Geant4 - Geant4

Geant4
Разработчики)	Совместная работа с Geant4
изначальный выпуск	1998; 22 года назад
Стабильный выпуск	10.7 / 4 декабря 2020 г.; 0 дней назад
Репозиторий	gitlab.cern.ch: 7999/ geant4/ geant4.git;
Операционная система	Кроссплатформенность
Тип	Вычислительная физика
Лицензия	Лицензия на программное обеспечение Geant4
Интернет сайт	geant4.org

Визуализация симуляции. Детектор красный, а излучение зеленое.

Geant4^[1]^[2]^[3]^[4] (для Геометрия и отслеживание) это Платформа для симуляция прохождения частицы через дело " с помощью Методы Монте-Карло. Это преемник GEANT серия программных инструментов, разработанных Коллаборация Geant4, и первым использовал объектно-ориентированного программирования (в C ++ ). Его разработкой, обслуживанием и поддержкой пользователей занимается международное сотрудничество Geant4. Области применения включают физика высоких энергий и ядерный эксперименты, медицинский, ускоритель и космическая физика исследования.^[3] Программное обеспечение используется в ряде исследовательских проектов по всему миру.

Программное обеспечение Geant4 и исходный код находятся в свободном доступе на веб-сайте проекта; до версии 8.1 (выпущенной 30 июня 2006 г.) не существовало специальной лицензии на программное обеспечение для его использования; Geant4 теперь предоставляется под Лицензия на программное обеспечение Geant4.

особенности

Geant4 включает средства для обработки геометрия, отслеживание, детектор ответ, управление запуском, визуализация и пользовательский интерфейс. Для многих симуляций физики это означает, что меньше времени нужно тратить на детали низкого уровня, и исследователи могут немедленно приступить к более важным аспектам симуляции.

Ниже приводится краткое описание каждого из перечисленных выше объектов:

Геометрия представляет собой анализ физической схемы эксперимента, включая детекторы, поглотители и т.д., и учитывая, как эта схема повлияет на путь частиц в эксперименте.
Отслеживание моделирует прохождение частицы через материю. Это предполагает рассмотрение возможных взаимодействия и распад процессы.
Отклик детектора записывает, когда частица проходит через объем детектора, и приближает реакцию реального детектора.
Управление запуском записывает детали каждого бегать (набор События), а также настройку эксперимента в разных конфигурациях между запусками.
Geant4 предлагает несколько вариантов для визуализация, в том числе OpenGL, и знакомый пользовательский интерфейс, на основе Tcsh.

Geant4 также может выполнять базовое гистограммирование; для этого требуются внешние инструменты анализа или программное обеспечение, реализующее АИДА фреймворк для использования расширенных функций гистограммы.

Начиная с версии 10.0, Geant4 реализует многопоточность,^[4] используя локальное хранилище потока чтобы обеспечить эффективную параллельную генерацию смоделированных событий. GEANT4 может быть установлен под операционной системой Unix, такой как MacOS или Linux, или под Windows.

Некоторые эксперименты по физике высоких энергий с использованием Geant4

BES III в BEPCII
БаБар и GLAST на SLAC
АТЛАС, CMS и LHCb в LHC, ЦЕРН
КОМПАС в СПС, ЦЕРН
Borexino в Лаборатория Гран Сассо
ДЮНА, МИНОС, Мюон г-2, и Mu2e в Фермилаб
Обсерватория обогащенного ксенона (ЭКЗО)
СНО +
T2K
CUORE
Детекторы темной материи: SuperCDMS, ЛЮКС, LZ, КСЕНОН

Приложения за пределами физики высоких энергий

GEANT4 моделирование лавины релятивистских электронов, возбуждаемой электрическим полем в воздухе, что может произойти во время гроз и молний.

Благодаря своему универсальному характеру, Geant4 хорошо подходит для разработки вычислительных инструментов для анализа взаимодействия частиц с веществом во многих областях. Они включают:

Космические приложения где он используется для изучения взаимодействия между естественной космической радиационной средой и космическим оборудованием или космонавтами;
Медицинские приложения, в которых моделируются взаимодействия излучений, используемых для лечения.
Радиационные эффекты в микроэлектронике, где моделируются ионизирующие эффекты на полупроводниковые устройства.
Ядерная физика

Смотрите также

CLHEP и БесплатноHEP, библиотеки по физике высоких энергий.
Разработка методического ускорителя, для моделирования заряженных частиц в остальной части ускорителя.

