Manual de usuario - Observatorio Astronómico Nacional de San
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1. exposure time a1 seu aE y A object lt dat Q ha Directory Sawe image Last image O Automatio EA o Dimension 1024 1034 CED Teton iain i Binning 4 4 Figura 1 Interfaz de usuario del sistema de control de MEZCAL Il Interfaz de Usuario A continuaci n se describen de forma resumida las funciones de la interfaz de usuario que se muestra en la Figura 1 estas incluyen Lamp Encienda Apaga las l mparas de tungsteno para campos planos y torio arg n para calibraciones de longitud de onda Diffuser Inserta retrae la pantalla difusora Wheel Acciona la primera rueda de filtros que puede contener filtros polaroid y un filtro para suprimir la contaminaci n de l neas espectrales provenientes de rdenes superiores red cutter La utilizaci n de este filtro actualmente ya NO es necesaria En enero de 2000 se instalaron nuevos filtros de alta calidad ptica que tienen incluido la supresi n de ordenes superiores Slits Acciona la charola de rendijas Hay tres espacios en esta charola SLITS 1 gt 702. metro detector como son la adquisici n de arcos de comparaci n con rendija de 70 o 150 micras grupos de bias y superposici n de im genes con rendijas proyectadas en el cielo El documento II de esta carpeta describe los comandos para efectuar secuencias Es posible editar nuevas secuencias de ser necesario Si se quiere editar una secuencia esto se hace en el archivo secuencias el cual se encuentra en el subdirectorio mes work La secuencia nueva editada aparecer en la pantalla de secuencias al reiniciar Advertencia al cerrar el programa de control e g fin de noche la secuencia nueva editada se pierde 1 e el programa despierta con los archivos de secuencias originales CCD Parameters Fija los par metros de operaci n y lectura del detector a usar Usualmente 2003 se utiliza el CCD SITE 3 en ganancia 4 y binning 2 x 2 full frame Esta configuraci n provee un muestreo ptimo con la rendija de 150 micras RESET VALUES CTRL SHIFT y un bot n de filtros o rejillas superior para reinicializar II Orientaci n de la rendija La configuraci n ptica del Mezcal se describe en los documentos V VI y VII de este manual El instrumento tiene forma de L La orientaci n de la rendija es ortogonal al brazo del instrumento Las Figuras 2a y 2b muestran el espectr metro en dos orientaciones t picas dl 1 CLE A LA WA Figura 2a Orientaci n instrumento N S rendija E O Figura 2b Orienta
3. presenten en el 2 1m Si se considera necesario hacer foco en el espectro sin rendija Abrir obturador en local Iniciar integraci n larga digamos 100 segundos Abrir cerrar obturador moviendo foco y haciendo off sets de 30 arcsec para incluir varios espectros en el mismo cuadro comparar y encontrar mejor foco en espectro sin rendija 8 Obtener arco con macro correspondiente a la rendija que se vaya a utilizar e g arc200 150 para rendija de 150 micras tiempo de exposici n del arco de 200 segundos Revisar posici n de las l neas Las figuras 4a 4b muestran ejemplos de los arcos bidimensionales con 150 y 70 micras se indica en ellos s lo una l nea de referencia para ubicaci n Comparar estos con las identificaciones contenidas en el documento IV de esta carpeta Revisar FWHM de l neas La rendija de 150 micras se proyecta en 120 micras 6 pixeles de 24 micras 1 e en caso de binning 2 x 2 implica 3 p xeles La rendija de 70 micras se proyecta en 60 micras 3 p xeles de 24 micras e g SITE 3 Para binning 2 x 2 implica 2 pixeles Notar que la c mara resuelve la imagen de la rendija de 150 micras por lo que los perfiles de las l neas de la l mpara de Th Ar parecen cuadrados m s que gaussianos 9 Asegurarse de verificar que el despliegue del ngulo en platina se encuentra en el origen y marque O con el instrumento instalado como se muestra en la Figura 2c Verificar la alineaci n N _ S de la rendija
