BATC測(cè)光系統(tǒng)的流量定標(biāo)

HYPEＲLＩNＫ”ｈttp://ｖｅga。bａｃ．pｋu。edｕ．ｃn/batｃ／index．htm”主頁(yè)〉〉HYＰERLＩNK”ｈttp://vegａ.bａc。pｋu．eｄ/batc/woｒk。ｈtｍ"課題＞＞BATC測(cè)光系統(tǒng)的流量定標(biāo)ＨYＰEＲLINK”ｈｔtｐ：/／ｖegａ.bac。ｐｋu.eｄu．cｎ/bａt(yī)c／work／ｄiｎgbｉao０109.htm"＼l"BATC星等標(biāo)準(zhǔn)星(ｓｔａｎdａｒｄｓtars）＂一．BATC星等標(biāo)準(zhǔn)星ＨYＰERLINK"ｈttp://vega．ｂac。pku．edu．cn／baｔc/wｏrｋ/dingbｉａo０１09.htｍ”\l”提取圖像頭中的信息”三。提取圖像頭中的信息ＨYPＥRLＩNＫ＂http:／/ｖeｇa．bac.ｐｋ．cn／ｂatｃ/worｋ/dｉngｂiaｏ0１０9．ｈtm"\l＂消光曲線"四.消光曲線ＨYＰＥRLINK＂http:/／veｇａ.bａc.pku．edu.cｎ/ｂaｔc／work/dingｂｉao01０9．ｈｔｍ"＼l"消光的變化”五．消光的變化HYPERLＩNK”hｔtｐ：／／ｖeｇa．bac。pkｕ．eｄu．cn/batｃ/wｏrk／dinｇbｉao010９.htm"\l＂對(duì)消光變化的擬合＂六。對(duì)消光變化的擬合HYPＥRLIＮＫ”httｐ：/／ｖegａ.bac。pkｕ。edu。cｎ/ｂaｔc/wｏrｋ/dingｂiao010９．hｔm”＼l＂迭代(Iteｒatｉｏn）"七.迭代（Iteration)HYPEＲＬＩNK"ｈｔｔp：/／vega。bac。ｐkｕ．eｄu．cｎ／batc／woｒk/dingbiaｏ０１09.htm"\l＂程序的運(yùn)行"八.程序的運(yùn)行一.ＢAＴC星等標(biāo)準(zhǔn)星（ｓｔandａｒｄsｔars)我們使用了Oｋe＆Ｇuｎn（１983)的４顆流量標(biāo)準(zhǔn)星進(jìn)行BATＣ的流量定標(biāo)。它們分別是BＤ+17d4７08，BD+２6d2６06,HＤ1９4４5和HＤ８493７。這些星的肯定流量取自Ｆukugｉtａｅtaｌ。(1９９6）。Yanetaｌ。(1999）論文中對(duì)ＢATC星等的定義和從光譜卷積得到BＡＴC星等的方法做了較詳盡的介紹。通過(guò)BAＴC用這4顆流量標(biāo)準(zhǔn)星在測(cè)光夜的觀測(cè)數(shù)據(jù),我們對(duì)他們的流量進(jìn)行了相互交叉檢驗(yàn)（ZHOＵ,ｅｔaｌ．2０0０）。由此我們還對(duì)這4顆標(biāo)準(zhǔn)星的流量進(jìn)行了修正。表1給出了這４顆流量標(biāo)準(zhǔn)星的ＢATＣ星等(ZHOＵetａｌ.199９）.NoFilterWａｖelｅngthHD１9445ＨＤ8４９37BD+2６2６０６ＢD174７08１a33７1.５9．23８９．４7710.81３10.７032b39０6．9８。６538。8０5１0.２3１10。07１３c４１93.58。４４8８.6２9１0.0６19．8２９4d45４0。09。2938．5２89.940９.６99５e492５．0８．1898.4309．８５59．５9５6f5266．８8。073８．３319.73１９。4９７７ｇ5789.97．9６98.25８9。6309.39０8h6０7３．97。93５8．2４０9．６14９。3639ｉ6６5５.９7.８8５8．21２９.5779．33０10ｊ7057.47.８５２8．1819．5319.2９211ｋ75４６．３7.８２６8．169９。５189.２５６12ｍ8023。27.8008.1４99。4889.23413ｎ８４84.37。７９0８．153９．4799.2３6１4o９182。２７．78４8.１５１９。4６３9。2121５p９７38．５7.8０１8．1729．4８6９.22９

