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)用軟件的特點常用的通用蒙特卡羅程序簡介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，開展對于蒙特卡羅方法技巧的研究以及對于計算結(jié)果的改進(jìn)和修正的研究，而這些研究成果反過來又可以進(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)用軟件的特點通用蒙特卡羅程序通常具有以下特點：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，輸出量靈活全面含有簡單可靠又能普遍適用的抽樣技巧具有較強的繪圖功能6

2、/17/2021蒙特卡羅方法常用的通用蒙特卡羅程序簡介MORSE程序較早開發(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)合輸運問題。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，如俄國輪盤賭和分裂技巧，指數(shù)變換技巧，統(tǒng)計估計技巧和能量偏移抽樣等。程序提供用戶程序，用戶可根據(jù)需要編寫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，它是一個用蒙特卡羅方法模擬在任意幾何中，能量從幾個KeV到幾個TeV的電子-光子簇射過程的通用程序包。由美國StanfordLinearAcceleratorCenter提

3、供。EGS于1979年第一次公開發(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LosAlamos國家實驗室開發(fā)的大型多功能通用蒙特卡羅程序，可以計算中子、光子和電子的聯(lián)合輸運問題以及臨界問題，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。程序采用獨特的曲面組合幾何結(jié)構(gòu)，使用點截面數(shù)據(jù)，程序通用性較強，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的輸入包括幾個文件，但主要的一個是由用戶編寫的INP文件，

4、該文件包括描述問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，對于任一特定的問題，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度厘米能量MeV時間10-8秒溫度MeV（kT）原子密度1024個原子/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的一些運行信息，信息塊上各部分的意思和運行行信息是一樣的，當(dāng)運行行信息與信息

5、塊中所指定的信息相矛盾時，則忽略信息塊中相應(yīng)的信息，而以運行行信息為準(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列都可填寫運行信息。在標(biāo)題卡之前用一個空行分隔符結(jié)束信息塊。6/17/2021蒙特卡羅方法初始運行的輸入文件信息塊空行分隔符選擇項標(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)成整個系統(tǒng)的各個基本介質(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)，包括問題類型、源描述、材料描述、計數(shù)描述，問題截斷條件等。其它選擇項6/17/20

6、21蒙特卡羅方法接續(xù)運行的輸入文件接續(xù)運行必須在運行行信息或信息塊中給出C項選擇，即Cm，表示從RUNTPE文件中讀出第m次轉(zhuǎn)儲的內(nèi)容接著運算，如果m未指定，則讀最后一次轉(zhuǎn)儲的數(shù)據(jù)。如果不需要改變內(nèi)容，則不需要接續(xù)輸入文件，僅需運行RUNTPE以及在運行行加上C選擇。信息塊空行分隔符選擇項CONTINUE寫在第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6/17/2021蒙特卡羅方法卡片格式INP輸入文件的每一行（稱之為一張卡片）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；然而，對數(shù)據(jù)卡允許按列填寫。$符號為它所在那行數(shù)據(jù)的結(jié)束符，在$符號后面的內(nèi)容作為注釋，它可從$符號后面的任一列開始。標(biāo)題卡只占一行，整行都可填入用戶需要的信息，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”寫在1～5列中的任意位置，且至少用一個空格隔