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数据分析软件2.02更新说明
发布时间：2020-04-21 17:37:26 作者：HSDC

Insight-HXMT卫星用户数据分析软件2.02更新说明 [pdf] 


1. 标定工具 

  • HE/ME/LE改进了PSF算法，并更新了相应的标定工具。

2. HE数据分析软件 

  • HE使用了新的本底数据库，脉冲宽度的推荐选择从20-70改为54-70（目前用户软件的默认参数是54-70）。

  • hepical模块默认去掉大部分CsI的事例，以便加快HE数据分析后续步骤的运行速度。

3. ME数据分析软件 

  • 更新了megti的算法

  • 向用户开放了动态选择好像素的功能，因此各相关模块有如下改动：

    •     megti模块增加了一个输入和一个输出接口（详见用户手册），

    •     mescreen文件中baddetfile文件需要指定为megti模块的输出文件，

    •     mebkgmap需要增加baddetfile的接口。

  • 事例筛选（mescreen）只包含单ASIC的事例，相应地更新了本底和ARF文件。

  • megrade模块将不需要的事例去掉，以加快后续步骤的运行速度。

4. LE数据分析软件

  • 更新了legti的算法，修正了弱源选出的好时间太少的问题。

5. 辅助工具 

  • 新增观测信息打印工具hobs_info

         为了方便用户获取数据产品对应的观测信息，提供工具hobs_info，帮助用户从数据中获取观测信息。

         使用举例：hobs_info  /data_path/P0202041/    详细示例见软件用户手册。


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ME和LE能量对应的PI值

      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：

      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：

  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：     

      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%



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