HYPＥRＬＩＮK＂htｔｐ：//vｅga．ｂａｃ．pｋu。eｄｕ。cｎ／ｂatc/woｒｋ/dingｂiａo０109．htm＂\l”ＢAＴC測(cè)光”

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tｏｐ二．星等測(cè)光Photoｍeｔrｙ沿用我們以前的測(cè)光方法（Yan,199９），用半徑為15像元的孔徑來(lái)進(jìn)行孔徑測(cè)光。目前臨時(shí)使用Bertin的測(cè)光程序SｏurceExｔractoｒ來(lái)測(cè)量星等。測(cè)光參數(shù)的選取列在文件diｎgbiaｏ.sｅt中。文件bｉndｂｉao．pａrａm指定了輸出星表diｎgｂｉao.cａｔ中所包含的內(nèi)容。注:所輸出的星表dｉngbiａo．cａt(yī)是一個(gè)臨時(shí)文件。在其被使用后將被刪除。在輸出星表中中心最亮的不飽和星將被認(rèn)證是所要的標(biāo)準(zhǔn)星。為了使用便利，得到的這個(gè)儀器星等在與其BATC星等比較之前,我們把它歸算到3０0秒（５分鐘）曝光的儀器星等。

ＨYＰERLINK”htｔｐ：/／ｖeｇa.baｃ．pku。eｄu．cn/bａｔｃ/woｒk/diｎgbiao0１0９.htm＂＼ｌ”BＡTC測(cè)光”

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tｏp三.提取圖像頭中的信息從所處理圖像的圖像頭中,我們可以得到圖像的中心坐標(biāo)（RA和DEC），觀測(cè)日期，觀測(cè)時(shí)刻和曝光時(shí)間。中心坐標(biāo)和觀測(cè)時(shí)間可用來(lái)計(jì)算圖像的大氣質(zhì)量.曝光時(shí)間可用來(lái)歸算儀器星等到同一曝光時(shí)間。

ＨYPERＬINK”httｐ:／／ｖeｇa．baｃ。ｐku。edｕ.cｎ/bａｔc/wｏrk／dingｂｉao0109。htｍ"＼l”ＢATC測(cè)光＂

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tｏp四．消光曲線消光曲線是儀器星等相對(duì)于大氣質(zhì)量的變化曲線。將星等對(duì)大氣質(zhì)量圖進(jìn)行線性擬合我們可以得到地球大氣的消光系數(shù)和測(cè)光系統(tǒng)的儀器零點(diǎn).這里的星等是儀器星等和標(biāo)準(zhǔn)星BＡTC星等的差值M＿inst－M＿baｔｃ＝KX+C這里X是大氣質(zhì)量,K是消光系數(shù)，Ｃ是儀器零點(diǎn)。我們通過(guò)使用這個(gè)直線對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行中值擬合來(lái)得到消光系數(shù)和儀器零點(diǎn)。擬合程序中調(diào)用了程序庫(kù)中的有關(guān)程序。?”AｐrograｍfroｍNｕmｅｒiｃａｌRecipｅ,medfｉt”

ＨＹPERLINK”ｈtｔｐ://ｖeｇa。bａc。ｐku.ｅdｕ．ｃn／ｂａt(yī)ｃ/wｏrｋ／ｄiｎgbiao010９.htｍ”\ｌ”BAＴＣ測(cè)光”

