Бесплатно скачать, заказать диплом, курсовую, диссертацию Расчет процессов генерации, переноса и детектирования нейтронов в некоторый экспериментальный установкак методом Монте-Карло

У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ

Сделать закладку на сайт

Заказать диплом, курсовую, диссертацию

Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Книга жалоб
и предложений

Название	Расчет процессов генерации, переноса и детектирования нейтронов в некоторый экспериментальный установкак методом Монте-Карло

Количество страниц	102

ВУЗ	МГИУ

Год сдачи	2010

Бесплатно Скачать	23199.doc

Содержание	Содержание Введение. 4 Глава 1. Методы и проблемы моделирования переноса частиц в сложных средах 7 § 1.1. Описание современных транспортных кодов 7 § 1.2. Сравнение кодов. Выбор наилучшего для моделирования нейтронного сигнала 9 § 1.3. Интегрированная система разработки входных файлов для транспортних кодов 16 Глава 2. Моделирование экспериментальных установок нейтронного комплекса ИЯИ. Спектрометр по времени замедления (СВЗ-100) и импульсный источник нейтронов (ИН-06) 23 §2.1. Постановка задачи для моделирования СВЗ-100 23 § 2.2. Моделирование сферического СВЗ 27 § 2.3. Влияние формы представления нейтронных сечений 37 § 2.4. Расчет СВЗ реальной геометрии 44 § 2.5. Интенсивность нейтронного потока 56 § 2.6. Результаты моделирования СВЗ 62 § 2.7. Импульсный источник нейтронов (ИН-06) 63 § 2.8. Моделирование генерации и переноса нейтронов в мишени 68 § 2.9. Моделирование нейтронных потоков на выходах нейтронных каналов 72 Глава 3. Моделирование нейтронного сигнала для получения информации о первичном излучении 78 §3.1. Применение нейтронного сигнала в приборах физики космических лучей 78 § 3.2. Система мониторинга потерь пучка линейного ускорителя SNS 89 Заключение 100 Литература 102 ВВЕДЕНИЕ Компьютерное моделирование процесса взаимодействия адронов со сложными макроскопическими мишенями является необходимым этапом широкого круга исследований в фундаментальной и прикладной ядерной физике. При планировании, подготовке и интерпретации результатов экспериментов в физике атомного ядра, элементарных частиц и ядерной астрофизике, на ускорителях, на спутниках и орбитальных станциях, необходимо компьютерное моделирование экспериментальной установки с целью предсказания фоновых условий, отклика детекторов и т. п. Ряд важных научно-технических проблем включает, как необходимый этап их решения, расчетно-теоретические исследования физики ядерно-каскадного процесса в среде. Расчеты генерации нейтронов в протяженных тяжелых мишенях под действием интенсивного пучка протонов ("spallatiorr-процесс) необходимы в контексте проблем нейтронной физики, ядерной физики, ускорительной физики. Рождение нейтронов под действием адронов высоких энергий имеет место в области физики космических лучей. Максимально приближенное к действительности компьютерное моделирование физических экспериментов требует разработки универсальных компьютерных программ, которые осуществляют моделирование всех значимых физических процессов. Все перечисленное подтверждает актуальность темы настоящей диссертации. Как известно, основным методом теоретического описания взаимодействия частиц со сложными мишенями в настоящее время является статистическое компьютерное моделирование (метод Монте-Карло). Поэтому универсальные компьютерные программы (общепринятое название — транспортные коды - "transport codes"), позволяющие проводить такое моделирование, являются обязательной частью современного инструментария в физике ядра и элементарных частиц и образуют важное направление в методике исследований. Предметом настоящей диссертации являются применение транспортных кодов для моделирования установок нейтронного комплекса ИЯИ РАН и моделирование вторичных нейтронов для восстановления первичного излучения. Использовались отечественный транспортный код SHIELD [1], разработанный в ИЯИ РАН, а также известные программы MCNP/MCNPX (LANL) [2] и Geant4 (CERN) [3]. В Главе 1 проводится анализ современных транспортных кодов, а также описан разработанный автором дружественный пользовательский интерфейс JShield, позволяющий