4. micras 2 gt 150 micras 3 gt vac o Usualmente en el primero espacio est colocada la rendija de 70 micras 0 95 arcsec En el segundo espacio la rendija de 150 micras 1 9 arcsec y el tercero queda vac o Existe disponible una tercera rendija de 300 micras 3 8 arcsec Las resoluciones espectrales t picas con estas rendijas en Ha son de 5 10 y 20 Km s respectivamente Filters Acciona la charola de filtros Hay cuatro espacios disponibles FILTROS 1 gt Ha 2 gt OIT 3 gt SI 4 gt vac o Los filtros actualmente disponibles son Ha incluye las l neas de N II 6548 6584 A 6575 AA 90 O III 5007 5020 AA 60 A y S II 6717 6724 Me 6730 AA 90 A La charola de filtros tiene opci n para inclinarlos cada vuelta de la rondana inclina el filtro 2 grado gt corre la transmitancia hacia el azul Grating Acciona rota la rejilla Echelle Inicializa en O 2 y puede moverse a extremos 50 y 50 N meros positivos desplazan el espectro hacia el rojo Cada unidad equivale a 0 036 grados 130 segundos de arco Un pulso desplaza el espectro sobre el detector 1 08 mm lo que equivale a unos 43 p xeles CONFIRMAR ESTOS NUMEROS Usualmente el contador despierta en cero sin embargo el codificador de rotaci n de la rejilla no es absoluto Ocasionalmente se pueden presentar cambios en el despliegue de algunas unidades durante la noche motivados por fluctuaciones t rmicas en el codif
5. Manchester Echelle Spectrometer MES _ SPM MEZCAL Manual de Usuario Versi n 1 1 Diciembre 2003 Jos Alberto L pez Michael Richer Leonel Guti rrez John Meaburn Hortensia Riesgo INDICE Este manual contiene los siguientes documentos I Manchester Echelle Spectrometer MES SPM MEZCAL Manual de Usuario Versi n 1 1 Diciembre 2003 J A L pez Michael Richer Leonel Guti rrez y Hortensia Riesgo Descripci n general y procedimientos de inicializaci n para observar con el MEZCAL II MEZCAL Un espectr grafo computarizado para su uso en el Observatorio Astron mico Nacional L Guti rrez J M Murillo F Quir z M H Pedrayes J A L pez amp J Meaburn Reporte T cnico OAN Describe la operaci n de la interfaz de usuario incluyendo el uso de macros III Upgraded control acquisition program and user interface for the Manchester Echelle at San Pedro M rtir L Guti rrez J M Murillo F Quir z M H Pedrayes J Meaburn amp J A L pez Proceedings SPIE on Advanced Telescopes and Instrumentation Control Software II vol 4848 p 531 Describe las modificaciones realizadas al espectr metro durante el 2000 Incluye descripci n de interfaz de usuario y macros IV La eficiencia estabilidad e identificaciones de la l mpara del espectr metro MES SPM Michael Richer Documento web Agosto 2003 http www astrosen unam mx resast mezcal efmez htm Describe evaluaciones de eficie
6. ci n instrumento E W rendija N S Dado el esfuerzo exc ntrico que ejerce el instrumento por su forma y peso en el telescopio cambios de orientaci n durante la noche requer an de rebalanceo del telescopio Durante el 2003 se le fabric un sistema de contrapeso al instrumento con el cual el instrumento puede ser ahora rotado para posicionar la rendija en el ngulo de posici n requerido sin necesidad de rebalancear La orientaci n por omisi n del instrumento con su sistema de contrapeso se muestra en la Figura 2c Instrumento E O rendija N S Verificar que el contador de platina del telescopio marque O grados en esta posici n EC O wa Em ruin mm Figura 2c Mezcal con contrapeso instalado Instalaci n actual por omisi n Orientaci n instrumento E W rendija N S Por limitaciones en las longitudes de cables la rotaci n de ngulo de posici n se hace s lo indicada sobre el hemisferio norte de rotaci n Al operador de telescopio se le solicita la rotaci n indicando grados hacia el oeste o este respecto del norte Por ejemplo si uno desea un ngulo de posici n de la rendija de 135 grados y se tiene la rendija orientada N se solicita 45 grados al oeste La regla es buscar siempre el desplazamiento m s corto en el desplazamiento de rotaci n IV PROCEDIMIENTOS DE CALIBRACION Y AJUSTE AL INICIO DE TEMPORADA Es conveniente conocer las orientaciones en el despliegue del programa de co