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tｏp五．消光的變化依據(jù)以前的一貫假設(shè),我們測(cè)光系統(tǒng)的儀器零點(diǎn)不會(huì)在幾小時(shí)內(nèi)有明顯的變化。觀測(cè)中看到的變化主要來(lái)自大氣消光的變化。因此，需要一個(gè)時(shí)間項(xiàng)來(lái)模擬地球大氣變化的影響。在以前的工作中.我們使用一個(gè)加在儀器零點(diǎn)上的時(shí)間項(xiàng)f(uｔ）來(lái)進(jìn)行改正。這個(gè)時(shí)間項(xiàng)與濾光片波長(zhǎng)和大氣質(zhì)量無(wú)關(guān).它可以被視作全部變化因素的平均變化。如Yan(１9９9)論文所述，ｆ（ｕt）可以很大程度上減小各種變化造成的影響，使很多測(cè)光夜的定標(biāo)誤差達(dá)到BATC的測(cè)光要求。為了達(dá)到更好的效果，我們?cè)谀壳暗墓ぷ髦?考慮了顏色和望遠(yuǎn)鏡指向的因素，并把時(shí)間改正項(xiàng)加在消光系數(shù)上，而不是加在儀器零點(diǎn)上.我們使用兩種定消光變化的方式。一個(gè)是對(duì)每個(gè)濾光片的觀測(cè)數(shù)據(jù)單獨(dú)考察變化；另一個(gè)是對(duì)各種濾光片變化的平均得到消光的變化。取平均時(shí),考慮了各顏色消光系數(shù)對(duì)變化的影響。

HYPERＬINK＂httｐ://vega.bac。ｐku．edｕ．cｎ/bａt(yī)ｃ/ｗork/ｄingbiaｏ０109.ｈtm＂＼l＂ＢATC測(cè)光"

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六。對(duì)消光變化的擬合以前我們用一些首尾相連的直線來(lái)擬合變化,而現(xiàn)在我們用對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的平滑來(lái)得到消光的變化曲線。平滑時(shí)使用了正負(fù)2小時(shí)內(nèi)的全部觀測(cè)點(diǎn)。依據(jù)時(shí)間間隔的大小給與不同的權(quán)重。權(quán)重的大小按以下形式確定：1／(1．0＋(T＿ｆit-T_oｂs）^2）這里Ｔ_fit是所確定點(diǎn)的時(shí)刻,Ｔ＿oｂs是各觀測(cè)點(diǎn)的時(shí)刻。

ＨＹＰＥRLINＫ＂htｔp://ｖｅgａ．bａc．。ｃｎ／batc/ｗｏｒk/ｄｉnｇｂｉaｏ０109。htｍ＂\ｌ"BATＣ測(cè)光”

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七.迭代(Itｅrａt(yī)iｏn）要對(duì)消光變化有精準(zhǔn)的了解,需要首先很好地確定消光系數(shù)和儀器零點(diǎn)。而為了很好地確定消光系數(shù)和儀器零點(diǎn),又需要知道消光的變化情況。因此,我們實(shí)行反復(fù)迭代的方式，來(lái)求消光系數(shù)，儀器零點(diǎn)和天氣變化。幸運(yùn)的是對(duì)于絕大多數(shù)的觀測(cè)夜,經(jīng)過(guò)4次以內(nèi)的迭代就可收斂.為了平安起見,我們不加推斷地實(shí)行了１0次迭代。

ＨYPEＲLＩNK"http：／／vｅｇａ。bａc。pku．eｄu．cn/batc／wｏrk/ｄiｎｇbiaｏ０1０9。htm＂\ｌ＂BATC測(cè)光”

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八。程序的運(yùn)行我們進(jìn)展了兩個(gè)類似的程序：dingbｉａo＿ds和ｄiｎgbiａo＿qs。它們分別用于分濾光片處理天氣變化和求天氣各濾光片的平均變化。這里，我們用dingｂiao_ｄs來(lái)說(shuō)明程序的使用方法.簡(jiǎn)潔執(zhí)行ｄｉnｇbiａo_ｄs,而不加任何參數(shù),可以從窗口內(nèi)看到如下一些簡(jiǎn)潔的幫助信息:這些信息表明白此程序可以完成的４種功能，以下分別予以介紹：1.讀圖像并計(jì)算消光系數(shù)，儀器零點(diǎn)和天氣變化diｎgbiａo_ｄsimage—dｉrectoryｆｉgｕr—format如果只有兩個(gè)參數(shù)。那幺一個(gè)是圖像所在名目,另一個(gè)是圖像格式，程序?qū)淖x圖像開頭完成全部計(jì)算.圖像位置可以給肯定路徑名或相對(duì)路徑名。常用的圖像格式有以下三種:?*ｘw：把圖輸出到Ｘ-圖像窗口內(nèi)；

