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NCrystal:一个热中子输运库

计算物理 2019-11-06 v2 材料科学 核实验 核理论

摘要

本文介绍了一个用于热中子输运建模的开源软件包。该代码便于基于蒙特卡洛的输运模拟,在初始版本中侧重于镶嵌单晶以及多晶材料和粉末中的相互作用。利用晶胞的基本参数作为输入,对相干弹性(布拉格衍射)以及非相干或非弹性(声子)散射均进行了建模。包含一个经过验证的晶体定义数据库,以及用于 C++、C 和 Python 编程语言的独立工具和接口。提供了两个流行模拟软件包 Geant4 和 McStas 的接口,能够对中子散射仪器上的典型部件(包括束流滤波器、单色器、分析器、样品和探测器)进行高度真实的模拟。所有接口均被详细展示,同时给出了最终用户配置流程,该流程在所有接口中刻意保持用户友好且一致。本文概述了相关的中子散射理论,并讨论了该软件的物理建模能力。此处特别关注从各种输入源加载晶体结构和形状因子的能力,并将结果与实验数据及现有晶体学软件进行基准测试和验证。观察到良好的一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.08890,
  title  = {NCrystal : a library for thermal neutron transport},
  author = {Xiao-Xiao Cai and Thomas Kittelmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08890},
  year   = {2019}
}