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RSim软件

RSim软件

专业辐射与防护仿真软件

        

RSim软件是专业的辐射与防护仿真软件,利用Geant4的蒙特卡洛方法作为底层,研究辐射在空间和物质中的传输,了解目标物体上的辐射沉积通量等关键信息,可以用于从核医学到卫星屏蔽设计的各种行业,提供辐射损伤、辐射屏蔽和防护的分析能力

RSim软件功能

RSim起源于NASA的计算服务,目的是确定欧罗巴飞船(Europa Clipper)任务中使用的表面尘埃质量分析仪(SUDA)上的辐射水平和影响。此后开发了RSim以提供易用性、CAD可导入型和可视化能力。RSim可以用于从核医学到卫星屏蔽设计的各种行业,提供辐射损伤、辐射屏蔽和防护的分析能力。

RSim使用Geant4的辐射传输模型,并提供交互式GUI来设置和运行Geant4模拟。模拟支持交互式建立的复杂几何实体,也可用CAD文件导入几何实体构型。内置了大量材料数据库,仿真中可以设置粒子发射源为各种通用粒子源。提供基于Visit的三维后处理可视化工具分析数据。可以在Linux、Mac OS和Windows操作系统上运行。

RSim的特点和优势包括:

l 使用经过验证的Geant4蒙特卡洛模拟模型;

l 用户友好界面,使用户无需直接编程Geant4代码,只需要书写RSim输入文件;

l 700多种预加载材料的丰富数据库,可根据需要创建新材料;

l 可导入多种CAD格式文件(STEP,GDML,H5M,STL);

l 通过界面引入基本几何体和各种逻辑操作操作创建复杂模型;

l 可创建多种辐射源;

l 能够提供各种关键结果信息,如能量和剂量沉积、网格通量、碰撞率等;

l 对数据提供三维可视化的定性和定量分析;

允许工程师能够轻松预测辐射效果,进行屏蔽计算,并评估在太空等恶劣环境中的可生存性。


RSim软件可以用于:

     

核医学                  原子能和聚变能

      

放射性废料管理                           太空任务

 

RSim软件案例

1. 人体辐射沉积

仿真并记录单一电子源在人体模型中的辐射能量沉积。

 

 

 

2. 人体屏蔽防护

此模型仿真研究被屏蔽在铝制圆筒中的人头部的辐射能量。离子源使用了欧罗巴任务中的JPL实验室数据集,并根据积分通量的最大值和最小值进行了归一化计算。本例演示了如何导入step文件,设置step文件各部分的材料属性。

构建仿真模型的所有属性和值都可以在“Setup”窗口中设置,如图所示。可以展开元素树并浏览各种属性,进行想要的设置。右侧窗口显示了几何模型的3D视图(如果有的话),以及网格视图(如果设置显示的话)。

 

人体屏蔽案例设置窗口


仿真完成后,可以将人体和人体上的总能量沉积显示出来,展开“Scalar Data”勾选“EnergyDepsit”等即可查看。

 

数据统计的可视化结果

3. 质子疗法

对一个简化的质子照射治疗模型进行仿真。案例仿真一个简化的人体骨骼,肿瘤嵌入脂肪组织,背部覆盖皮肤。一束能量为90MeV的圆形质子束定位到肿瘤中心。沉积在皮肤、脂肪、肿瘤和躯干上的能量都会被记录下来。素材使用了RSim中内置的ICRP模型。

 

质子治疗案例的参数设置

 

能量沉积

 

4. 空间辐射量计算

模型描述了如何建立一个典型的空间辐射环境的仿真模拟。

 

电磁阀的CAD模型

 

网格上能量沉积的可视化结果


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