＊gif:把輸出圖以ｇif格式存儲(chǔ)到圖形文件中.本說(shuō)明所用圖像就是這樣得到的;?*ps:把輸出圖以pｏstscrｉpｔ格式存儲(chǔ)到文件中。此文件可用于打印和ＬaTex；如果選擇的是＂xw”，需要用鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖像窗口來(lái)進(jìn)行下一步計(jì)算并顯示后邊的圖像我們把包括星等，大氣質(zhì)量等中間結(jié)果存在名為rｅｓuｌt.daｔ和ｓｔdxxｘx.ｄａｔ的文件中。xｘxｘ是觀測(cè)日期儒略日的后4位數(shù)字.?

文件中第一列是濾光片名稱；其次列是觀測(cè)世界時(shí)時(shí)刻;第三列是大氣質(zhì)量；第四列是歸算到３00秒曝光儀器星等與ＢATC星等的差值。２．檢驗(yàn)處理過(guò)程和結(jié)果為了便利檢驗(yàn)，在計(jì)算過(guò)程中，程序輸出了各種圖。我們也可以利用中間結(jié)果resuｌt．dat來(lái)重新檢查.方法是用plot代替圖像文件名目：ｄingbiao_ｄsplotfigure－fｏｒｍat在這種情況下，只有圖像格式名可以轉(zhuǎn)變。計(jì)算過(guò)程中所顯示的圖共有五種：

首先是第一次擬合消光曲線的情況(HYＰERＬINＫ"hｔtｐ:／／vｅgａ.ｂac。ｐｋｕ.ｅｄ／batｃ/ｆｉgureｓ/pf１11２７．giｆ"figures／pf１1127．gif)?

其次是儀器零點(diǎn)上反映天氣的變化f(ut）ofYａn（1９99）（ＨＹPEＲＬIＮＫ＂http：//ｖegａ．ｂac。pkｕ．edu.ｃn/baｔｃ／ｆｉgures／rC91127．gif"fｉgurｅs／rＣ91127．ｇif)

第三是消光項(xiàng)上反映的大氣消光的變化(ＨYＰEＲＬIＮK＂ｈttp：/／ｖeｇa.ｂac.pｋu．ｅ/ｂaｔc/ｆigures/ｒK９1１2７。gif”ｆｉgures/ｒＫ91127.giｆ）最后是每次迭代后對(duì)消光曲線的擬合(HYPERＬＩNK”ｈttp:／／veｇa。ｂac.ｐkｕ．eｄｕ。cn/ｂatc/figures/nf9112７。giｆ"figｕreｓ／ｎf９１127。gｉf）

程序在顯示圖像的同時(shí)，在命令窗口中顯示每次迭代的結(jié)果.

3,獲得某時(shí)刻的消光和儀器零點(diǎn)從以前計(jì)算的中間結(jié)果stｄxxxx.ｄａｔ(ａgain,xｘxxisＪuliandate)中，我們可以得到當(dāng)天觀測(cè)期間內(nèi)任何時(shí)刻各濾光片的大氣消光和儀器零點(diǎn)值：dingbiａo＿dｓfilｔeｒ—bａndJｕlian－dateUT需要輸入三個(gè)參數(shù)。它們分別是濾光片名稱,儒略日和世界時(shí).還以JD1１２7的觀測(cè)為例，我們執(zhí)行以下命令：ｄｉngｂｉao_ｄsd112716。３5就可以得到d濾光片，在1127那天1６．3５世界時(shí)的大氣消光和儀器零點(diǎn)如下:

4.獲得定標(biāo)后星等當(dāng)輸入以下參數(shù)：濾光片名，儒略日，觀測(cè)時(shí)刻，大氣質(zhì)量,曝光時(shí)間和儀器星等。我們就可以得到該星的大氣外BAＴC星等.dｉｎｇbｉao_ｄsＦilterＪ.dayU.T.AirMsExｐosｕrM_inｓt再以ＪＤ112７為例。當(dāng)執(zhí)行了如下命令后：dingｂiao_dsd112７16.351．２０６00１7.3我們就可得到所輸入?yún)?shù)情況下的BATＣ星等：

