Real-time Frame Selector 2 and Convective Structure in Emerging Flux Region 高津　裕通.

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1 Real-time Frame Selector 2 and Convective Structure in Emerging Flux Region
高津　裕通

2 contents (1) Real-time Frame Selector 2
(2) Local Correlation Tracking Method (3) Convective Structure in Emerging Flux Region (Hida data) (4) Convective Structure in Emerging Flux Region (LaPalma data)

3 浮上磁束管 コロナ 彩層 光球 (Shibata)

4 対流構造 粒状班を追え Feature Tracking or Correlation Tracking

5 (1) Real-time Frame Selector 2

6 Data flow chart CCD frame 1 images best image in this interval
time selecting interval saving interval saved image images storing ROI frame 1 best image in this interval HDD frame 2 just captured image frame 3 capturing image saving comparing dispersion in ROI CCD

7 Old RTFS and RTFS2

8 （結論1）性能比較 Frame rate 15ｆｐｓ  30ｆｐｓ CCD video camera  CCD camera
約半数の画像がよりよいものになる。 CCD video camera  CCD camera AD/DA　変換ノイズの軽減 Dark image のふらつき（強度標準偏差） 　　1.56  0.51 FOV 120 arcsec2  240 arcsec2 User interface text  GUI

9 (2) Local Correlation Tracking Method

10

11 連続して撮像された多数の画像から、特定の構造（tracer）の移動距離を求める方法。Tracer の同定は、Intensity の相関（CC)を用いる。
こうして求めた変位には、見かけの動きやローカルな動きが含まれている 多数の和をとり、キャンセルする

12 displacement maps velocity map ＋ time images displacement map

13 LCTM　には、主に３つのパラメータがある （１）　箱の大きさ (Box)　　　何を tracer として選ぶか 　　　　　　　　　　　　　　　　　 目的とする速度場構造の大きさは？ （２）　探索範囲 (Search) 移動速度と seeing の影響 （３）　時間間隔 (Delta) tracer の寿命（粒状班なら5分程度） (2) Search (1) Box (3) Delta

14 評価方法（even-odd法） 画像 （Delta = 4 の場合） + + + + + ＝ All 1 2 3 4 5 + + ＝
1 2 3 4 5 + + ＝ Even 比較する + + ＝ Odd 変位場 速度場

15 評価方法（reverse法） 画像 (時間正方向) + + + + + ＝ All (時間逆方向) 比較する + + + + + ＝ All
変位場 速度場

16 (3) Convective Structure in Emerging Flux Region
Hida data

17 G-band image (128x132Mm)

18 SOHO/MDI NOAA8582 movie

19 SOHO/MDI NOAA8582 ROI movie

20 Flux plot observation 4x105 2x105 0x105 11 Jun 0:00 14 Jun 06:24

21 Ha image with G-band contour (47x33 Mm)
red - blue Ha center blue wing Ha-0.6A red wing Ha+0.6A

22 G-band image (47x33 Mm) and contour of 2 emerging flux loops

23 LCTM parameters

24 Horizontal Velocity map (100 min averaged)
Max speed = km/sec at (23,12)

25 Divergence image (100 min averaged)

26 Reverse test

27 37.5 min averaged divergence maps
21:24-22:02 21:37-22:14 21:49-22:27 22:02-22:39 22:14-22:52 22:27-23:04 movie

28 （結論3） Lifetime of Meso-scale flow ～30--50 min
Divergence structure at emerging flux loops Lifetime >100 min (～Strous et al 1996) Size ～5 Mm (<Strous ～10 Mm) Max horizontal velocity ～0.4km/sec (～Strous)

29 (4) Convective Structure in Emerging Flux Region
LaPalma data

30 観測データ La Palma Observatory (Spain) NOAA 8218 (S20 W20)
13th May :45-16:35 UT, 3 hours 50 mins. 4305Å G band 411 images Time resolution ～30 sec Space resolution 0.1 arcsec/pixel Ca II 3933Å K line Fe I 6302Å LCP, RCP, continuum Ha 6356Å, +/-350mÅ, -700mÅ

31 G band data 12:49:33 UT 16:09:36 UT 1.4 万km ROI 2、8 万km

32 Ha flare location Brooks

33 評価方法（even-odd法） 画像 （Delta = 4 の場合） + + + + + ＝ All 1 2 3 4 5 + + ＝
1 2 3 4 5 + + ＝ Even 比較する + + ＝ Odd 変位場 速度場

