Visualización con ASTRO del rango de frecuencias cubierto por un setup de EMIR.

Joaquín SG. 2019/07/24

El programa ASTRO de GILDAS permite visualizar el rango de frecuencias accesible a una configuración dada de EMIR y el ancho de banda cubierto en la misma por cada backend, lo que puede ser de ayuda cuando un astrónomo necesite corregir sobre la marcha su configuración de receptor-backend. Presentamos primero un ejemplo muy sencillo, orientado a una exploración rápida por parte del operador, y posteriormente y de manera muy breve un ejemplo más avanzado orientado al soporte astronómico (aunque alguna opción, como la de mostrar la frecuencia real observada corregida por redshift, puede ser útil también a operadores e ingenieros).

1. Ejemplo sencillo

Supongamos una observación con E0 y E2 en paralelo, sintonizados en UO y UI respectivamente, con FTS-Wide de backend configurado para cubrir toda la banda upper.

La sintaxis en PaKo sería:

PAKO> Receiver E090 12CO(1-0) 115.269 UO /hor ui /ver ui 
PAKO> Receiver E230 12CO(2-1) 230.538 UI /hor ui /ver ui 
PAKO> Backend FTS /wide /def 

Podemos explorarlo con Astro de la siguiente manera:

La visualización más básica y rápida del rango de frecuencias accesible a las bandas upper y lower del E0 y del E2 se obtendría mediante:

ASTRO> emir 115.269 uo /pagewidth /zoom 
ASTRO> emir 230.538 ui /pagewidth /zoom 

E0 Upper and Lower bands coverage E2 Upper and Lower bands coverage

(Clic para ampliar)

Las frecuencias definidas en el tunning aparecen marcadas con una flecha magenta. Se muestra la cobertura completa de las bandas upper y lower sin diferenciar aún entre subbandas inner y outer. El resto del ancho de banda útil de cada receptor que no es accesible con el setup definido aparece marcado en gris. En el header aparece la frecuencia del oscilador local. Por defecto el eje de frecuencia es la "Rest Frequency", ver el apartado de Opciones Avanzadas si queremos mostrar otras opciones de frecuencia.

El siguiente paso sería mostrar la cobertura en frecuencia de los backends, para lo que ASTRO debe contemplar que queremos observar ambas bandas conjuntamente y asignar las IFs.

Se definirá de la siguiente manera:

ASTRO> emir 115.269 uo 230.538 ui /pagewidth /zoom 
ASTRO> baseband e0hui e0vui e2hui e2vui

El comando baseband resalta la banda seleccionada (upper o lower), indica las subbandas inner y outer, y lista en línea de comandos la correspondencia entre subbandas e IFs.

I-EMIR,  IF cable #1 contains E2VUI
I-EMIR,  IF cable #2 contains E0VUI
I-EMIR,  IF cable #3 contains E2HUI
I-EMIR,  IF cable #4 contains E0HUI
I-EMIR,  IF cable #5 contains E2VUO
I-EMIR,  IF cable #6 contains E0VUO
I-EMIR,  IF cable #7 contains E2HUO
I-EMIR,  IF cable #8 contains E0HUO

IF Distribution

(Clic para ampliar)

Finalmente, una vez asignadas las IFs, podemos ver la cobertura de frecuencias de los backens.

En nuestro ejemplo sería para FTS-Wide:

ASTRO> backend fts wide 

FTS-Wide

(Clic para ampliar)

El ancho de banda cubierto aparece en verde. Podemos apreciar el solapamiento entre las unidades de FTS asociadas a las subbandas inner y outer.

Si quisieramos comprobar cómo sería la cobertura del modo FTS-Narrow, o de WILMA:

ASTRO> backend fts narrow
ASTRO> backend wilma 

FTS-Narrow Wilma

(Clic para ampliar)

Vemos cómo FTS-Narrow cubre ambas líneas de interés, mientras que WILMA no incluiría la línea de E0 con la asignación de IFs actual.

También podemos obtener el rango de frecuencas máximo accesible con VESPA, aunque ASTRO por ahora no permite definir varias unidades de Vespa ni diferentes anchos de banda, mostrando tan sólo los 250 MHz de offset respecto al centro de la subbanda:

ASTRO> backend vespa

Vespa

(Clic para ampliar)

Aquí también vemos cómo con nuestra selección de IFs no se cubre la línea de interés en E0.

2. Opciones Avanzadas

Mostramos un ejemplo con algunas de las opciones avanzadas de visualización, muy brevemente comentadas. Para más información, consultar el tutorial slides-demo-astro.pdf.

! Definición de observatorio, fecha y hora de observación 
! junto a una fuente, con una velocidad alta asociada
! para calcular la corrección Doppler

observatory 30m 
time 20:00:00 20-jul-2019
source M51 13:29:52.532 47:11:41.982 LSR 471.17

! Seleccionamos que el eje inferior muestre la rest frequency (rest, = default) 
! y el superior la frecuencia real observada (rf) con la corrección doppler aplicada

set freq rest rf

! Habilita que se dibujen las líneas del catálogo de líneas por defecto
! aunque se puede definir un catálogo personalizado:
! ASTRO> catalog mylines.lin /lines
! (ver help para el formato)

set lines on 

! Definamos la configuración y dibujemos la posición de las líneas

emir 115.269 uo 230.538 ui /pagewidth /zoom 1
base e0hui e0vui e2hui e2vui 
pause
emir 115.269 uo 230.538 ui /pagewidth /zoom 2
base e0hui e0vui e2hui e2vui 

! Ver a continuación plots con los resultados. 

E0 E2 (Clic para ampliar)

EmirSetupsAstro (last edited 2019-07-26 09:05:02 by santiago)