The SWIFT BAT Software Guide Version 6.3 30 ... - HEASARC - Nasa
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Contents 1 Introduction 1 1.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 The Basic Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3 Organization of this Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.4 New releases and Updates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.5 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 BAT Instrument 3 2.1 Swift Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2 Instrument Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 The Swift Spacecraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.4 The BAT Instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.4.1 Technical Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.4.2 Instrument Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 BAT Operating Modes and Data Types 11 3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2 GRB Products and Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2.1 Important Notes About Trigger Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.2.2 Description of Standard Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.3 Non-GRB Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.3.1 Survey Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.3.2 Rate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.3.3 Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.3.4 Trend Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 4 Introduction to BAT Analysis 19 4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.2 Coded Apertures: Basic Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.3 Coded Aperture Analysis for X-ray Astronomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 i
ii CONTENTS 4.4 How Sky Fluxes are Reconstructed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.5 BAT Field of View and Partial Coding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.6 BAT Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 4.7 Definition of BAT Count Units and Corrections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.7.1 Definition of BAT Mask-Weighted Counts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 4.7.2 Converting to a counts per area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5 BAT Analysis Procedures 27 5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.2 Complete GRB Processing Script . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.2.2 Prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.2.3 Change to Data Directory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.2.4 Creating GRB Products Automatically . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.2.5 Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5.2.6 When Things Go Wrong . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5.2.7 Making Your Own Custom Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 5.2.8 Spectral Fitting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.3 Energy Calibration of Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.3.1 Reasons to Re-run the Energy Calibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.3.2 Prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.3.3 Initial Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.3.4 Compute Energy Calibration for BAT Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.3.5 What to do if no gain/offset map is present . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.4 Making a Detector Quality Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.4.1 Reasons to Create a BAT Quality Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 5.4.2 Prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.4.3 Initial Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.4.4 Create a Detector Plane Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 5.4.5 Retrieve Known Problematic Detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.4.6 Find Noisy Detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.4.7 Where to Use the Quality Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5.4.8 The Difference Between the Enable/Disable Map and the Quality Map . . . . 34 5.4.9 What to do if no detector enable/disable map is present . . . . . . . . . . . . 35 5.5 Mask Weighting (Ray Tracing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 5.5.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 5.5.2 Reasons to Re-run the Mask Weighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 5.5.3 Prerequisites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
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- Page 5 and 6: iv CONTENTS 6 BAT Analysis Issues 5
- Page 7 and 8: vi CONTENTS D.1.6 SEE ALSO . . . .
- Page 9 and 10: viii CONTENTS D.10.2 USAGE . . . .
- Page 11 and 12: x CONTENTS D.18.5 EXAMPLES . . . .
- Page 13 and 14: xii CONTENTS
- Page 15 and 16: 2 CHAPTER 1. INTRODUCTION • Appen
- Page 17 and 18: 4 CHAPTER 2. BAT INSTRUMENT Figure
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- Page 25 and 26: 12 CHAPTER 3. BAT OPERATING MODES A
- Page 27 and 28: 14 CHAPTER 3. BAT OPERATING MODES A
- Page 29 and 30: 16 CHAPTER 3. BAT OPERATING MODES A
- Page 31 and 32: 18 CHAPTER 3. BAT OPERATING MODES A
- Page 33 and 34: 20 CHAPTER 4. INTRODUCTION TO BAT A
- Page 35 and 36: 22 CHAPTER 4. INTRODUCTION TO BAT A
- Page 37 and 38: 24 CHAPTER 4. INTRODUCTION TO BAT A
- Page 39 and 40: 26 CHAPTER 4. INTRODUCTION TO BAT A
- Page 41 and 42: 28 CHAPTER 5. BAT ANALYSIS PROCEDUR
- Page 43 and 44: 30 CHAPTER 5. BAT ANALYSIS PROCEDUR
- Page 45 and 46: 32 CHAPTER 5. BAT ANALYSIS PROCEDUR
- Page 47 and 48: 34 CHAPTER 5. BAT ANALYSIS PROCEDUR
- Page 49 and 50: 36 CHAPTER 5. BAT ANALYSIS PROCEDUR
- Page 51 and 52: 38 CHAPTER 5. BAT ANALYSIS PROCEDUR
Contents<br />
1 Introduction 1<br />
1.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
1.2 <strong>The</strong> Basic Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
1.3 Organization of this <strong>Guide</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
1.4 New releases and Updates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2<br />
1.5 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2<br />
2 <strong>BAT</strong> Instrument 3<br />
2.1 Swift Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
2.2 Instrument Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
2.3 <strong>The</strong> Swift Spacecraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
2.4 <strong>The</strong> <strong>BAT</strong> Instrument . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
2.4.1 Technical Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
2.4.2 Instrument Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
3 <strong>BAT</strong> Operating Modes and Data Types 11<br />
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
3.2 GRB Products and Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />
3.2.1 Important Notes About Trigger Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
3.2.2 Description of Standard Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />
3.3 Non-GRB Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14<br />
3.3.1 Survey Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
3.3.2 Rate Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
3.3.3 Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />
3.3.4 Trend Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />
4 Introduction to <strong>BAT</strong> Analysis 19<br />
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
4.2 Coded Apertures: Basic Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
4.3 Coded Aperture Analysis for X-ray Astronomers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
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