgpha_17.pha

 rsp.dat中的内容为:

  • HE_rsp0.rsp
  • HE_rsp1.rsp
  • HE_rsp2.rsp
  • HE_rsp3.rsp
  • HE_rsp4.rsp
  • HE_rsp5.rsp
  • HE_rsp6.rsp
  • HE_rsp7.rsp
  • HE_rsp8.rsp
  • HE_rsp9.rsp
  • HE_rsp10.rsp
  • HE_rsp11.rsp
  • HE_rsp12.rsp
  • HE_rsp13.rsp
  • HE_rsp14.rsp
  • HE_rsp15.rsp
  • HE_rsp17.rsp

 

能谱拟合可用能量范围

 慧眼HXMT的能谱拟合,建议的能量范围:

  • HE:28-250 keV,
  • ME:10-20 keV。
  • 在LE的计数率低于3200 cnts/s(1-10 keV)时,建议选取能段1-10 keV;在高于 3200 cnts/s时,建议选取能段:1-7 keV。LE在1-2 keV可能存在结构,如下图所示:
  • changelog-2.01-image1

      另外,HE 17个单体能谱合并后,Crab的残差(固定谱参数2.11,归一化系数9.71)有时会在~60keV,~190keV处出现结构,如下面两图所示:

changelog-2.01-image2

changelog-2.01-image3

  根据Crab 247次曝光的结果来看,也存在~40%的观测数据,残差较好,如下图所示:     

changelog-2.01-image4

      根据目前对其他源的联合观测数据分析来看,HE,ME的系统误差在~2%左右,LE的系统误差在~1.5%