подготавливать входные файлы, описывающие геометрию и химический состав мишени единообразно для всех трех кодов в диалоговом режиме с визуализацией геометрии мишени. В Главе 2 - основной главе диссертации - центральное место занимает изучение процесса распространения нейтронов в спектрометре по времени замедления СВЗ [5,6]. Благодаря специфическим нейтронным свойствам свинца, этот процесс имеет ряд интересных особенностей. Выполнено детальное моделирование пространственно-временной картины нейтронных полей в большом массиве свинца порядка 100 тонн. Хотя идея СВЗ была предложена 50 лет назад, такое подробное компьютерное моделирование ранее не проводилось. Обнаружена, не обсуждавшаяся ранее, бимодальность нейтронного спектра при малых временах замедления, обусловленная вкладом неупругого рассеяния. Подтверждено предположение о зависимости разрешения спектрометра от расстояния от измерительного канала до источника нейтронов. Изучена зависимость константы замедления от эффективной средней плотности свинца, т.е. от наличия измерительных каналов и качества сборки спектрометра. Рассмотрен методический вопрос о влиянии формы представления нейтронных сечений (многогрупповое или точное) на результаты моделирования. Вычислены интенсивности потоков нейтронов в разных измерительных каналах СВЗ-100 в разные моменты времени при проектных и реальных параметрах пучка ускорителя, что имеет большое практическое значение для постановки экспериментов. Также в Главе 2 представлены результаты расчетов интенсивности и спектров нейтронов вылетающих из мишени и во всех семи измерительных каналах импульсного источника нейтронов ИН-06 [7]. Моделирование проводилось для водоохлаждаемой вольфрамовой мишени с двумя водяными замедлителями, установленной в источнике в настоящее время, как при проектных, так и при фактических параметрах протонного пучка. Использовалась связка кодов SHIELD+MCNP. Последняя Глава 3 посвящена использованию вторичных нейтронов для восстановления первичной картины облучения. В этой главе на примере ионизационного калориметра [8] и нейтронного супермонитора [9] продемонстрирована возможность использования нейтронного сигнала для восстановления характеристик космических лучей. Совершенно иной по области применения, но аналогичной по целям и подходу к решению является задача о диагностике потерь пучка сильноточного линейного ускорителя протонов в проекте SNS по показаниям нейтронных детекторов системы диагностики пучка. Необходимо отметить, что, в отличие от Главы 2, где моделирование нейтронных потоков на экспериментальных установках и являлось основной целью, в последней главе моделирование приборов физики космических лучей служит демонстрацией метода применения транспортных кодов для решения обратной задачи. Аналогично моделирование генерации нейтронов в конструктивных материалах ускорителя служит примером комплексного применения транспортных кодов для восстановления потерь ускорителя. В Заключении кратко приведены основные результаты, выносимые на защиту. Глава 1. Методы и проблемы моделирования переноса частиц в сложных средах. В настоящей главе обсуждаются основные методы и современные программные комплексы, используемые для моделирования прохождения элементарных частиц через вещество. § 1.1. Описание современных транспортных кодов Метод Монте-Карло является наиболее распространенным методом моделирования взаимодействия частиц высоких энергий со сложными мишенями. Собственно его основные конкуренты - разностные методы всегда уступали по всем критериям (ограничения на геометрию, на способ представления физической модели и т.д.) кроме скорости. Однако, в настоящее время динамика развития вычислительной техники настолько стремительная, что вопрос скорости вычислений отходит на второй план. К тому же, несмотря на объективный предел быстродействия центрального процессора вычислительной системы, статистический метод Монте-Карло является хорошо распараллеливаемой задачей. Фактически, производительность кода основанного на статистическом методе прямо пропорциональна количеству процессоров (действительно необходимо позаботиться о независимости датчиков псевдослучайных чисел на разных процессорах и накоплении результатов в едином массиве, после этого все процессоры становятся независимыми друг от друга). Рассмотрим несколько критериев классификации транспортных кодов. Под транспортным кодом будем понимать программный комплекс, позволяющий рассчитывать процесс и результат воздействия частиц -снарядов (адронов, лептонов, ионов и т.