URANOS——一种新的基于体素引擎的中子输运蒙特卡罗仿真

URANOS 是一个全新的 3D 中子输运蒙特卡罗代码，覆盖从热中子到快中子能域。它最初是为 CASCADE 检测器开发的。该仿真程序旨在提供快速的计算工作流程和直观的图形用户界面（GUI），适用于小型到中型项目。它采用基于体素引擎的射线投射算法。仿真域按层定义，而几何图形是从由特定编号标识材料的像素矩阵拉伸而来。输入文件是一叠图片，其他所有设置（包括预定义源的配置）均可通过 GUI 调整。散射核对弹性和非弹性碰撞、吸收以及类似吸收的过程（如蒸发）进行了处理。截面、能量分布和角分布取自评估数据库。在模拟铜箔式检测器时，它还模型化了电荷粒子输运，通过计算铜中的能量损失及其后续层的输运来实现。电子轨迹随后被投影到读出单元，通过纵向和横向扩散实现。URANOS 是免费的，可用于模拟铜箔式或epithermal 中子检测器的响应函数、小规模实验 setup 以及尤其是 cosmic-ray 诱导环境中子输运研究。它提供了易于访问和相对简单接口，能够处理复杂几何形状。因此，URANOS 为理解和模拟仪器上的中子环境提供了可能，这些仪器以前需要大量建模和在专用软件上进行培训。