34 N/S even odd e o e - o | e – o | | e | + | o | 2 ∑ (N/S) == 小さい程よい

35 DeltaによるN/Sの変化 Box=5 Search=5→20 Delta=2→20 Granule region
1、5 Granule region Delta=4,6が最小 2 4 6 . 20 Delta Box=5 Search=5→20 Delta=2→20 200 加算ファイル数

36 DeltaによるN/Sの変化 Box=10 Search=5→20 Delta=2→20 Granule region
1、5 Granule region Delta=4,6が最小 Box=10 Search=5→20 Delta=2→20 200 加算ファイル数

37 DeltaによるN/Sの変化 Box=15 Search=5→20 Delta=2→20 Granule region Delta=4が最小
1、5 Granule region Delta=4が最小 Box=15 Search=5→20 Delta=2→20 200 加算ファイル数

38 DeltaによるN/Sの変化 Box=5 Search=5→20 Delta=2→20 pore region Delta=16,18が最小
1、0 pore region Delta=16,18が最小 Box=5 Search=5→20 Delta=2→20 200 加算ファイル数

39 DeltaによるN/Sの変化 Box=10 Search=5→20 Delta=2→20 pore region
1、0 pore region Delta=18,20が最小 Box=10 Search=5→20 Delta=2→20 200 加算ファイル数

40 DeltaによるN/Sの変化 Box=15 Search=5→20 Delta=2→20 pore region Delta=16が最小
1、0 pore region Delta=16が最小 Box=15 Search=5→20 Delta=2→20 200 加算ファイル数

41 パラメータ探索結果 Granule region では Pore region では Box=20 が最もよい
Box の大きさにかかわらず、Delta=4 が最もよい N/S は 0.3 程度 Pore region では box=5 が最もよい Delta=16 ー20、 ばらつきがある。←ウソ N/S は 0.2 程度

42 Velocity Field (granule 3)
granule region 粒状班による湧き出し構造がよくわかる Ave. Vel km/sec Max Vel km/s N/S Box=10 Search=5 Delta=4 Max Vel.

43 N/S (granule 3) Box=10 Search=5 Delta=4 granule region 場所によってはやや精度が落ちる
Ave. Vel km/sec Max Vel km/s N/S Box=10 Search=5 Delta=4 Max Vel.

44 Velocity Field (pore 7) Box=10 Search=5 Delta=4 pore region
浮上磁場領域の発散構造が見える Ave. Vel km/sec Max Vel km/s N/S Box=10 Search=5 Delta=4 Max Vel.

45 N/S (pore 7) Box=10 Search=5 Delta=4 pore region
浮上磁場領域の精度はよい(granuleを見ている) Ave. Vel km/sec Max Vel km/s N/S Box=10 Search=5 Delta=4 Max Vel.

46 even-odd 法で、少なくとも Delta は決定できることが分かった。 Reverseによる検定が必要
Granule regionでは Delta=4 (2分) Box は目的とする解像度によるが、大きい方が精度はよい。 この領域での平均速度は、0.16 km/sec、 精度は30% Pore region では Delta=16-20 （8-10分）　　４（2分） Box=5 （0.5 arcsec） 平均速度は、0.19 km/sec、精度は、20% even-odd 法で、少なくとも Delta は決定できることが分かった。　　　　　Reverseによる検定が必要

47 最大速度　1.68 km/sec 平均速度 km/sec 誤差 % 1 2 3 4 5 6 7

48 (結論４） EFR　＝＝　湧き出し？？

49 おしまい

50 1/15 sec 1/30 sec Quality of image time

51 Ha blue wing movie

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54 このうち、Search は　Delta により、一意に決めることができる。
tracer の最大速度を 2 km/sec と仮定すると、Delta だけ離れた２枚の画像間の移動量は、以下のようになる。 2 (km/sec) x 30Delta (sec) / 70 (km/pixel) = Delta x 6/7 (pixel) すなわち、 Search = Delta としておけばよいことになる。 注意すべきは、seeing による見かけの移動量であり、最低でも数 pixel の　Search が必要である。 Box, Delta は、以下の組み合わせで計算した。 Box = 5, 10, 15, 20 Delta = 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20

55 これまでの研究 浮上磁束管の下に、安定した湧き出し構造を発見