д.) на макроскопические объекты -мишени. Важность следующих критериев очевидна: 1. Физическая область применения a. Какие взаимодействия учитываются в модели (электромагнитные и/или ядерные) b. Энергетический диапазон (реакторные энергии, ускорительные энергии, энергии космического излучения) c. Перенос каких частиц рассматривается 2. Возможности описания мишени a. Насколько сложные геометрические объекты можно описать в рамках данного транспортного кода b. Насколько сложный химический состав возможен в описании веществ, входящих в мишень с. Принимается ли в расчет внешнее (электромагнитное) поле К этим объективным факторам совершенно необходимо добавить субъективные: 1. Доступность программы a. Вид лицензии b. Наличие исходного кода 2. Насколько сложно организована программа a. Язык программирования b. Применение объектно-ориентированных технологий c. Насколько сложно изменить исходный текст d. Переносимость программы на разные вычислительные платформы 3. Насколько сложно научиться пользоваться программой a. Наличие описаний b. Наличие комментариев в исходном тексте c. Пользовательский интерфейс d. Визуализация геометрии мишени e. Визуализация результатов моделирования Таблица 1.1 дает некоторое представление о возможностях разных современных программ моделирования переноса частиц. Сконцентрируемся на рассмотрении кодов SHIELD [1,10-16], MCNPX[2,17-21] и GEANT4[3,22-24]. Их совместное применение позволяет проводить Монте-Карло моделирование ядерных электромагнитных взаимодействий в широком диапазоне, использую преимущества каждого кода при описании специфических для него областей энергий и набора физических процессов. В настоящей работе используются перечисленные три кода, причем разработан пользовательский интерфейс, обеспечивающий их совместное применение. Программа MARS[25-28], несомненно, тоже заслуживает внимания, но, учитывая недоступность исходного кода, обладает ограниченными возможностями по модификации. EGS4[29,30], имея заслуженный и признанный авторитет в электромагнитных взаимодействиях, обладает слишком сложной системой описания входных параметров, что делает его использование совместно с другими кодами чрезвычайно трудоемким. Таблица 1.1 Сравнительные характеристики некоторых МС кодов --^^^ МС code Возможности ^~~~""-^-^ SHIELD ИЯИ РАН MCNPX LANL GEANT4 CERN MARS'[4] FNAL EGS4[3] SLAC, КЕК Физические модели Адроны высоких энергий очень хорошо хорошо сомнительно очень хорошо Электромагнитные ливни хорошо гамма, плохо лептоны хорошо очень хорошо хорошо Протоны низких энергий удовл. хорошо сомнительно удовл. Нейтроны низких энергий удовл. очень хорошо сомнительно удовл. Электромагнитные вз-я низких энергий плохо хорошо удовл. очень хорошо Другое Язык програм мрования/ОС FORTRAN/ Linux, Win32 Fortran/nix'! C++/nix, Win32 FORTRAN, C/nix FORTRAN/nix Описание геометрии CSG3. Текстовый формат, совместим с НВООК4 CSG собственное гистограм-мирование очень хорошо хороший язык описания геометрии и материалов, абстрактный интерфейс для внешних пакетов гистограммирования сложное совместимо с MCNP, использует НВООК. очень сложное Визуализация внутренняя Очень хорошая. 