5.常用蒙特卡罗程序介绍 蒙特卡罗课件.ppt

第五章 蒙特卡罗方法应用软件介绍 蒙特卡罗方法应用软件 蒙特卡罗方法应用软件特点 常用的通用蒙特卡罗程序简介 第五章 蒙特卡罗方法应用程序介绍 建立完善的通用蒙特卡罗程序可以避免大量的重复性工作，并且可以在程序的基础上，开展对于蒙特卡罗方法技巧的研究以及对于计算结果的改进和修正的研究，而这些研究成果反过来又可以进一步完善蒙特卡罗程序。 1. 蒙特卡罗方法应用软件 发展蒙特卡罗方法与发展其应用软件两者之间的关系 ： 相辅相成 同等重要 1. 蒙特卡罗方法应用软件 建立与发展蒙特卡罗方法应用软件的好处 ： （1）减少重复工作。 对于解决一般的蒙卡计算问题，不必每次都去专门编制程序和制作参数，只要调用这些程序即可达到目的，避免大量的重复性工作。 1. 蒙特卡罗方法应用软件 建立与发展蒙特卡罗方法应用软件的好处 ： （2）有利于对侧重点的研究。 对于蒙特卡罗方法技巧的研究，也可以在这些蒙卡应用软件的基础上进行，而只需改动相应的子程序即可。重复性的、工作量又很大的几何、碰撞、参数和输入输出部分都可以方便地调用，从而节省时间、精力。 2. 蒙特卡罗方法应用软件的特点 通用蒙特卡罗应用软件通常具有以下特点： 具有灵活的几何处理能力 参数通用化，使用方便 元素和介质材料数据齐全 能量范围广，功能强，输出量灵活全面 含有简单可靠又能普遍适用的抽样技巧 具有较强的绘图功能 2. 蒙特卡罗方法应用软件的特点 （1）具有灵活的几何处理能力 蒙特卡罗方法较其它数值方法的最大优点之一，是处理复杂的几何问题方便、灵活，并且不因几何维数的增多而增加更多的计算时间。 因此，通用蒙特卡罗方法应用软件中都尽可能地提高和完善几何处理能力，以适应各种复杂几何条件下的计算。 2. 蒙特卡罗方法应用软件的特点 （2）参数通用化，使用方便 截面(参数)按能量分点的多少对计算时间没有多大影响，而其他数值方法却是对此非常敏感。利用这一优点，一般的通用蒙特卡罗程序对截面的处理都相当精细。 （3）元素和介质材料数据齐全 所用的元素和介质材料十分齐全，对于一般的科学研究和工程设计的需要都能满足。 2. 蒙特卡罗方法应用软件的特点 （4）能量范围广，功能强，输出量灵活全面 一般中子能量可从10-6，10-9MeV到20MeV。光子能量可在keV到GeV数量级范围。电子能量也可在keV到GeV数量级范围。 程序中包含各种类型的记录，输出量齐全，如点通量、面通量、体通量、能量通量、径迹长度记数、各种微分量记数，各种反应率、能量、沉积、剂量等，都可以选择输出。 2. 蒙特卡罗方法应用软件的特点 （5）含有简单可靠又能普遍适用的抽样技巧 作为通用程序，包含有若干种成熟的、适应性较强的和经过检验是有效的技巧。 （6）具有较强的绘图功能 软件本身具有较强的绘图功能。 计算结果以绘图形式给出，可一目了然。 常用的通用蒙特卡罗程序简介 MORSE 较早开发的通用蒙特卡罗程序，可以解决中子、光子、中子-光子的联合输运问题。 采用组合几何结构，使用群截面数据，程序中包括了几种重要抽样技巧，如俄国轮盘赌和分裂技巧，指数变换技巧，统计估计技巧和能量偏移抽样等。 程序提供用户程序，用户可根据需要编写源分布以及记录程序。 EGS EGS是Electron-Gamma Shower 的缩写，它是一个用蒙特卡罗方法模拟在任意几何中，能量从几个keV到几个TeV的电子-光子簇射过程的通用程序包。 由美国Stanford Linear Accelerator Center提供。EGS于1979年第一次公开发表，提供使用。EGS4是1986年发表的EGS程序的最新版本。 MCNP MCNP是美国Los Alamos国家实验室开发的大型多功能通用蒙特卡罗软件，可计算中子、光子和电子的联合输运问题以及临界问题。 中子能量范围从10-11MeV至20MeV，光子和电子的能量范围从1keV至1000MeV。 采用独特的曲面组合几何结构，使用点截面数据，程序通用性较强。与其它软件相比，MCNP的减方差技巧多而全。 MCNP的最新发