Geant4

Geant4
Deweloperzy Współpraca Geant4
Pierwsze wydanie 1998 ; 25 lat temu ( 1998 )
Wersja stabilna
11.1.1 / 10 lutego 2023 r. ; 16 dni temu ( 2023-02-10 )
Magazyn
System operacyjny Międzyplatformowe
Typ Fizyka obliczeniowa
Licencja Licencja na oprogramowanie Geant4
Strona internetowa geant4 .org
Wizualizacja symulacji. Detektor jest czerwony, a promieniowanie zielone.

Geant4 (dla GEometry AND Tracking ) to platforma do „ symulacji przejścia cząstek przez materię ” przy użyciu metod Monte Carlo . Jest następcą serii zestawów narzędzi GEANT opracowanych przez The Geant4 Collaboration i pierwszym, który używa programowania obiektowego (w C++ ). Jego rozwojem, utrzymaniem i wsparciem dla użytkowników zajmuje się międzynarodowa współpraca Geant4. Obszary zastosowań obejmują fizykę wysokich energii i eksperymenty jądrowe , badania medyczne , akceleratorowe i fizykę kosmiczną . Oprogramowanie jest wykorzystywane w wielu projektach badawczych na całym świecie.

Oprogramowanie Geant4 i kod źródłowy są bezpłatnie dostępne na stronie internetowej projektu; do wersji 8.1 (wydanej 28 czerwca 2006) nie istniała żadna konkretna licencja na jej używanie; Geant4 jest teraz udostępniany na licencji oprogramowania Geant4 .

Cechy

Geant4 zawiera narzędzia do obsługi geometrii , śledzenia, odpowiedzi detektora , zarządzania przebiegiem, wizualizacji i interfejsu użytkownika . W przypadku wielu symulacji fizycznych oznacza to, że mniej czasu trzeba poświęcić na szczegóły niskiego poziomu, a badacze mogą od razu przystąpić do ważniejszych aspektów symulacji.

Poniżej znajduje się podsumowanie każdego z wymienionych powyżej obiektów:

  • Geometria to analiza fizycznego układu eksperymentu, w tym detektorów, absorberów itp., oraz rozważenie, w jaki sposób ten układ wpłynie na ścieżkę cząstek w eksperymencie.
  • Śledzenie symuluje przejście cząstki przez materię. Obejmuje to rozważenie możliwych interakcji [ potrzebne ujednoznacznienie ] i procesów rozpadu .
  • Odpowiedź detektora rejestruje, kiedy cząstka przechodzi przez objętość detektora i przybliża reakcję prawdziwego detektora.
  • Zarządzanie przebiegami polega na rejestrowaniu szczegółów każdego przebiegu (zestawu zdarzeń ), a także konfigurowaniu eksperymentu w różnych konfiguracjach między przebiegami.
  • Geant4 oferuje szereg opcji wizualizacji , w tym OpenGL , Open_Inventor , VRML czy VTK oraz znajomy interfejs użytkownika , oparty na Tcsh lub Qt_(oprogramowanie) .

Geant4 może również wykonywać podstawowe histogramy; wymaga zewnętrznych narzędzi analitycznych do wykorzystania zaawansowanych funkcji histogramu.

Od wersji 10.0 Geant4 implementuje wielowątkowość , wykorzystując lokalną pamięć wątków, aby umożliwić wydajne generowanie symulowanych zdarzeń równolegle. Geant4 można zainstalować w systemie operacyjnym opartym na Uniksie, takim jak MacOS , Linux lub Microsoft_Windows .

Niektóre eksperymenty fizyki wysokich energii przy użyciu Geant4

Zastosowania poza fizyką wysokich energii

Symulacja GEANT4 relatywistycznej lawiny elektronowej napędzanej polem elektrycznym w powietrzu, jaka może wystąpić podczas burzy i wyładowań atmosferycznych.

Ze względu na swój uniwersalny charakter, Geant4 dobrze nadaje się do tworzenia narzędzi obliczeniowych do analizy interakcji cząstek z materią w wielu obszarach. Obejmują one:

  • Zastosowania kosmiczne , w których jest używany do badania interakcji między naturalnym środowiskiem promieniowania kosmicznego a sprzętem kosmicznym lub astronautami;
  • Zastosowania medyczne, w których symulowane są interakcje promieniowania stosowanego w leczeniu.
  • Efekty promieniowania w mikroelektronice, gdzie modelowane są efekty jonizujące na przyrządy półprzewodnikowe.
  • Fizyka nuklearna

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geant4&oldid=1139922357 ”