3D внутренняя, с использованием трассировки. внутренняя 2D Описание краткое очень хорошее хорошее (но нужно уметь программировать на C++) удовл. удовл. § 1.2. Сравнение кодов. Выбор наилучшего для моделирования нейтронного сигнала. Основные физические механизмы, которые влияют на нейтронный сигнал, можно разделить на две группы: • Механизмы генерации нейтронов первичным адроном (в основном это процесс испарения в задачах, рассмотренных в Главах 2 и 3) • Механизм переноса низкоэнергетических испарительных нейтронов в веществе. ' MARS без использования библиотек MCNP 2 Под nix понимаются «диалекты» Unix'a (Linux, Solaris и др.) 3 Constructive Solid Geometry 4 CERN FORTRAN библиотека для гистограммирования Рассмотрим результаты моделирования генерации нейтронов с помощью разных кодов на примере простой модельной задачи. Пусть первичный протон падает нормально на медный диск радиусом 5 см и толщиной 1 см. Вычислим, сколько нейтронов будет рождено этим протоном в зависимости от его энергии. Эта задача имеет прямое отношение к моделированию потерь линейного протонного ускорителя: в следствие потерь пучка протоны часто высаживаются на медных конструктивных элементах укорителя, что может происходить при разных значениях энергии протона (чем дальше от инжектора произошла потеря первичного протона, тем выше его энергия). Проведем моделирование с помощью разных моделей, входящих в состав MCNPX, SHIELD, GEANT4. На Рис 1.1 представлены результаты расчета выхода нейтронов из медного диска, полученные с помощью кодов MCNPX, SHIELD и GEANT4, при использовании альтернативных моделей ядерных реакций, включенных в эти коды. Коды MCNPX и SHIELD дают сравнимый результат. Поэтому мы выбираем код SHIELD для изучения процессов первой группы. Стоит отметить, что в настоящий момент все программы семейства MCNP подпадают под действие закона США об экспорте, что на практике означает практическую невозможность получить разрешение на использование этих кодов. Как показано в Главах 2 и 3, код SHIELD находится в хорошем соответствии с экспериментальными данными. Опишем кратко основные физические модели кода SHIELD. Адронный каскад. Современная версия кода SHIELD позволяет моделировать перенос нуклонов, пионов, каонов, антинуклонов и мюонов, а также ядер с произвольными значениями (A,Z) в области энергий до 1 ТэВ. Учитываются ионизационные потери энергии заряженных частиц и ионов, а также флуктуации ионизационных потерь и многократное кулоновское рассеяние. При переносе пионов и каонов учитываются основные 2х- и Зх-частичные моды распадов. В процессе моделирования очередного адронного каскада в мишени, формируются источники нейтронов низких энергий (Еп < 14.5 MeV), a также у, е, и v (как продуктов распада мезонов). Все эти частицы запоминаются в специальных массивах со всеми их индивидуальными параметрами, т.е. формируются источники частиц для последующих транспортных вычислений. Перенос нейтронов с энергией ниже 14.5 MeV моделируется с помощью оригинального нейтронного транспортного кода LOENT на основе 28-групповой системы нейтронных констант ABBN [31]. Код LOENT описан подробнее ниже. Электромагнитные ливни могут моделироваться с помощью соответствующих транспортных кодов, используя сформированные источники электромагнитных частиц (у, е). В коде SHIELD реализовано запоминание дерева адронного каскада в процессе его генерации полностью, без потери физической информации. Запоминание дерева осуществляется в специальных массивах. Запоминаются все индивидуальные параметры всех вторичных частиц во всех поколениях, а также все случаи распада, вылета из мишени и остановки из-за ионизационных потерь. Все акты упругого и неупругого ядерного взаимодействия, включая индивидуальные параметры каждого остаточного ядра (ядер) также фиксируются. Система ссылок позволяет установить, в каком поколении и в каком взаимодействии образовалась данная частица, и наоборот — какие продукты она породила. Дерево запоминается в привязке к геометрической конфигурации мишени, т.е. для каждой частицы запоминаются координаты и энергии на входе и на выходе при пересечении каждой геометрической зоны мишени. Одновременно формируются, как упоминалось выше, массивы источника нейтронов, а также у-квантов и других продуктов распада мезонов. В результате дерево адронного каскада запоминается без какой-либо потери физической информации. Такая организация вычислений позволяет полностью разделить моделирующую и регистрирующую части кода, если требуется - запоминать деревья на внешний носитель, облегчает визуализацию дерева и рассмотрение процесса во времени. В коде SHIELD предусмотрено как прямое (аналоговое) моделирование, так и использование статистических весов. Открытая архитектура кода облегчает