Am Leibniz Institut für Sonnenphysik haben wir eine lange Tradition in der Entwicklung und Pflege von Inversionscodes für die Strahlungsübertragungsgleichung, die häufig zur Analyse spektropolarimetrischer Daten (z. B. Stokes-Vektor) verwendet werden, um auf die physikalischen Eigenschaften der Sonnenatmosphäre (Temperatur, Magnetfeld, Plasmageschwindigkeit usw.). Wir pflegen derzeit den VFISV-Inversionscode und entwickeln aktiv den FIRTEZ-DZ-Inversionscode.

Sehr schnelle Inversion des Stokes Vektors (Very Fast Inversion for the Stokes-Vector - VFISV)

Dieser Inversionscode wurde ursprünglich zwischen 2004-2010 entwickelt, um Daten des Helioseismic and Magnetic Imager (HMI)-Instruments an Bord des Solar Dynamics Observatory (SDO) zu analysieren. HMI ist ein Michelson-Typ-Instrument mit Lyot-Elementen, um die Wellenlängenabstimmung durchzuführen. Zu einem späteren Zeitpunkt wurde der Code angepasst, um Daten von Instrumenten vom Spektrographentyp (d. h. Spektropolarimeter) sowie für Instrumente vom Fabry-Perot-Typ zu analysieren. Der Code wird auch für die Schnellanalyse von GRIS-Daten im Science Data Centre des KIS verwendet.

VFISV focuses on speed and therefore it is a Milne-Eddington (M-E) inversion code. M-E codes retrieve the average kinetic and magnetic properties of the solar atmosphere over the region in which the analyzed spectral lines are formed. More information about VFISV can be found here. The code is currenly being maintained by Dr. J. M. Borrero. This inversion code is free and open software licensed under the GPL2 lisence. There are currently two different versions available:

• Version for Fabry-Perot instruments: https://gitlab.leibniz-kis.de/borrero/vfisv_fpi 
• Version for Spectrograph instruments: https://gitlab.leibniz-kis.de/borrero/vfisv_spec
• Manual: https://gitlab.leibniz-kis.de/borrero/vfisv_fpi/-/blob/master/manual_vfisv.pdf

If you use VFISV in your work/research we kindly ask that you cite the original paper: Borrero et al. (2011), Sol.Phys, 273, 267

Forward and Inverse solver for the Radiative Transfer in geometrical height "Z".

The FIRTEZ-DZ inversion code is capable of retrieving, not the average kinematic and magnetic properties like M-E inversion codes do, but rather the full vertical stratification of these physical properties. FIRTEZ-DZ is the only inversion code capable of achieving this in the geometrical scale z instead of the optical depth scale. This is done by combining the radiative transfer equation for polarized light with the magnetohydrostatic momentum equation in ideal magnetohydrodynamics (MHD). The code is under heavily development and currently maintained by Dr. Adur Pastor Yabar and Dr. J.M.Borrero. Original funding for its development was provided by the DFG.

FIRTEZ-DZ is publicly available as free and open software under the GPL2 license. It can be downloaded/cloned here:

• Inversion code source: https://github.com/apy-github/firtez-dz
• Manual: https://github.com/apy-github/firtez-dz/blob/master/manual/code_usermanual.pdf
• MHS module source code: https://gitlab.leibniz-kis.de/borrero/firtez-mhs

Note: the MHS module is not yet implemented inside of FIRTEZ-DZ so they need to be used separately and iteratively. Please contact us if you want to do this. In the future we hope to have the MHS module integrated inside FIRTEZ.

If you use FIRTEZ-DZ in your work/research we kindly ask that you cite the original paper: Pastor Yabar et al. (2019), A&A, 629, 24 . If you use the MHS module as well please cite Borrero et al. (2021), A&A, 674, 190

Die von astronomischen Instrumenten erfassten polarimetrischen Daten erfordern Kalibrierungsprozesse, um die physikalischen Parameter genau zu berechnen. Ein wichtiger Aspekt einer solchen Kalibrierung ist die Schätzung der instrumentellen Polarisation (IP). In der Stokes-Polarimetrie kann die instrumentelle Polarisation, d. h. die durch das beobachtende optische System verursachten Polarisationsüberkreuzungen, durch eine 4×4-Mueller-Matrix dargestellt werden. Der übliche Ansatz zur Berechnung der IP besteht darin, teleskopspezifische Modelle mit Hilfe eines analytischen Ansatzes oder einer Raytracing-Software zu erstellen. PyAstroPol ist eine gezielte Python-Bibliothek, die entwickelt wurde, um den Modellierungsprozess zu vereinfachen und eine reibungslosere Integration der Modelle in die Datenverarbeitungspipelines zu ermöglichen.

Das Tool wird von Dr. Hemanth Pruthvi entwickelt und gepflegt. Diese Arbeit war Teil der HELLRIDE-Entwicklung (Projekt: Jets in the Solar Atmosphere). Der Quellcode wird auf Github gehostet, und der betreffende Artikel wurde in der JOSS veröffentlicht.