γ光子在物质中输运蒙卡程序研发

发布时间：2017-08-16 14:24

  本文关键词：γ光子在物质中输运蒙卡程序研发

  更多相关文章： 粒子输运 蒙特卡罗方法 C++ Geant4 MCNP 自主研发

【摘要】：我国探月二期工程将实现月球软着陆和月球巡视勘察,着陆探测器利用γ高度计负责携带巡视探测器和有效荷载实现软着陆。由于月面环境复杂,真空、月尘、羽流等环境条件极难模拟,试验风险高、耗时长。因此需要通过仿真计算与地面试验结果比较,得到真实应用情况下高度与计数率曲线。本实验组前辈利用MCNP软件建立了一套可靠的方案,分别对简易支架,模拟支架以及着陆器支架进行了仿真。作为之前工作的自然延续,本文基于C++面向对象技术,运用蒙特卡罗方法,我们小组自主初步研发了一套可以描述γ光子在物质中传输的程序,并和Geant4和MCNP比较,结果一致,完成了以下内容。1.进行简单单质(Pb、A1)靶的模拟,证实程序开发方案对于简单单质是可靠的。2.进行化合物(NaI)和复杂混合物(水泥)的模拟,证实程序开发方案对于简单化合物和复杂混合物都是可靠的。3.建立简单软着陆模型,进行模拟计算,并与MCNP比较,证实程序开发方案对于简单模型是可靠的。4.根据内核程序开发软件界面,实现程序开发软件的可视化。本文通过一系列详细的仿真计算,模拟了从单质、化合物到复杂水泥靶的光子入射情况,并将结果与Geant4运算结果进行对比,证实程序开发方案对于简单靶面的计算在理论基础上是可行的。通过对简单模型的模拟,并与MCNP进行对比验证,证实我们的程序开发方案对于简单模型的仿真计算无论在理论基础还是工程技术上都是可行的。最后我们给这个简单模型开发了软件界面,做成一个简单样机,证实了软件开发的可行性。以上的工作为以后软件的复杂化和自主研发的完成提供了较好的基础和理论指导。
【关键词】：粒子输运 蒙特卡罗方法 C++ Geant4 MCNP 自主研发
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52;V520
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 深空探测活动进展8-10
• 1.1.1 国外深空探测进展9-10
• 1.1.2 我国深空探测进展10
• 1.2 本文研究目的及内容10-12
• 参考文献12-13
• 第二章 仿真原理介绍13-29
• 2.1 国外软件介绍13-14
• 2.1.1 MCNP的发展及应用13
• 2.1.2 Geant413-14
• 2.1.3 自主编写软件的必要性14
• 2.2 汇编语言介绍14-15
• 2.2.1 程序和程序设计语言14-15
• 2.2.2 从C到C++15
• 2.3 仿真原理15-22
• 2.3.1 物理过程15-21
• 2.3.2 蒙特卡罗方法21-22
• 2.4 仿真基本原理22-28
• 参考文献28-29
• 第三章 实例分析与程序验证29-47
• 3.1 模拟铅靶和铝靶29-41
• 3.2 模拟NaI+Al靶41-45
• 3.3 模拟水泥靶45-47
• 第四章 简单模型仿真47-53
• 总结53-54
• 在学期间研究成果54-55
• 致谢55

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本文编号：683783