использованная литература

^ ^а ^б Agostinelli, S .; Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Araujo, H .; Arce, P .; Asai, M .; Axen, D .; Banerjee, S .; Barrand, G .; Behner, F .; Bellagamba, L .; Boudreau, J .; Broglia, L .; Brunengo, A .; и другие. (2003). «Geant4 - инструментарий для моделирования». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 506 (3): 250. Bibcode:2003NIMPA.506..250A. Дои:10.1016 / S0168-9002 (03) 01368-8.
^ Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Arce, P .; Asai, M .; Aso, T .; Bagli, E .; Багуля, А .; Banerjee, S .; Barrand, G .; Beck, B.R .; Богданов, А.Г .; Brandt, D .; Brown, J.M.C .; Burkhardt, H .; Канал, к .; Cano-Ott, D .; Chauvie, S .; Чо, К .; Cirrone, G.A.P .; Куперман, G .; Cortés-Giraldo, M.A .; Cosmo, G .; Cuttone, G .; Depaola, G .; Desorgher, L .; Донг, X .; Дотти, А .; Эльвира, В.Д .; Folger, G .; Francis, Z .; Галоян, А .; Гарнье, Л .; Gayer, M .; Genser, K.L .; Гричин, В.М .; Guatelli, S .; Guèye, P .; Gumplinger, P .; Howard, A.S .; Hřivnáčová, I .; Hwang, S .; Incerti, S .; Иванченко, А .; Иванченко, В.Н .; Jones, F.W .; Jun, S.Y .; Kaitaniemi, P .; Каракацанис, Н .; Карамитрос, М .; Келси, М .; Kimura, A .; Koi, T .; Kurashige, H .; Lechner, A .; Lee, S.B .; Лонго, Ф .; Maire, M .; Mancusi, D .; Mantero, A .; Mendoza, E .; Morgan, B .; Мураками, К .; Никитина, Т .; Pandola, L .; Paprocki, P .; Perl, J .; Петрович, I .; Pia, M.G .; Покорски, В .; Quesada, J.M .; Рейн, М .; Reis, M.A .; Ribon, A .; Ristić Fira, A .; Романо, Ф .; Руссо, G .; Santin, G .; Сасаки, Т .; Sawkey, D .; Shin, J.I .; Страковский, И.И .; Таборда, А .; Tanaka, S .; Tomé, B .; Тошито, Т .; Tran, H.N .; Truscott, P.R .; Городской, Л .; Ужинский, В .; Verbeke, J.M .; Verderi, M .; Wendt, B.L .; Wenzel, H .; Wright, D.H .; Wright, D.M .; Yamashita, T .; Yarba, J .; Йошида, Х. (2016). «Последние события в G eant 4». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 835: 186–225. Bibcode:2016NIMPA.835..186A. Дои:10.1016 / j.nima.2016.06.125. ISSN 0168-9002.
^ ^а ^б Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Araujo, H .; Arce Dubois, P .; Asai, M .; Barrand, G .; Capra, R .; Chauvie, S .; Chytracek, R .; Cirrone, G.A.P .; Куперман, G .; Cosmo, G .; Cuttone, G .; Daquino, G.G .; и другие. (2006). «Разработки и приложения Geant4» (PDF). IEEE Transactions по ядерной науке. 53 (1): 270–278. Bibcode:2006ITNS ... 53..270A. Дои:10.1109 / TNS.2006.869826. HDL:2047 / d20000660.
^ ^а ^б Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Arce, P .; Asai, M .; Aso, T .; Bagli, E .; Багуля, А .; Banerjee, S .; Barrand, G .; Beck, B.R .; Богданов, А.Г .; Brandt, D .; Brown, J.M.C .; Burkhardt, H .; и другие. (2016). «Последние разработки в Geant4». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 835: 186–225. Bibcode:2016NIMPA.835..186A. Дои:10.1016 / j.nima.2016.06.125.