7. icador Estos cambios no suelen representar cambios en la posici n de la rendija La estabilidad mec nica del MEZCAL es muy confiable ver documento IV de esta carpeta En caso de duda lo conducente es tomar arcos antes y despu s de una exposici n para comparar la posici n de las l neas del arco Mirror Inserci n retracci n del espejo plano Lenses Colimador Lectura inicial en 2580 4 unidades Usualmente este NO se debe mover El mecanismo que mueve el colimador se encuentra asegurado en el instrumento y hay que liberarlo antes de mover Shutter Local cierra y abre manualmente con los botones open close desde pantalla Remote usa el reloj del controlador del CCD para exponer por el tiempo indicado Base name Directory Establece la ra z del nombre de los archivos y el directorio donde se guardan Por omisi n el directorio es home observa La recomendaci n es que desde el subdirectorio home observa im genes puede uno crear subdirectorios personales para guardar los datos La sintaxis en Directory ser a entonces im genes midirectorio Save Image Si el bot n de salvado autom tico est desactivado hay que presionar Save Image cada vez que se lee una imagen del CCD de otra forma sta se pierde al leer la siguiente imagen Sequences Existen una serie de secuencias o macros que efect an de manera autom tica la mayor a de actividades rutinarias que requieren de varios pasos de acci n con el espectr
8. jos espurios fantasmas bien identificados en el sistema ptico del MEZCAL y cuya presencia es usualmente al nivel de s lo unos cuantos por ciento de la media de la se al del espectro En la Figura 6 se muestran varios ejemplos de estos fantasmas Ejemplos de reflexiones espurias Figura 6 Ejemplos de reflexiones espurias en fuentes brillantes Felices observaciones O Jos Alberto L pez Jal O astrosen unam mx Michael Richer richerC astrosen unam mx Leonel Guti rrez leonel E astrosen unam mx Hortensia Riesgo hriesgoO astrosen unam mx
9. ncia de detecci n de fotones y estabilidad mec nica Incluye arcos Th Ar con l neas identificadas V The Manchester Echelle Spectrometer at the San Pedro M rtir Observatory MES SPM J Meaburn J A L pez L Guti rrez F Quir z J M Murillo J Vald z amp M Pedrayes 2003 Revista Mexicana de Astronom a y Astrof sica 39 185 Describe el desempe o general del instrumento y el tipo de problemas astrof sicos donde su uso es m s eficaz VI Ten years of Manchester Echelle Spectrometers J Meaburn 4 M Bryce 1993 Optics in Astronomy 32nd Herstmonceux Conference p 9 Descripci n general del desempe o del espectr metro MES VII A dedicated echelle spectrometer for the Anglo Australian telescope J Meaburn B Blundell R Carling D F Gregory D Keir amp C G Wynne 1984 Monthly Notices of the Royal astron Soc 210 463 Art culo original del MES VII Manual para la instalaci n del MEZCAL E Colorado G Guiza J L Ochoa B Garc a J M Murillo Garc a Describe procedimientos y precauciones generales para la instalaci n del instrumento en el telescopio de 2 1m I Introducci n El Manchester Echelle Spectrometer MES fue concebido para atacar un n mero limitado de problemas astrof sicos donde se requiere estudiar con alta se al a ruido y alta resoluci n espectral perfiles de l neas resueltos espacialmente provenientes de fuentes extendidas y usualmente d biles Como c
10. ntrol de Mezcal y el de IRAF ya que stas no son iguales Estas orientaciones se presentan en la Figura 3 para dos orientaciones comunes del instrumento Rendija E W Rendija N S Figura 3 Ejemplos de despliegue de dos orientaciones t picas Vale la pena subrayar que la instalaci n por omisi n de MEZCAL es como la mostrada en al Figura 2c 1 e instrumento E O rendija N S Si se cambia a orientaci n de rendija E O entonces el brazo del espectr metro debe rotarse hacia el norte para Obtener las orientaciones de despliegue que se muestra en la Figura 3 Nuestra experiencia durante varios a os de observaci n con el MEZCAL ha sido que es un instrumento que no requiere de enfoques constantes Al menos un par de veces al a o nosotros comprobamos el estado general de calibraciones de tal suerte que el usuario encontrar muy probablemente un instrumento listo para iniciar a tomar espectros al comienzo de su temporada Sin embargo a continuaci n listamos una serie de pasos b sicos para ayudar al observador a iniciar su temporada y comprobar el estado de alineaci n y foco del sistema La escala de placa del f 7 5 es de 13 1 arcsec mm Para el caso del CCD SITE 3 con p xeles cuadrados de 24 micras esto corresponde a 301 arcsec p xel Por lo tanto para el caso de binning x 2 la escala es de 602 arcsec p xel IVa Los pasos b sicos al iniciar temporada son l Centrar estrella en guiador 2 Expone
