آموزش تعریف چشمه های مختلف در Geant4 به همراه دستورات ماکرو 30 مثال از چشمه
تعریف چشمه ها با هندسه های مختلف در این آموزش به صورت کامل توضیح داده می شود. بیش از 30 مثال از شرایط مختلف تعریف چشمه به صورت فایل ماکرو برای دانلود قرار داده شده است.
Table of Contents
- 1) دسته‌بندی براساس حجم
- 1- چشمه نقطه‌ای تک انرژی همسانگرد
- 2- چشمه مربعی
- 3- چشمه مستطیلی
- 4- چشمه صفحه‌ای دایره‌ای
- 5- چشمه صفحه‌ای بیضوی
- 6- چشمه صفحه‌ای کروی
- 7- چشمه صفحه‌ای استوانه‌ای
- 8- چشمه صفحه‌ای بیضی‌گون
- 9- چشمه مکعب مستطیل صفحات موازی
- 10- چشمه حجمی کروی
- 11- چشمه حجمی استوانه‌ای
- 12- چشمه حجمی بیضی‌گون
- 13- چشمه حجمی مکعبی
- 2- چرخش چشمه
- 3- توزیع انرژی
1) دسته‌بندی براساس حجم
لیست مطالب عبارتند از:
1- چشمه نقطه‌ای تک انرژی همسانگرد
/gps/particle proton
/gps/pos/type Point
/gps/pos/centre 1. 2. 1. cm
/gps/ang/type iso
/gps/energy 2. MeV
2- چشمه مربعی
/gps/particle gamma
/gps/pos/type Plane
/gps/pos/shape Square
/gps/pos/centre 1. 2. 1. cm
/gps/pos/halfx 2. cm
/gps/pos/halfy 2. cm
/gps/ang/type cos
/gps/ene/type Lin
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/gradient 1.
/gps/ene/intercept 1.
3- چشمه مستطیلی
/gps/particle gamma
/gps/pos/type Plane
/gps/pos/shape Rectangle
/gps/pos/centre 0. 2. 1. cm
/gps/pos/halfx 1. cm
/gps/pos/halfy 3. cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Pow
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/alpha -2.
4- چشمه صفحه‌ای دایره‌ای
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Plane
/gps/pos/shape Circle
/gps/pos/centre 2. 1. 0. cm
/gps/pos/radius 3. cm
/gps/ang/type cos
/gps/ene/type Exp
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/ezero 2.
5- چشمه صفحه‌ای بیضوی
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Plane
/gps/pos/shape Ellipse
/gps/pos/centre 3. 1. 0. cm
/gps/pos/halfx 1. cm
/gps/pos/halfy 2. cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Brem
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/temp 2e12
6- چشمه صفحه‌ای کروی
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Surface
/gps/pos/shape Sphere
/gps/pos/centre -2. 2. 2. cm
/gps/pos/radius 2.5 cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Bbody
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/temp 2e10
/gps/ene/calculate
7- چشمه صفحه‌ای استوانه‌ای
/gps/particle gamma
/gps/pos/type Surface
/gps/pos/shape Cylinder
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/radius 2.5 cm
/gps/pos/halfz 5. cm
/gps/ang/type cos
/gps/ene/type Cdg
/gps/ene/min 20. keV
/gps/ene/max 1. MeV
/gps/ene/calculate
8- چشمه صفحه‌ای بیضی‌گون
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Surface
/gps/pos/shape Ellipsoid
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/halfx 2. cm
/gps/pos/halfy 3. cm
/gps/pos/halfz 5. cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Lin
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/gradient 0.
/gps/ene/intercept 2.
9- چشمه مکعب مستطیل صفحات موازی
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Surface
/gps/pos/shape Para
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/halfx 2. cm
/gps/pos/halfy 3. cm
/gps/pos/halfz 5. cm
/gps/pos/paralp 0.523599
/gps/pos/parthe 0.523599
/gps/pos/parphi 0.523599
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Lin
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/gradient -1.
