第八篇蒙特卡罗方法应用程序介绍.ppt

第八章 蒙特卡罗方法应用程序介绍 蒙特卡罗方法应用软件的特点 常用的通用蒙特卡罗程序简介 MCNP程序输入的描述 第八章 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。 蒙特卡罗方法应用软件的特点 通用蒙特卡罗程序通常具有以下特点： 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 常用的通用蒙特卡罗程序简介 MORSE程序 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程序 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程序的必威体育精装版版本。 MCNP程序 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程序，可以计算中子、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 。程序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，与其它程序相比，MCNP程序中的减方差技巧是比较多而全的。 MCNP程序输入的描述 MCNP的输入包括几个文件，但主要的一个是由用户编写的INP文件，该文件包括描述问题所必须的全部输入信息。文件采用卡片结构，每行代表一张卡片，文件由一系列卡片组成，对于任一特定的问题，只需用到INP全部输入卡片的一小部分。 MCNP输入文件中物理量的单位 输入文件的基本形式 信息块 信息块的卡片放在INP文件中标题卡之前。信息块给出了MCNP的一些运行信息，信息块上各部分的意思和运行行信息是一样的，当运行行信息与信息块中所指定的信息相矛盾时，则忽略信息块中相应的信息，而以运行行信息为准。 信息块是可选的，信息块的第一张卡片，必须在第 1～8 列写上“MESSAGE:”，从第一张卡片的第 9～80 列到后续卡片的第 1～80 列都可填写运行信息。在标题卡之前用一个空行分隔符结束信息块。 初始运行的输入文件 接续运行的输入文件 接续运行必须在运行行信息或信息块中给出C项选择，即Cm，表示从RUNTPE文件中读出第m次转储的内容接着运算，如果m未指定，则读最后一次转储的数据。如果不需要改变内容，则不需要接续输入文件，仅需运行RUNTPE以及在运行行加上C选择。 卡片格式 INP输入文件的每一行（称之为一张卡片）都限于使用第 1～80 列并构成卡片映象。大部分输入卡片按行填写；然而，对数据卡允许按列填写。 $ 符号为它所在那行数据的结束符，在 $ 符号后面的内容作为注释，它可从 $ 符号后面的任一列开始。 标题卡只占一行，整行都可填入用户需要的信息，也可以是空行。但要注意在其它地方使用空行是作为结束符或者分隔符。 输入文件中，在标题卡之后及最后的空行结束卡之前的任何地方都可插入注释卡。注释卡必须是字母“C”写在 1～5 列中的任意位置，且至少用一个空格隔开后面的注释内容。 行输入格式 栅元卡、曲面卡和数据卡的书写格式是相同的。必须从 1～5 列开始填写这些卡片相应的名字(或编号)和粒子标识符，后面填写用空格分隔的数据项。如果 1～5 列为空，则表示它是前一张卡片的继续卡。如果在一行的末尾有一个用空格隔开的符号“”，则表示下一行是该行的继续卡，数据可填写在 1～80 列。一个数据项必须在一张卡片上写完，不得跨到下一张卡片上。完全空白的一行则为两组卡片的分隔符。 对任何给定的带有粒子标识符的类型卡只能有一张。需要整数的数据项必须填写整数，其它数据可填写为整数或浮点数以及MCNP能读的数据。 为书写方便，可以使用四项书写功能： nR功能，表示将它前面的数据重复n次。 例如：2 4R 等同于 2 2 2 2 2 nI功能，表示在与其前后相邻的两个数之间，插入n个线性插值点。对于 X nI Y 的结构，如果X和Y是整