ＨＹPEＲLIＮＫ＂ｈttp:/／veｇa。bac.ｐku.ｅ/ｂatc/wｏrk／dｉｎgbｉao０1０9。hｔｍ＂\ｌ＂BATＣ測(cè)光"

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九。應(yīng)用利用所編的新程序,我們檢查了全部的BAＴC數(shù)據(jù)光盤.檢驗(yàn)確定全部可以用于BAＴＣ流量定標(biāo)測(cè)光夜.我們分別用ｄingｂiao_ds和ｄｉnｇbiaｏ_ｑs對(duì)這些天進(jìn)行了計(jì)算。得到了這些天消光系數(shù)和儀器零點(diǎn)的情況。對(duì)于全部這些測(cè)光夜中得到的待定標(biāo)天區(qū)圖像,通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算,我們給出了這些圖像的星等零點(diǎn).也就是說(shuō),從這些圖像上直接得到的儀器星等加上這個(gè)星等零點(diǎn)，就是大氣外的BAＴC星等。這個(gè)工作可由另一個(gè)程序完成：ａpｐｌyimage－ｌiｓt—ｆiｌe輸入的參數(shù)為圖像名表.這里,我們還分別專門給出了TＡ０3天區(qū)的計(jì)算結(jié)果。

HYPERＬINK"ｈttp：//veｇａ.bac.pkｕ.edｕ。cｎ／ｂａt(yī)c／wｏrk/dinｇbｉao０１09.htｍ＂＼ｌ＂ＢＡＴＣ測(cè)光”

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十.用TＡ0３檢驗(yàn)定標(biāo)效果利用ＴＡ0３天區(qū)的觀測(cè)資料，我們對(duì)定標(biāo)結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn)（詳見,數(shù)據(jù)處理ＰipeｌｉnｅIII部分）。工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)步驟：

?１，將ＴA0３天區(qū)按顏色進(jìn)行合并，得到15個(gè)顏色的１5個(gè)合并圖像。??2,用ＢＡTC的piｐ2和PSF擬合的方法，對(duì)ＴA03天區(qū)的源進(jìn)行測(cè)光。我們由此得到它們的星等值：Ｍ＿piｐ２?3,對(duì)測(cè)光夜內(nèi)所觀測(cè)的全部TＡ0３天區(qū)圖像進(jìn)行孔徑測(cè)光。然后用孔徑測(cè)光的星等和生長(zhǎng)曲線，得到一些孤立的不飽和亮源的全流量?jī)x器星等，M_aｐ。 ?４,對(duì)每顆星,逐一比較它們從單圖和合并圖像上得到星等的星等差.求得兩圖之間星等差得平均值Ｍ_ｐiｐ2—ａp。??5,檢驗(yàn)全部觀測(cè)夜得M＿piｐ2－ａｐ－Mag＿ｚero。Mａg＿ｚｅro是定標(biāo)得到得測(cè)光夜單圖的星等零點(diǎn)。對(duì)于同顏色的全部測(cè)光夜M_ｐip2－ap－Ｍaｇ＿zｅｒo應(yīng)該等于同一常數(shù).事實(shí)上M_piｐ2－aｐ—Mag＿zｅro就是合并圖象的星等零點(diǎn)以下每個(gè)表反映一個(gè)濾光片的流量定標(biāo)情況。MａgｎｉｔudeCａｌｉbrａｔionofＴA03fｉeldonａbａndImａｇe-ｎａmｅＭ_ｚeroErrorGrｏｗｔhＮsｔａｒM_apErroｒCaｌi＿erｒ

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Theerｒor（ＲＭS)ｏｆcａliｂrationｉｓ0。000TheＣaliｂｒａt(yī)edAｐerｔｕｒｅPhotomｅtｒyCａｔaｌｏｇ：HＹPEＲＬINK"ｈttｐ：//ｖegａ．bａｃ.ｐ/.。／．./poｌe2wwｗstandaｒｄhｔｍｃatTＡ０３a.ｃat＂TＡ03a．cat＜15．０mag

ＭaｇｎituｄｅCaliｂｒaｔｉｏnoｆTＡ０3fieldonbbａｎdImagｅ－naｍeM_ｚeｒoEｒｒｏrＧｒｏwthＮsｔaｒM＿apＥrｒorCalｉ_ｅrｒ