его модификацию и развитие. Возможности адронного транспортного кода существенно зависят от используемого генератора неупругих ядерных взаимодействий. В коде SHIELD используется генератор MSDM [32], который включает известные отечественные модели ядерных реакций. Генератор MSDM позволяет моделировать в эксклюзивном подходе адрон-ядерные и ядро-ядерные неупругие взаимодействия в области энергий до 1 ТэВ. Быстрая, каскадная стадия ядерной реакции при энергиях ниже 1 ГэВ моделируется на основе Дубнинской модели внутриядерных каскадов (DCM) [33]. Выше 10 ГэВ используется модель независимых кварк-глюонных струн (QGSM) [34], а в промежуточной области 1-10 ГэВ - некоторое расширение QGSM [35]. Таким образом обеспечивается самосогласованное описание быстрой стадии ядерной реакции во всем интервале энергий первичных адронов и ядер вплоть до 1 ТэВ. Эволюция возбужденного остаточного ядра к равновесному состоянию описывается в терминах предравновесной модели, основанной на решении соответствующего мастер-уравнения методом Монте-Карло [36]. Дальнейшее равновесное девозбуждение остаточного ядра включает несколько механизмов. Для легких ядер (А<16) используется модифицированная модель Ферми-развала [37]. Средние и тяжелые ядра при умеренных возбуждениях (Е<2 МэВ/нуклон) девозбуждаются посредством испарения частиц, включая конкуренцию испарения и деления для тяжелых ядер [37,38]. Высоковозбужденные ядра (Е*>2 МэВ/нуклон) могут распадаться на несколько возбужденных фрагментов согласно Статистической модели мультифрагментации (SMM) [39] с последующей эмиссией частиц из фрагментов. Таким образом, генератор MSDM обеспечивает описание всех стадий ядерной реакции в эксклюзивном подходе. Рассмотрим теперь процесс переноса низкоэнергетических нейтронов. SHIELD (точнее отдельный код LOENT, входящий в состав SHIELD) использует систему групповых констант ABBN[31], a MCNP -файлы поточечного представления сечений ENDF[40]. GEANT4 может использовать оба метода. В коде LOENT используются следующие данные из системы констант ABBN: стгполное сечение; агсечение деления (n,f); v-среднее число нейтронов деления; ас-сечение захвата (п,с); а^-сечение неупругого рассеяния (п,п'), включая реакцию (п,2п'); ае-сечение упругого рассеяния (п,п); ц-средний косинус угла упругого рассеяния; cjjn(g,g+k)-MaTpH4a межгрупповых переходов при неупругом рассеянии. Групповые сечения ABBN трактуются в коде LOENT как кусочно-постоянная аппроксимация нейтронных сечений. Код LOENT позволяет моделировать следующие реакции под действием нейтронов: Упругое рассеяние (п,п). Угол рассеяния нейтрона определяется единственным параметром - средним косинусом в лабораторной системе отсчета и разыгрывается в линейно-анизотропном приближении. Энергия и импульс рассеянного нейтрона, а также ядра отдачи, вычисляются из двухчастичной нерелятивистской кинематики. Захват нейтрона (п,с) означает окончание нейтронной траектории. Конкретный канал реакции - например (п,у), (п,р) или (п,ос) -идентифицируется дополнительно при необходимости и наличии соответствующих сечений в групповых константах. Считается, что кинетическая энергия нейтрона выделилась локально в точке захвата. Неупругое рассеяние (п,п'). Номер группы рассеянного нейтрона разыгрывается согласно матрице неупругих переходов. Считается, что энергия рассеянного нейтрона распределена равномерно внутри этой группы. Если нейтрон остался в той же группе, в которой находился до рассеяния, то его энергия распределена равномерно от нижней границы группы до начальной энергии. Угловое распределение рассеянных нейтронов предполагается изотропным в лабораторной системе координат. Разность энергий до и после рассеяния выделяется локально в точке рассеяния. Реакция (п,2п) описывается той же самой матрицей неупругих переходов и конкурирует с неупругим рассеянием (п,п'). Характеристики обоих вторичных нейтронов разыгрываются тем же способом, что и в случае неупругого рассеяния. Деление(п,Г). Используя заданное среднее число нейтронов деления v разыгрываем конкретное значение v как одно из двух соседних целых чисел. Затем энергия каждого нейтрона разыгрывается согласно