Численное моделирование в среде Geant4 элементов протонной радиографической установки

Содержание

Слайд 2

Методика протонной радиографии Размытое протонной изображение Компенсация размытия протонного изображения с

Методика протонной радиографии

Размытое протонной изображение

Компенсация размытия протонного изображения с помощью

магнитной оптики

Преимущества протонной радиографии над рентгеном:
• Высокая проникающая способность (до 200 г/см2 (10 мкм) при энергии пучка 800 МэВ)
• Высокое пространственное разрешение

Слайд 3

схема расположения магнитных элементов и траектория пучка протонного микроскопа Схема протонно-радиографической

схема расположения магнитных элементов и траектория пучка протонного микроскопа

Схема протонно-радиографической установки

пучок

на входе

после объекта

после коллиматора

Слайд 4

Система GEANT4 GEANT4 - это система библиотек для компьютерного моделирования процессов

Система GEANT4

GEANT4 - это система библиотек для компьютерного моделирования процессов прохождения

элементарных частиц через вещество с использованием методов Монте-Карло.
Слайд 5

Освоение GEANT4 За время работы в Geant4 научился: • Задавать и

Освоение GEANT4

За время работы в Geant4 научился:
• Задавать и

менять геометрию системы
• Задавать источник первичных частиц (его форму, энергетическое распределение, направление распространения, сорт частиц и т. д)
• Задавать идеальный детектор
• Подключать различные процессы взаимодействия частиц с исследуемым веществом
• Снимать различные данные с детектора (угловое, энергетическое и пространственное распределение)
•Задавать электрические и магнитные поля
•Строить квадрупольные линзы
Слайд 6

Модельный эксперимент – масс-спектрометр (параболы Томсона) Метод парабол Томсона сводится к

Модельный эксперимент – масс-спектрометр (параболы Томсона)

Метод парабол Томсона сводится к отклонению

частиц в однородных электростатическом и магнитном полях, параллельных друг другу.
Слайд 7

Описание модели эксперимента по получению парабол Томсона в Geant4 Модель в

Описание модели эксперимента по получению парабол Томсона в Geant4

Модель в системе

GEANT4 состоит из следующих частей:
1. Материнский объем (мир)
2. Источник протонов
3. Исследуемая система:
- Коллиматор
- Объём с магнитным полем
- Объём с электрическим полем
4. Детектор (сцинтиллятор)

Модель установки для получения парабол Томсона

Величина электрического поля - 500 кВ/см.
Величина магнитного поля - 20000 Гс.
Расчёт проводится для 1000000 ионов He+, C+, Na+ со средней энергией 50 МеВ, имеющей Гауссово распределение с шириной на полувысоте равной 5 МеВ.

Слайд 8

Запуск 1000000 ионов He+ (показан в vrml визуализации) Результаты моделирования эксперимента

Запуск 1000000 ионов He+ (показан в vrml визуализации)

Результаты моделирования эксперимента

Слайд 9

Результаты эксперимента Параболы Томсона для различных ионов Угловое распределение ионов после прохождения полей

Результаты эксперимента

Параболы Томсона для различных ионов

Угловое распределение ионов после прохождения полей