внешние ссылки

Официальный веб-сайт

[geant4-1] а ^б Agostinelli, S .; Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Araujo, H .; Arce, P .; Asai, M .; Axen, D .; Banerjee, S .; Barrand, G .; Behner, F .; Bellagamba, L .; Boudreau, J .; Broglia, L .; Brunengo, A .; и другие. (2003). «Geant4 - инструментарий для моделирования». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 506 (3): 250. Bibcode:2003NIMPA.506..250A. Дои:10.1016 / S0168-9002 (03) 01368-8.

[AllisonAmako2016-2] Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Arce, P .; Asai, M .; Aso, T .; Bagli, E .; Багуля, А .; Banerjee, S .; Barrand, G .; Beck, B.R .; Богданов, А.Г .; Brandt, D .; Brown, J.M.C .; Burkhardt, H .; Канал, к .; Cano-Ott, D .; Chauvie, S .; Чо, К .; Cirrone, G.A.P .; Куперман, G .; Cortés-Giraldo, M.A .; Cosmo, G .; Cuttone, G .; Depaola, G .; Desorgher, L .; Донг, X .; Дотти, А .; Эльвира, В.Д .; Folger, G .; Francis, Z .; Галоян, А .; Гарнье, Л .; Gayer, M .; Genser, K.L .; Гричин, В.М .; Guatelli, S .; Guèye, P .; Gumplinger, P .; Howard, A.S .; Hřivnáčová, I .; Hwang, S .; Incerti, S .; Иванченко, А .; Иванченко, В.Н .; Jones, F.W .; Jun, S.Y .; Kaitaniemi, P .; Каракацанис, Н .; Карамитрос, М .; Келси, М .; Kimura, A .; Koi, T .; Kurashige, H .; Lechner, A .; Lee, S.B .; Лонго, Ф .; Maire, M .; Mancusi, D .; Mantero, A .; Mendoza, E .; Morgan, B .; Мураками, К .; Никитина, Т .; Pandola, L .; Paprocki, P .; Perl, J .; Петрович, I .; Pia, M.G .; Покорски, В .; Quesada, J.M .; Рейн, М .; Reis, M.A .; Ribon, A .; Ristić Fira, A .; Романо, Ф .; Руссо, G .; Santin, G .; Сасаки, Т .; Sawkey, D .; Shin, J.I .; Страковский, И.И .; Таборда, А .; Tanaka, S .; Tomé, B .; Тошито, Т .; Tran, H.N .; Truscott, P.R .; Городской, Л .; Ужинский, В .; Verbeke, J.M .; Verderi, M .; Wendt, B.L .; Wenzel, H .; Wright, D.H .; Wright, D.M .; Yamashita, T .; Yarba, J .; Йошида, Х. (2016). «Последние события в G eant 4». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 835: 186–225. Bibcode:2016NIMPA.835..186A. Дои:10.1016 / j.nima.2016.06.125. ISSN 0168-9002.

[geant4-2-3] а ^б Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Araujo, H .; Arce Dubois, P .; Asai, M .; Barrand, G .; Capra, R .; Chauvie, S .; Chytracek, R .; Cirrone, G.A.P .; Куперман, G .; Cosmo, G .; Cuttone, G .; Daquino, G.G .; и другие. (2006). «Разработки и приложения Geant4» (PDF). IEEE Transactions по ядерной науке. 53 (1): 270–278. Bibcode:2006ITNS ... 53..270A. Дои:10.1109 / TNS.2006.869826. HDL:2047 / d20000660.

[geant4-3-4] а ^б Allison, J .; Амако, К .; Apostolakis, J .; Arce, P .; Asai, M .; Aso, T .; Bagli, E .; Багуля, А .; Banerjee, S .; Barrand, G .; Beck, B.R .; Богданов, А.Г .; Brandt, D .; Brown, J.M.C .; Burkhardt, H .; и другие. (2016). «Последние разработки в Geant4». Ядерные инструменты и методы в физических исследованиях Секция A: ускорители, спектрометры, детекторы и связанное с ними оборудование. 835: 186–225. Bibcode:2016NIMPA.835..186A. Дои:10.1016 / j.nima.2016.06.125.

[1]

[2]

[3]

[4]