Exposure time for sky-limited spectra

典型的なスカイスペクトル を以下に示す。

(4X3 bin, 300B+Y47, 1800sec, 0.8 arcsec slit の場合)

OHLINE1.JPG

OHLINE2.JPG

OHLINE3.JPG

Sky continuum: 200-300 ADU/1800 sec/4X3 binned pixel/300 grism/0.8"slit = 540~800 e/1800sec/4X3/300 grism/0.8"slit

以上より、一般的に sky electron = 0.03/sec/pix*(300/grating)/(slit/0.8)

Readout noise の典型値が 10e- のとき、sky noise (RMS) = 5X readout noise (RMS) となるためには、

Sky^2=5*readout

(0.03*t*n_pix*300/grating*slit/0.8)^(1/2)=10*5

T^(1/2)*{n_pix * (300/grating) * (slit/0.8) }^(1/2)=300

T=90000/{n_pix * (300/grating) * (slit/0.8) }

典型的な binning pattern, 0.8 arcsec slit の時に sky-limited data になるための最低露出時間

Binning | Grating

300 gl/mm

150 gl/mm

75 gl/mm

1X1

90000 sec

45000

22500

2X2

22500

11250

5600

3X3

10000

5000

2500

4X4

5600

2800

1400

Notes:

  1. sky noise (RMS) = 3X readout noise (RMS) の場合は、上記の露出時間の約 1/3 である。
  2. Slit を 0.4 arcsec の場合は、上記の露出時間の約 2 倍である。
  3. Read-noise が 5e に減った場合は、上記の露出時間の 1/4 である。
  4. <4700A の sky が弱い場所は、さらに露出時間を延ばさないと sky limit にならない。
  5. 強い sky line がのる場所は、sky の差し引きの良し悪しでS/N が決まるので、sky limit にならなくとも resolution をあげて sky 差し引き精度を上げたほうが良い場合がある。