11. onsecuencia el dise o ptico es simple pero muy eficiente Una versi n del MES ha operado en el OAN SPM desde 1998 Durante el 2000 se hicieron varias modificaciones a su sistema mec nico y de control Estas modificaciones se dise aron e implementaron en el IAUNAM Ensenada A partir de estos trabajos al MES SPM se le rebautiz localmente como MEZCAL Un resumen con la descripci n de estas modificaciones se describe en el documento III de esta carpeta El nuevo sistema de control permite controlar desde una sola ventana todas las operaciones b sicas del instrumento incluyendo el control del detector CCD que se utiliza con el espectr metro Una descripci n detallada de la interfaz de usuario se encuentra en el documento II de esta carpeta La inicializaci n del programa MEZCAL se hace desde el icono correspondiente en el Paquete Instrumentos La Figura 1 muestra el dise o de la interfaz de usuario del sistema de control A LAMAS NAAA MEZCAL MES SPM diffuser Wheel aite Filters Grating lisas Lenses m 91 RE 70 mlerons a ana a Sm il o F sor n 0 Larmpe miorans E Th Ar gt out 2a 22 ea NPE aut ELES ru
12. r sin rendija espejo adentro para obtener imagen y centrar estrella en CCD Para estrellas m 6 8 tiempos de exposici n de un segundo son adecuados 3 Recentrar estrella en guiador 4 Enfocar imagen estelar en CCD utilizando una estrella de magnitud gt 9 moviendo foco telescopio En verano el foco ptimo de telescopio para Mezcal es del orden de 16 y en invierno de 7 Estos n meros pueden cambiar con colimaciones futuras del secundario f 7 5 y deben ser tomadas s lo como indicativas 5 Tomar una secuencia macro de imagen m s rendija apropiada para la rendija que va a utilizar p e image slit 15O Poner la estrella sobre la rendija y ajustar con esta nueva posici n el centro en guiador Notar que la proyecci n de la posici n de la rendija de 150 micras en el CCD ser distinta a la de 70 micras Notar tambi n que en ambos casos la alineaci n de la proyecci n de la rendija sobre el CCD est dentro de 1 p xel de extremo a extremo 6 Tomar un espectro estelar sin rendija para revisar alineaci n azul rojo La alineaci n debe estar dentro de 3 pixeles de extremo a extremo S lo en caso de desalineaciones mayores conviene corregir la desalineaci n rotando el CCD 7 Enfoque de espectro sin rendija Valores de FWHM lt 3 pixeles 1 8 arcsec para el caso de binning x 2 en cortes perpendiculares del espectro sin rendija son valores adecuados de foco para valores t picos de seeing de 1 5 _ 2 arcsec que se
13. tomando una serie de secuencias imagen rendija desplazando el telescopio de extremo a extremo de la rendija en movimientos de un par de minutos de arco en ambas direcciones Pe ESL ca me AO 4 y O 150 mier s Argo PAUNI T ena da 6583 906 4 5834 E 4a Arcos de Th yor F 7 e ija de 150 micras Ar con rend Figura Figura 4b Arcos de Th Ar con rendija de 70 micras V Posici n Imagen Espectro en CCD Una ventaja importante del MEZCAL es su capacidad de poder tomar im genes con la rendija proyectada en el campo Esto permite identificar de manera directa la regi n sobre la cual se est obteniendo su espectro Se debe notar sin embargo que la posici n y escala de la imagen en el campo sobre el CCD no es id ntica a la de los espectros En la Figura 5 se muestra un ejemplo claro de esta situaci n La diferencia en posici n sobre el CCD entre una estrella y su espectro es de 6045 p xeles binning 2 x 2 Figura 5 Comparaci n de posiciones entre imagen y espectro unidades de posici n en p xeles VI Reflejos Espurios En casos de fuentes muy brillantes existen una serie de refle
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