Isolated method audit · 2026-09-03

0800730101 MOS1
2.1 filter 的仪器线相交策略

从 event 到 trial GTI、Al/Si 子谱拟合、四次多项式交点的逐步拆解。目标是回答:为什么 Al-line scan 看起来不连续?

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范围边界。 本页复现的是同一份历史 MOS1 原始 event 上、保持 current 2.1 核心的 2.1qdp51 时间估计器:1-s rate 经居中 51-s smoothing 后参与筛选。它不是历史 2.1.filter 的替代品;也没有抽取 3B/4.background 谱、response 或作 SP 物理判定。
全谱 Al line(first scan)0.2063 ± 0.0038count/s;约 55σ,并不弱
first scan 可拟合点18 / 100quartic 最终只使用 14 点
second scan 可拟合点81 / 100quartic 最终使用 66 点
相邻 trial 最大替换1,820个 1-s decision bins(first scan)

先给结论

Al 线的计数质量不是主导问题。 first scan 的 full spectrum 有 21,313 个 1–2 keV 计数,拟合 χ2/dof=152.7/141=1.08;在交点附近的 low/high 子谱仍有 3,993/17,320 个计数,分别为 1.37 与 1.00。second scan 的 full/low/high 也分别为 8,862/4,022/4,840 个计数。

台阶来自 sample construction。 每个 trial centre rate 都把一个有限宽度的 rate window 往右平移,low subset 不是前一个 subset 的嵌套扩展,而是同时加入一批时间、丢掉另一批时间。于是每次拟合都在不同的一组时间段、不同 exposure、不同 grouping 上进行;“line area 随 rate 连续变化”的前提并不存在。

当前流程到底做了什么?

下面是实际执行的 QDP51 分支。除时间估计器外,它保留 current 2.1 的 broad detector PI=0.2–10 keV 定义、两轮 scan、Poisson σ 公式、零 rate 邻居剔除和 BTI guard。

01 · INPUT

原始 EVENTS

历史 2.1.filter 的 MOS1 ori event,SHA-256 已核对。抽取 raw 1-s broad rate。

02 · DECISION RATE

51-s 居中平滑

每个 1-s 时刻的决策 rate 来自局部 51-s 窗口;相邻样本共享 50/51 秒,不能视为独立测量。

03 · TRIAL GTIs

100 个 centre rate

对每个 m,以 m ± 0.8√(m/51) 构造 low/high GTI。先扫描全时段,再以 first-pass GTI 内的子集作第二轮。

04 · LINE FITS

两份子谱

每个 trial 的 low/high 子谱独立按 ≥100 counts、≥6 PI channel 分组,拟合 continuum + Al + Si;该轮的 line centroid/width 固定自 full spectrum。

05 · CROSSING

筛选、quartic、根

剔除 NaN/MAD outlier 后,分别对 low/high Al area 作 4 次多项式;选择在 scan range 内、最靠近 histogram peak 的根。

台阶在什么环节出现?

上排是每一个 trial 真正得到的 Al area 与误差棒;淡色点是 raw scan,实色点是经过 outlier filtering 后进入 quartic 的点。下排并非拟合结果,而是同一 trial 如何重组 subset:蓝/红是 low/high exposure,棕色是相较前一个 trial 改变归属的 1-s decision bins。

First and second QDP51 line-area scans with exposure and changed decision-bin diagnostics
点击查看原图。first scan 的有效区间很窄,trial range 为 1.333–4.451 count/s,但 time-ratio guard 使只有 18 个点真正进入拟合;second scan 的 trial range 为 1.294–1.941 count/s。

first scan:稀疏并非 line failure

  • 每个 trial 要求 high exposure / low exposure ≤ 6;实际 ratio 跨 2.20–99.19。
  • 因此 100 点中 82 点在拟合前就被 guard 跳过;剩余 18 点中 4 点又被不确定度/area 的 MAD filtering 移除。
  • 相邻 trial 的 low mask 可改变多达 1,820 个 1-s bins;low subset exposure 不是单调累积,而是先增后减。

second scan:有较多点,但仍非连续曲线

  • 100 点中 19 点被同一 time-ratio guard 跳过,另有 15 点在 MAD filtering 后不进入 quartic。
  • 相邻 trial 仍可重分配多达 911 个 1-s bins;每一个 Al area 都对应不同的时间集合。
  • 最接近“相等”的实际第二轮点在 1.817 count/s,low−high = −0.00040 ± 0.00787 count/s,仅 0.05σ;交点是插值产物,不是直接测得的锐利物理转折。

子谱和残差:line fit 本身是否崩坏?

没有看到“拟合完全失败”的证据。每列分别是 full、low、high;每个上图给出 data、总模型、continuum、Al 与 Si 分量,下图保留归一化残差和纵向误差棒。请注意:这是 filter 内部的 detector-space screening model,不是 response-folded 的天体谱拟合。

Representative first and second scan full low and high spectra with Al and Si model components and residuals
代表性点取最靠近各自 quartic crossing 的实际 scan grid:first 1.8372、second 1.7778 count/s。每个子谱独立 grouping,因此点的 PI boundaries 也随 trial 改变。
stage / subset1–2 keV countsgrouped binsχ²/dofAl area (count/s)
first / full21,313149152.7 / 141 = 1.080.2063 ± 0.0038
first / low3,9933948.0 / 35 = 1.370.2012 ± 0.0059
first / high17,320135131.1 / 131 = 1.000.2079 ± 0.0043
second / full8,8627181.2 / 63 = 1.290.2001 ± 0.0041
second / low4,0223953.2 / 35 = 1.520.2026 ± 0.0058
second / high4,8404647.5 / 42 = 1.130.1982 ± 0.0053

需要区分的三种“不连续”

来源本例证据对 crossing 的含义
选择集合跳变sliding finite window 使 low/high GTI 非嵌套;每一步最多替换 1,820 个 decision bins,且 GTI 被分割为数百段。Al area 是不同时间 mixture 的统计量,不应预设为连续函数。
每次重新分组与共同拟合low/high 每个 trial 都独立 grouping,continuum 与两个 line area 同时自由;同一 line 的 area 会与 continuum slope、Si 线相关。误差棒反映单次固定 subset fit,不包含 subset-selection 或 crossing 的系统不确定性。
后处理插值first 仅 14 个点、second 仅 66 个点进入 degree-4 polynomial;根从两条拟合曲线的差得到。输出一个数值 crossing 不等于测得了一个有不确定度的物理 transition。

一个需要单独修复的数值问题

当前代码在 np.polyfit 前设 w = 1 / area_err**2。但 np.polyfitw 直接乘在未平方的 residual 上;对 Gaussian error,官方约定应传入 w = 1 / sigma。所以目前较小误差点在目标函数中会被按 1/σ⁴ 而非 1/σ² 强调,进一步使 quartic crossing 对少数点敏感。NumPy 文档

这不是本页悄悄修改的策略。 本页只暴露它;下一步应把这项权重修正和 “固定 grouping / bootstrap crossing / nested cumulative split” 分成独立的对照实验,而不是与 GTI policy 一起改动。

可审阅原始诊断产物

页面中的数字均来自同一诊断重跑:event SHA-256 b3851726…e3bfc9,ESPFILT SHA-256 3aad44d2…97ddd。没有写入新的 GTI、clean event 或背景谱。