蒙特卡罗软件简介

蒙特卡罗简介

蒙特卡罗是一款模拟实验室中粒子碰撞的软件，可以代替实验操作节约成本。我们要做的是正确写好输入卡（也就是构造一个和实验室相近的实验条件）。

首先建立一个新建文本文档，然后重命名，把文本文档的扩展名去掉。这样文件就建立好了，点开写输入卡就可以了。下面介绍输入卡如何书写和如何运行。

一、mcnp输入文件的编写

输入文件包括几何区域（cell）定义块、面（surface）定义块、物质定义块、粒子源定义块。

1.cell定义块

区域号物质号物质密度区域定义

（1）区域号从1开始到最后

（2）物质序号从1开始到最后，但是真空用0代替，跳过真空部分继续。

（3）物质密度：单位是g/cm3

（4）区域定义：向左（—），向右（+），向下（—），向上（+）例子：如下图如何编写cell卡（图和卡对应）

1 1 -5.323 (14 -13 1 -2):(15 -14 -2) $区域一GE晶体

2 2 -5.32

3 (2 -3 -13 15):(-3 16 -15) $区域二GE死层

3 3 -8.9 -1 1

4 -13 $区域三铜棒

4 0 (-4 13 -12):(-4 17 -16):(3 -4 16 -13) $区域四真空

5 4 -2.70 (-5 12 -11):(4 -5 17 -12):(3 -5 -17 19) $区域五铝层

6 5 -6.5 -1

7 -3 1

8 $区域六铍层

7 6 -0.0012 -3 19 -18 $区域七空气

8 7 -2.2 (-20 21 -7):(-22 23 -7):(6 -7 -21 22) $区域八[CF2CF2]n

9 8 -0.6448 -6 -21 22 $区域九样品

10 9 -11.3 (-9 27 -10 11):(8 -9 -11 25):(28 -9 -25 26) $区域十铅

11 10 -0.0012 -24 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 $区域十空气

12 0 24 $区域十一真空

2.面（surface）定义块

几何区域定义完还要把所需的面进行定义：

CZ：代表以z为对称轴的柱面

PZ：代表以Z为对称轴的平面

我们需要用到的只有柱面和平面，其他的要在仪器手册上查找。例子（还是上面的图形）

1 cz 0.5

2 cz 2.7

3 cz 2.8

4 cz 3.93

5 cz 4

6 cz 3.5

7 cz 3.75

8 cz 20

9 cz 29.7

10 Pz 19.53

11 pz 13.53

12 pz 13.46

3.物质定义块

（1）MODE定义模式（定义模拟实验中用的是什么粒子）

格式：MODE P （质子俘获）。在输入卡上就用MODE P。其他的要在手册上查询。

（2）定义区域例子重要性（解决粒子在区域中是否传输问题）格式：IMP:P 1 1 1 0(模拟光子在区域1,2,3中传输，进入区域4便结束对其模拟)1代表重要也就是可以传输，0代表不重要也就是截止传输模拟

注意：咱们前面对应的cell有N部分，那么1的个数就是（N-1）个，最后一个填写0。

4.源的说明（对测量的放射源的性质进行说明）

（1）SDEF卡

SDEF 源的位置，能量，能谱，方向，类型，分布等等。这部分

内容比较复杂，只做简单介绍。

CEL=出射的几何快序号

ERG=出射的能量

POS=X Y Z 源的几何位置

RAD=抽样位置离开POS或者离开AXS的径向距离，相当于圆柱形的半径。

EXT=沿AXS离开AXS的距离。相当于圆柱的高。

（2）源信息卡

Sin：源信息

SPn：源的概率

L：光子能谱D：相应间隔概率（离散型概率）

Sin和SPn可以在中另一个decay程序中查出。我已经整理出镭、钍、钾的衰变图纲（文件夹里有）。如需要其他的自己可以查找。

但是注意ＳＰｎ的总和为1.也就是概率归一化。

例子：K粒子源定义（还是上面的彩图对应）

SDEF CEL=9 ERG=D1 POS=0 0 -3.5 RAD=D2 EXT=D3

SI1 L 1.460800

SP1 D 1

SI2 0 3.5

SP2 -21 0

SI3 -3.25 3.25

SP3 -21 0

5.物质说明

格式：M m ZZZ AAA 核素分之比

解释：M是固定格式不变；m是几何快中的物质序号，要和cell中的物质序号对应上。ZZZ是原子数；AAA是质量数。

（1）如是单质

M9 82000 1 铅单质(单质核素分之比为1)

（2）如是混合物

例子：有机玻璃成分C 5H 8O 2（甲基丙烯酸甲酯 ）

C 分之比=

=⨯+⨯+⨯⨯2

16185121250.6 H 分之比=08.02

161851218=⨯+⨯+⨯⨯ O 分之比=32.021*********=⨯+⨯+⨯⨯或者用1-0.6-0.08=0.32 6.其他（无需改动）

F8:P 1

e8 0 1e-5 17.932E-3 17.9331E-3 8190I 1.8691

ft8 geb 0.9748e-3 0.8415e-3

NPS 1e7

PRINT 30

二、 运行程序

在cmd.exe 文件中运行，双击图标打开窗口。在窗口中输入命令： Mcnp 空格 i=运行文件名字空格0=你自己定义一个输出文件名但是不要太长

例如：mcnp i=zhen1 o=outzhen1