спектру деления. Угловое распределение предполагается изотропным в лабораторной системе координат. Энерговыделение в точке деления задается как параметр со значением ~ 180-190 МэВ. При работе кода LOENT нейтроны выбираются из внешнего источника последовательно, по одному, и прослеживаются до окончания траектории нейтрона. При этом нейтроны могут размножаться в реакциях (п,2п) и (n,f), поэтому для их хранения предусмотрена память достаточного объема. Каждый нейтрон имеет статистический вес, а также кумулятивный таймер, в котором накапливается время, прошедшее с момента выборки нейтрона из внешнего источника нейтронов или его рождения в адрон-ядерном взаимодействии. Статистический вес обычно равен единице, но он резервирует стандартные возможности весового моделирования Приведем для примера зависимость сечений разных взаимодействий нейтронов в свинце (вещество, используемое для генерации нейтронов в спектрометре по времени замедления, рассмотренном в Главе 2). Сравним график в групповом приближении (SHIELD) с графиком на Рис. 1.3 в поточечном приближении (MCNP). Фактически они идентичны вне резонансной области, а в резонансной области групповые константы представляют некое усреднение. ю"1 ю9 ю1 ю2 юэ ю4 ю5 ю6 ю7 ю8 Neutron Energy (eV) Рис. 1.3 Нейтронные сечения из ENDF файла для РЬ. Конечно, поточечный метод дает более точный результат. Однако обычно коды, использующие групповые константы превосходят по производительности коды, которые используют поточечный метод, поскольку, чем уже резонансный пик, тем реже нейтрон попадает в узкий энергетический интервал этого пика, что затрудняет получение достоверного результата при использовании поточечных сечений. В § 2.3 проблема представления нейтронных сечений обсуждается более подробно. Дополнительное преимущество MCNP - использование специальных методов для расчета тепловых нейтронов (учет скорости движения молекулы, энергии химической связи, структуру вещества). Таким образом, можно резюмировать, что для задач изучения нейтронного сигнала хорошо подходит код SHIELD, который имеет смысл дополнять кодом MCNP, если необходимо производить какие-то тонкие расчеты переноса нейтронов (особенно в тепловой области). GEANT4 можно использовать с большой осторожностью и перепроверять результаты с помощью связки SHIELD-MCNP. Учитывая несовместимость геометрических входных файлов SHIELD и MCNP, использование в одной задаче обоих кодов приводит к тому, что необходимо дважды задавать входные файлы, что бывает очень трудоемко. Возможное решение этой проблемы дается в § 1.3 § 1.3.Интегрированная среда разработки входных файлов для транспортных кодов Процесс сравнения результатов моделирования с использованием разных компьютерных программ представляет собой достаточно сложную задачу и почти всегда проводится по следующей схеме: 1. Постановка компьютерного эксперимента. Ставится тестовая задача, решение которой позволит оценить интересующие стороны различных программных продуктов. 2. Составляются входные файлы для каждой программы, которые описывают геометрическую конфигурацию, химический и изотопный состав мишени, параметры снаряда в рамках языка описания, используемого конкретной программой. Эта стадия обычно выполняется разными пользователями, т.к. форматы очень сильно различаются: от способа описания, до графического пользовательского интерфейса, когда геометрия набирается в интерактивном графическом режиме. 3. Настройка физических моделей (внутренних параметров моделей, порогов обрезания, включение/выключение разного рода взаимодействий и т.д.), чтобы сравнение имело смысл. 4. Запуск программы. 5. Интерпретация полученных результатов. Построение графиков, 2-х и 3-х мерных гистограмм и т.