کار کردن با فضای فاز در mcnp وSSR-SSW
مقدمه
کد mcnp یک کد مونت کارلو جهت محاسبات هسته ای است که استفاده های مختلفی در علوم هسته ای دارد. یکی از این کاربرد ها استفاده از این کد جهت مدل سازی و مطالعه پیرامون شتابدهنده های خطی در mcnp می باشد. در مطالعات مختلف لازم است اطلاعات را در یک موقعیت مشخص ذخیره کنیم و سپس از این اطلاعات برای مطالعات استفاده کنیم. در این مطلب از وب سایت پرتویار می خواهیم به آموزش نحوه استفاده از این مطالب در فضای فاز بپردازیم.
فضای فاز چیست؟
فضای فاز (به انگلیسی: Phase Space) فضایی است شامل تمام حالات ممکن برای یک سیستم. هر حالت سیستم در فضای فاز با یک نقطه نمایش داده می‌شود. در مکانیک عموماً فضای فاز شامل تمامی مقادیر ممکن مکان و تکانه است. حال اگر این تعریف را به وضعیت مونت کارلو بسط دهیم تعریف فضای فاز به صورت زیر می شود.
فضای فاز: یک صفحه فرضی است که تمامی اطلاعات ذره را در آن موقعیت ذخیره می کند.
کارت های فضای فاز در MCNP چیست؟
در کد mcnp برای کار کردن با فضای فاز از دو دستور SSR و SSW استفاده می شود. این دو کارت نحوه استفاده از فضای فاز را به صورت کامل توضیح می دهند. در ادامه در مورد کارت SSW و SSR توضیحاتی ارائه خواهیم داد.
آموزش کارت SSW
اسم این کارت خلاصه شده عبارت Surface Source Write است. برای استفاده از این کارت باید آن را در بخش کارت داده در MCNP آوریم. فرمت نوشتن کارت SSW به صورت زیر است:
Si در این کارت نشان دهنده شماره سطحی است که می خواهیم اطلاعات ذرات هنگام عبور از آن ها ذخیره شود. در هنگام استفاده از سطح باید علامت مثبت یا منفی مشخص شود. ذراتی که هم جهت با سطح در باشند در خروجی با علامت مثبت ( هم جهت) و ذراتی که خلاف جهت باشند با علامت منفی ( خلاف جهت ) ذخیره می شوند. خروجی در فایل با نام WSSA ذخیره می شود.
Cn نشاندهنده سلول مورد نظر جهت ذخیره اطلاعات است.
کلمات
SYM:
برای تقارن در ذخیره اطلاعات استفاده می شود.
مقدار 0 : حالت بدون تقارن است
مقدار 1: تقارن کروی در نظر گرفته می شود.
مقدار 2: تقارن به صورت حهتی در نظر گرفته می شود.
PTY: برای انتخاب ذرات استفاده می شود. در این کارت مشخص می کنیم که اطلاعات کدام ذره باید در فایل خروجی ذخیره شود. فرمت زیر استفاده می شود.
آموزش کارت SSR
این کارت مخفف عبارت Surface Source Read است. در این کارت اطلاعات نوشته شده در مرحله قبل را بازخوانی می کنیم و از آن ها به عنوان یک چشمه برای محاسبات بعدی استفاده می کنیم.
SSW 1 2 3
Current run:
SSR OLD 3 2 NEW 6 7 12 13 TR=D5 COL=1
SI5 L 4 5
SP5 0.4 0.6
SB5 0.3 0.7
توضیحات این دستورات:
در برنامه اول سطوح 1و2و3 به عنوان سطح فضای فاز درنظر گرفته شده است و اطلاعات ذرات هنگام عبور از این سطوح در یک فایل ذخیره شده است.
در قسمت دوم اطلاعات هنگام عبور از سطح 1 نادیده گرفته شده است و ذرات در سطوح 2 و3 به سطوح جدید انتقال پیدا کرده است. در واقع ذراتی که در سطح 3 ثبت شده اند در سطح 6 و 13 تولید می شوند و ذراتی که در سطح 2 ثبت شده اند در سطح 7 و 13 ایجاد می شوند.
پارامتر col د راین دستور مقدار 1 گرفته است یعنی ذراتی که در اثرا برخورد به این سطوح رسیده است ( سطوح قبلی) در سطح جدید ظاهر شود.
TR=D5 :
این دستور برای ارتباط یابی بین سطوح در برنامه اول و برنامه دوم بکار می رود. در واقع با استفاده از این کارت نحوه اتباط بین موقعیت ذرات را ایجاد می کنیم. در اینجا نیز با توجه به اینکه یک توضیح ایجاد شده است. دو سطح اول یعنی سطح 6 و 7 با کارت انتقال 4 و سطح 12 و 13 با کارت انتقال 5 به سطح 3 و 2 ارتباط برقرار می کنند.
نکات کار عملی با SSR و SSW
در بالا با مفاهیم فضای فاز آشنا شدیم. در ادامه می خواهیم نحوه کار کردن در عمل و نکات پیرامون آن را مرور کنیم.
1) در برنامه اولیه باید توجه داشته باشید که سطحی که در مقابل SSW معرفی می کنید نباید سطح مربوط به یک ماکرو بادی باشد. بنابراین نمی توانیم از سطوح ماکرو بادی برای SSW استفاده کنیم. این نکته در مورد SSR نیز برقرار است.
2) سطح باید در یک هندسه تعریف شده باشد. نمی توانید از یک سطح استفاده نشده برای گرفتن SSW استفاده کنید.
3) در صورتی که برنامه به صورت کامل اجرا نشود فایل WXXA تولید می شود. اما فایل WSSA تولید نمی شود.
4) بعد از اتمام برنامه فایل WSSAتولید می شود.
5) برای خواندن فایل در برنامه دوم باید اسم آن را از WSSA به RSSA تغییر دهید.
6) سطح مورد استفاده در SSR شرایطی مشابه با SSW دارد.
7) در صورتی که شرایط دو سطح SSR و SSW با همدیگر فرق دارند باید از کارت انتقال استفاده کنید.
8) در استفاده از SSR و SSW به ذرات استفاده شده دقت کنید.
سوالات شما
در صورتی که نسبت به مباحث مختلف این مطلب سوال دارید. سوالات خود را در بخش نظرات بپرسید