/gps/ene/intercept 12.
10- چشمه حجمی کروی
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Volume
/gps/pos/shape Sphere
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/radius 2.5 cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Lin
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/gradient 1.
/gps/ene/intercept 0.
11- چشمه حجمی استوانه‌ای
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Volume
/gps/pos/shape Cylinder
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/radius 2.5 cm
/gps/pos/halfz 4. cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Pow
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/alpha -2.
12- چشمه حجمی بیضی‌گون
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Volume
/gps/pos/shape Ellipsoid
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/halfx 2. cm
/gps/pos/halfy 3. cm
/gps/pos/halfz 4. cm
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Pow
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/alpha 0.
13- چشمه حجمی مکعبی
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Volume
/gps/pos/shape Para
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/halfx 2. cm
/gps/pos/halfy 3. cm
/gps/pos/halfz 4. cm
/gps/pos/paralp 0.523599
/gps/pos/parthe 0.523599
/gps/pos/parphi 0.523599
/gps/ang/type cos
/gps/ene/type Exp
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/ezero 6.
2- چرخش چشمه
این کار با استفاده از کارت‌های rot , rot 1 صورت می‌گیرد.
/gps/particle geantino
/gps/pos/type Plane
/gps/pos/shape Circle
/gps/pos/centre 2. 2. 2. cm
/gps/pos/radius 2. cm
/gps/pos/rot1 1. 0. -0.57735
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Exp
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/ezero 1.
3- توزیع انرژی
انرژی چشمه می‌تواند یکی از موارد زیر باشد.
1- تک انرژی
2- خطی
3- نمایی
4- توانی
5- گاوسی
6- برم اشترلانگ
7- تابش جسم سیاه
8- تابش کیهانی
هر کدام از این موارد از یک فرمول طیف انرژی بدست می‌آید. پارامترهایی که برای هر توزیع انرژی باید مشخص شود در زیر آمده است.
|
Table 1 Energy distribution commands.¶ |
|||
|
Spectrum |
Abbreviation |
Functional Form |
User Parameters |
|
mono-energetic |
Mono |
I∝δ(E−E0)I∝δ(E−E0) |
Energy E0E0 |
|
linear |
Lin |
I∝I0+m×EI∝I0+m×E |
Intercept I0I0, slope mm |
|
exponential |
Exp |
I∝exp(−E/E0)I∝exp(−E/E0) |
Energy scale-height E0E0 |
|
power-law |
Pow |
I∝EαI∝Eα |
Spectral index αα |
|
Gaussian |
Gauss |
I=(2πσ)−12exp[−(E/E0)2/σ2]I=(2πσ)−12exp[−(E/E0)2/σ2] |
Mean energy E0E0, standard deviation σσ |
|
bremsstrahlung |
Brem |
I=∫2E2[h2c2(exp(−E/kT)−1)]−1I=∫2E2[h2c2(exp(−E/kT)−1)]−1 |
Temperature TT |
|
black body |
Bbody |
I∝(kT)12Eexp(−E/kT) I∝(kT)12Eexp(−E/kT) |
Temperature TT (see text) |
|
cosmic diffuse gamma ray |
Cdg |
I∝[(E/Eb)α1+(E/Eb)α2]−1I∝[(E/Eb)α1+(E/Eb)α2]−1 |
Energy range EminEmin to EmaxEmax; energy EbEb and indices α1α1 and α2α2 are fixed (see text) |
4- جهت تابش
جهت تابش ذرات در شاخص ang قرار می‌گیرد. توزیع‌های انرژی شامل یکی از موارد همسانگرد (iso)، کسینوسی (برای چشمه‌های مخروطی)، همگرا به یک نقطه خاص و به تعریف کاربر می‌باشد. بستگی به نوع توزیع زاویه‌ای، پارامتری که چشمه انتخاب می‌کند فوق دارد.
/gps/ang/type iso
/gps/ene/type Exp
/gps/ene/min 2. MeV
/gps/ene/max 10. MeV
/gps/ene/ezero 1.