д. На практике такое сравнение для сколь-нибудь нетривиальной конфигурации мишени выливается в работу нескольких узких специалистов. В виду сложности изучения, а порой отсутствия документации, изучение даже принципов построения входных файлов может занять несколько недель, а иногда и месяцев. Однако, чаще всего задачи пользователя компьютерной программы достаточно просты и вкратце могут быть описаны так: «Если в такую-то мишень выстрелить такой-то частицей, то сколько таких-то частиц будет там-то в такой-то момент времени». При этом обычно пользователь-физик представляет что должно получиться в ряде упрощенных случаев. Таким образом налицо потребность в некоем программном инструменте, который мог бы описывать постановку задачи и демонстрировать результаты в рамках единой программы с дружественным интерфейсом. Попытка создания подобной программы была осуществлена автором для получения единого инструмента построения входных файлов для нескольких программ переноса, используемых при моделировании системы мониторинга потерь ускорителя SNS (см. Главу 3). Основные характеристики этой программной оболочки JShield[4] следующие: 1. Описание геометрии мишени на основе CSG (Constructive Solid Geometry) a. Возможно написание единого входного текстового (легко читаемого) файла в формате XML1 b. Создание того же файла в графической среде пользовательского интерфейса. 2. Конвертация входного файла во входные файлы транспортных кодов: SHIELD, GEANT4, MCNPX 3. Построение разного вида гистограмм a. из файлов результатов моделирования b. в режиме on-line. 4. Поддержка многопроцессорных вычислений. Когда используемый код выполняется на разных процессорах/машинах, а данные суммируются и обобщаются. В том числе возможен вариант сетевого доступа всех процессоров к графической оболочке, что дает 1 XML Extensible Markup Language унифицированный язык описания сложных структур данных [41,42] возможность наблюдать построение гистограмм в режиме on-line даже в многопроцессорной среде. 5. Независимость от платформы - использование языка Java позволяет работать системе практически на любой операционной системе с графическим оконным интерфейсом. Например, само моделирование может происходить на Linux кластере1, а пользователь будет наблюдать за постоянно обновляемыми результатами на компьютере под управлением Windows XP или Mac OS. Скриншот пограммной оболочки JShield представлен на Рис. 1.4 Геометрический формализм совпадает с формализмом принятым в SHIELD и GEANT4, а именно структурной геометрической единицей является трехмерное тело конечного объема (а не поверхность, ограничивающая физическую зону, как принято в MCNP). Применяется система глобального позиционирования тел в пространстве (как принято в SHIELD, а не GEANT4, где тела позиционируются относительно материнского объема). Физические зоны строятся из тел с помощью булевых операций. Все это можно делать в графическом интерфейсе с мгновенным отображением результата. Пользователь может видеть сечения создаваемого объекта, также возможна трехмерная визуализация с помощью библиотек OpenGL. Одновременно может быть открыто произвольное количество сечений (по умолчанию по трем соответствующим координатным плоскостям), каждое из которых имеет свой масштаб. Масштабирование выполняется в режиме векторной графики, т.е. при увеличении объекта увеличивается степень детализации. Поддерживается стандартный набор примитивов, ограниченных плоскостями и поверхностями второго порядка: • Прямоугольный параллелепипед • Сфера • Цилиндр • Конус • Другие примитивы легко добавить, используя объектно-ориентированную архитектуру программы. Поддерживается произвольный трехмерный поворот тел (Рис. 1.5). Примеры трехмерной визуализации реальных конфигураций приведены в Главе 3. На Рис. 1.5 изображен цилиндр, ось которого непараллельна осям координат. В левой части изображено увеличенное (коэффициент 5) сечение поскостью Х=0, а в правой части плоскостью Y=0 без увеличения. Система тестировалась на Linux кластере из 3 PC.

Список литературы

Цена, в рублях: (при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)	1425

Скачать бесплатно	23199.doc

Найти готовую работу

ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:

Связаться

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ

15.04.24 Задачи, условия и этапы организации экспериментальной работы

15.04.24 Критерии качества преподавания

15.04.24 Категория нормы в обучающей деятельности

Архив материала для курсовых и дипломных работ

Ссылки:

Счетчики:

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.