蒙特卡羅方法8.常用蒙特卡羅程序介紹

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1、第八章蒙特卡羅方法應(yīng)用程序介紹蒙特卡羅方法應(yīng)用軟件的特點(diǎn)常用的通用蒙特卡羅程序簡(jiǎn)介MCNP程序輸入的描述6/17/2021蒙特卡羅方法第八章蒙特卡羅方法應(yīng)用程序介紹建立完善的通用蒙特卡羅程序可以避免大量的重復(fù)性工作，并且可以在程序的基礎(chǔ)上，開(kāi)展對(duì)于蒙特卡羅方法技巧的研究以及對(duì)于計(jì)算結(jié)果的改進(jìn)和修正的研究，而這些研究成果反過(guò)來(lái)又可以進(jìn)一步完善蒙特卡羅程序。6/17/2021蒙特卡羅方法蒙特卡羅方法應(yīng)用軟件的特點(diǎn)通用蒙特卡羅程序通常具有以下特點(diǎn)：具有靈活的幾何處理能力參數(shù)通用化，使用方便元素和介質(zhì)材料數(shù)據(jù)齊全能量范圍廣，功能強(qiáng)，輸出量靈活全面含有簡(jiǎn)單可靠又能普遍適用的抽樣技巧具有較強(qiáng)的繪圖功能6

2、/17/2021蒙特卡羅方法常用的通用蒙特卡羅程序簡(jiǎn)介MORSE程序較早開(kāi)發(fā)的通用蒙特卡羅程序，可以解決中子、光子、中子－光子的聯(lián)合輸運(yùn)問(wèn)題。采用組合幾何結(jié)構(gòu)，使用群截面數(shù)據(jù)，程序中包括了幾種重要抽樣技巧，如俄國(guó)輪盤(pán)賭和分裂技巧，指數(shù)變換技巧，統(tǒng)計(jì)估計(jì)技巧和能量偏移抽樣等。程序提供用戶(hù)程序，用戶(hù)可根據(jù)需要編寫(xiě)源分布以及記錄程序。6/17/2021蒙特卡羅方法EGS程序EGS是Electron-GammaShower的縮寫(xiě)，它是一個(gè)用蒙特卡羅方法模擬在任意幾何中，能量從幾個(gè)KeV到幾個(gè)TeV的電子-光子簇射過(guò)程的通用程序包。由美國(guó)StanfordLinearAcceleratorCenter提

3、供。EGS于1979年第一次公開(kāi)發(fā)表，提供使用。EGS4是1986年發(fā)表的EGS程序的最新版本。6/17/2021蒙特卡羅方法MCNP程序MCNP是美國(guó)LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的大型多功能通用蒙特卡羅程序，可以計(jì)算中子、光子和電子的聯(lián)合輸運(yùn)問(wèn)題以及臨界問(wèn)題，中子能量范圍從10-11MeV至20MeV，光子和電子的能量范圍從1KeV至1000MeV。程序采用獨(dú)特的曲面組合幾何結(jié)構(gòu)，使用點(diǎn)截面數(shù)據(jù)，程序通用性較強(qiáng)，與其它程序相比，MCNP程序中的減方差技巧是比較多而全的。6/17/2021蒙特卡羅方法MCNP程序輸入的描述MCNP的輸入包括幾個(gè)文件，但主要的一個(gè)是由用戶(hù)編寫(xiě)的INP文件，

4、該文件包括描述問(wèn)題所必須的全部輸入信息。文件采用卡片結(jié)構(gòu)，每行代表一張卡片，文件由一系列卡片組成，對(duì)于任一特定的問(wèn)題，只需用到INP全部輸入卡片的一小部分。6/17/2021蒙特卡羅方法MCNP輸入文件中物理量的單位長(zhǎng)度厘米能量MeV時(shí)間10-8秒溫度MeV（kT）原子密度1024個(gè)原子/厘米3質(zhì)量密度克/厘米3截面10-24厘米2原子量中子質(zhì)量的1.008664967倍阿伏加德羅常數(shù)6.023×10236/17/2021蒙特卡羅方法輸入文件的基本形式信息塊信息塊的卡片放在INP文件中標(biāo)題卡之前。信息塊給出了MCNP的一些運(yùn)行信息，信息塊上各部分的意思和運(yùn)行行信息是一樣的，當(dāng)運(yùn)行行信息與信息

5、塊中所指定的信息相矛盾時(shí)，則忽略信息塊中相應(yīng)的信息，而以運(yùn)行行信息為準(zhǔn)。信息塊是可選的，信息塊的第一張卡片，必須在第1～8列寫(xiě)上“MESSAGE:”，從第一張卡片的第9～80列到后續(xù)卡片的第1～80列都可填寫(xiě)運(yùn)行信息。在標(biāo)題卡之前用一個(gè)空行分隔符結(jié)束信息塊。6/17/2021蒙特卡羅方法初始運(yùn)行的輸入文件信息塊空行分隔符選擇項(xiàng)標(biāo)題卡僅一行，占用第1～80列。作為輸出標(biāo)題。柵元卡…空行分隔符定義構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)基本介質(zhì)單元以及相應(yīng)的物理信息。曲面卡…空行分隔符定義組成柵元的曲面信息。數(shù)據(jù)卡…空行分隔符其它數(shù)據(jù)，包括問(wèn)題類(lèi)型、源描述、材料描述、計(jì)數(shù)描述，問(wèn)題截?cái)鄺l件等。其它選擇項(xiàng)6/17/20

6、21蒙特卡羅方法接續(xù)運(yùn)行的輸入文件接續(xù)運(yùn)行必須在運(yùn)行行信息或信息塊中給出C項(xiàng)選擇，即Cm，表示從RUNTPE文件中讀出第m次轉(zhuǎn)儲(chǔ)的內(nèi)容接著運(yùn)算，如果m未指定，則讀最后一次轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。如果不需要改變內(nèi)容，則不需要接續(xù)輸入文件，僅需運(yùn)行RUNTPE以及在運(yùn)行行加上C選擇。信息塊空行分隔符選擇項(xiàng)CONTINUE寫(xiě)在第1～8列數(shù)據(jù)卡…空行分隔符只允許部分?jǐn)?shù)據(jù)卡。（FQ，DD，NPS，CTME，IDUM，RDUM，PRDMP，LOST，DBCN，PRINT，KCODE，MPLOT，ZA，ZB，和ZC）其它選擇項(xiàng)6/17/2021蒙特卡羅方法卡片格式INP輸入文件的每一行（稱(chēng)之為一張卡片）都限于使用第1

7、～80列并構(gòu)成卡片映象。大部分輸入卡片按行填寫(xiě)；然而，對(duì)數(shù)據(jù)卡允許按列填寫(xiě)。$符號(hào)為它所在那行數(shù)據(jù)的結(jié)束符，在$符號(hào)后面的內(nèi)容作為注釋?zhuān)蓮?符號(hào)后面的任一列開(kāi)始。標(biāo)題卡只占一行，整行都可填入用戶(hù)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為結(jié)束符或者分隔符。輸入文件中，在標(biāo)題卡之后及最后的空行結(jié)束卡之前的任何地方都可插入注釋卡。注釋卡必須是字母“C”寫(xiě)在1～5列中的任意位置，且至少用一個(gè)空格隔