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关于时变模拟的说明

近日有用户咨询时变的模拟怎样进行。特做以下补充说明:

时变的研究对象比较多样,没有提供一个统一的模拟工具。总体来说,用户需要背景谱以及仪器的响应文件,然后可以自行模拟。

HXMT是准直型仪器,正轴定点观测时,大视场和小视场探测单体(例如,对HE,共有17个大视场和小视场探测单体)探测源和背景(无法直接区分两者,因为不成像)。盲探测单体(例如,对HE,共有1个盲探测单体)的视场被遮盖,仅探测背景,用其来估计大视场和小视场单体中的背景(根据一定的关系式)。在光变的模拟中,用户可能需要大视场和小视场单体的实际背景水平,以及用盲探测器估计出来的大视场和小视场单体的总背景及其误差大小(这里的误差因为是由关系式传递过来的,不再是泊松分布的误差了)。这两条背景谱都可以借助《HXMT核心科学提案征集白皮书》9.4节中的能谱模拟工具得到(用户可以先了解一下能谱模拟工具)。这里提供一个具体操作步骤:

1.将fakespec_bgmodel_ver6.tcl文件的syse_include和stae_include这两个参数都设为1(fakespec_bgmodel_ver6.tcl的第8行和第10行分别为“set syse_include 1;”和“set stae_include 1;”即可),即模拟中考虑系统误差和统计涨落。

2.请删除或注释掉fakespec_bgmodel_ver6.tcl文件的54行"file delete ${tele}_bg_sl_poiT.pi"(这是大视场和小视场单体的实际(“实际”意为与利用盲探测单体估计的相对)总背景谱,在上节1.中的参数设置前提下,它含系统误差但不含统计涨落。在能谱模拟工具中,它是个中间文件,因而被删除。注释掉这行意味着在最终输出中保留这个文件)。

3. 以模拟HE曝光时长为1000 s的观测为例,运行fakespec_bgmodel_ver6.tcl。会得到3条能谱。其中,HE_bg_sl_esti_1000s_wsyse_wstae.fak为利用盲探测单体数据估计出来的大视场和小视场单体的总背景谱,为1000 s曝光时长下的,计数COUNTS栏已经含系统误差和统计涨落。各能道的统计误差的大小在STAT_ERR栏中,单位为计数。各能道的系统误差的值在SYS_ERR栏中,其值代表的是该能道系统误差占该能道总计数的比例,例如0.05代表系统误差为计数的5%。系统误差暂按各能道独立处理。

HE_bg_sl_poiT.pi为大视场和小视场单体实际的总背景谱。!!!注意它不是该曝光时长下的,而是1E6 s曝光时长下的(可参看表头中exposure关键字)!!!。这条谱已经将系统误差包含在内了,但没有进行统计误差的抽样。我们提供的背景谱均不含时变,是稳定的,即计数大小和曝光时长成正比。因此,用户可以利用这个正比关系,将计数除以1000即得到1000 s下的能谱计数(由于没有考虑统计误差,这是一条期望谱)。然后根据泊松涨落对其进行抽样(此处的计数服从泊松分布,因为是大视场和小视场单体的实际谱),这就将统计涨落考虑进去了,这步可以利用XSPEC的fakeit工具很方便地实现。


大小视场探测单体的总的响应文件为能谱模拟工具中的filesneeded文件夹中的*rsp和*arf文件。与通常的定义略有不同的是,探测效率考虑在rsp文件中了,arf中只记录了大小视场探测单体的总几何面积。