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p0５10382TＡ0３b1２6—１．6840。005０．138６９0.０26－0．01５

ｐ０5５046２TA０3b07１-1．26５0.０10０．16０1060．025—0.016

p0５2０400TA03b1２３-1。７09０。0030.12６１280.０190．0０7

p1０51199ＴA03ｂ084-1．1350．0080.０1９１0１0。０４７0.０38

Ｔheerrｏr(RMＳ）oｆcalibｒaｔioｎｉｓ0.021TheCａlｉbｒateｄＡpeｒturePｈｏｔｏｍetｒｙCatalog：HYＰＥＲＬINK"httｐ：／/vega。bａｃ．pｋu．ｅｄ/。。／．。/ｐｏlｅ2ｗwwstａnｄａrdhｔmｃａt(yī)TA03b。ｃａt(yī)"TA03ｂ.ｃaｔ<１5。0mag

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ｐ1081214ＴＡ０3c０43－0．１7３0.0070。０６02０90.0170。０14

p110１23９ＴA０3c055-０。３４40。０070。0４6118０。０１０-０．00２

Thｅe(cuò)rrｏr（ＲＭＳ)ofcaｌibｒaｔioｎiｓ０。0１1ThｅCalibrａｔedAｐｅrｔuｒePhotometryＣａｔalog：ＨＹPＥRLＩNＫ＂hｔｔp：//ｖegａ.bａc.pkｕ。ｅｄu。ｃn／．．／。./pｏle２ｗｗｗstandaｒdｈtmcatTA0３ｃ。ｃａｔ＂TＡ03c。cat<15.0maｇ

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ｐ05５0４62TA03d０70－0．５９20．００80．207２４10．022０。012

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p11０１237TＡ0３d071－０.６４１０．0040.051１６8０.016-0.007

Tｈeｅrrｏｒ（RＭＳ）ｏｆcａｌibrａt(yī)ionｉs0.0０８TheＣaliｂraｔedＡpｅrｔｕrePｈotomｅｔｒｙＣａt(yī)alog：ＨYPＥRLIＮK"ｈｔtｐ：//vｅgａ。ｂaｃ。ｐkｕ.edｕ.cｎ／../。．／pole２ｗwwｓｔａndａｒdhｔmcａｔTＡ03d．cａt(yī)”TＡ０3d。cat〈15.０maｇ

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p03３009２TＡ0３e047０.0800。00８0.１2６2760。０２７－0。005

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Tｈeerｒｏｒ(ＲＭS）ofｃalｉｂratiｏnis0．00６ThｅＣａlｉbratedApeｒｔurePhotomｅtryCatalog：HYＰERLIＮＫ＂ｈttｐ:/／ｖega.ｂａc．pｋu．edｕ。ｃｎ／．。/..／polｅ2wwｗstandaｒdhtmcaｔTA03e．cat”ＴA0３e。cat＜15．０mａg

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ｐ１０８1214TＡ0３f０４６－1。１68０。00５0.０６６2030.0２10.000

p07４0797TA０３ｆ０88－０.411０.０0６0.0４92４20．0２４0.0０５

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MagｎｉtuｄeCａlｉbraｔionofＴＡ03fieldonｈbａnｄＩmａgｅ-ｎameM_ｚeroErroｒGｒｏｗthＮｓtaｒＭ_aｐErrｏrCalｉ＿ｅrr

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Tｈeerrｏｒ(ＲMＳ）ofｃａlibratｉｏniｓ0。0１０ＴheＣaliｂratｅdApertuｒｅPhotoｍｅtryＣaｔalｏg：HＹＰEＲLINK”http://vｅgａ。bac．pku．ｅ／．.／../poｌｅ2ｗｗwstandaｒdhtmcatTA０3h。ｃat＂TＡ０３h.caｔ＜15。０maｇ

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MaｇnｉtudeCaｌiｂraｔiｏｎoｆTA0３fiｅlｄｏnｋbaｎdIｍａgｅ-nａｍeM_ｚeroEｒrｏrＧroｗｔhＮsｔａrM＿ａpＥrrｏｒCａli_err

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p030