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二进制化合物的伽马射线屏蔽特征的全面研究
在这项研究中，使用Geant4 Monte Carlo模拟工具，我们研究了氧化铝，氟化镁，氟化铝，氟化铝，二氧化钛，二吡啶镁，镁镁，硅酸镁，二氧化钙，二氧化钙和液态的燃料范围，并在0.015至10 c. 10 c. 10 c.10 c. 10 c. 10 c.10 c.10 c.10 c.10 c上。在这篇综述中，我们已经计算并分析了线性衰减系数（LAC）和质量衰减系数（MAC），半价值层（HVL），第十值层（TVL），平均自由路径（MFP），有效的原子数，有效的原子密度，有效的电子密度，等效原子原子数和构建量和构建因素和构建因素和构建因素。在工作的延续中，我们已经比较了Geant4 Monte Carlo Simulation Tool的质量衰减系数的计算结果与其他人的实验结果，并通过Xmudat代码的仿真数据进行了比较，并且它们的相对误差非常低，并且彼此吻合非常吻合。最后，以适当的数字显示了所选材料获得的结果。
雅典娜/宽场成像器仪器背景标题的增强模拟
摘要。宽场成像仪（WFI）是高能天体物理学的高级望远镜（雅典娜）的两种焦平面仪器之一，ESA的下一个大型X射线天文台计划于2030年代初发射。当前的基线光环轨道在L2左右，并且正在考虑太阳 - 地球系统的第二个Lagrangian点。对于潜在的光环轨道，辐射环境，太阳能和宇宙质子，电子和Heions都将影响仪器的性能。对仪器背景的进一步关键贡献是由未关注的宇宙硬X射线背景产生的。重要的是要了解和估算预期的工具背景并研究措施，例如设计模式或分析方法，这可以改善预期的背景水平，以达到具有挑战性的科学要求（<5×10 - 3计数∕ cm 2 ∕ cm 2 kev kev s s in 2至7 kev）。通过考虑到L2处的质子通量的新信息，可以改善Geant4中进行的WFI背景模拟。此外，已对WFI仪器的模拟模型及其在Geant4模拟中采用的周围环境进行了完善，以遵循WFI摄像机的技术开发。©作者。由SPIE发表在创意共享归因4.0未体育许可下。全部或部分分发或复制此工作需要完全归因于原始出版物，包括其DOI。[doi：10.1117/1.jatis.7.3.034001]
快速热量仪仿真的生成模型
模拟在粒子和核物理学中起重要作用。它被广泛用于DECOTER设计和实验数据和理论模型之间的比较。在特定上，模拟依赖于蒙特卡洛方法，需要显着的计算资源。尤其是，这种方法不能扩展以满足高光度大型强子对撞机（HL-LHC）运行期间预期的大量数据所产生的增长需求。使用众所周知的仿真软件Geant4捕获的粒子碰撞和相互作用的详细模拟需要数十亿个CPU小时，构成了LHC实验的一半以上的计算源[1，2]。更具体地说，对热量表中粒子阵雨的详细模拟是计算最高的步骤。已经开发了利用重复使用先前计算或测量物理量的思想的模拟方法，以减少计算时间[3，4]。这些方法从专门进行到单独的实验中，尽管它们比完整的模拟更快，但它们的速度不够快或缺乏准确性。因此，粒子物理社区需要使用新的更快的模拟方法来建模实验。模拟热量计响应的可能方法之一是使用深度学习技术。，特别是最近的工作[5]提供了证据，表明可以使用生成性副本网络来效果模拟粒子阵雨。虽然实现了超过100 000倍的速度，但设置非常简单，因为输入粒子为
GATE 用户指南 V8.0 - OpenGATE 协作
蒙特卡罗模拟是发射断层扫描中必不可少的工具，它有助于设计新的医学成像设备、评估图像重建算法和/或散射校正技术的新实现以及优化扫描协议。尽管已经为正电子发射断层扫描 (PET) 和单光子发射计算机断层扫描 (SPECT) 开发了专用的蒙特卡罗代码，但这些工具在验证、准确性和/或支持方面存在各种缺点和限制 (Buvat)。另一方面，已经为高能物理编写了准确且通用的模拟代码，例如 GEANT3 (G3)、EGS4、MCNP 和 GEANT4。它们都包括经过充分验证的物理模型、几何建模工具和高效的可视化实用程序。但是这些软件包非常复杂，需要陡峭的学习曲线。
模拟辐射屏蔽材料对火星宇航员的保护效果
火星表面受到来自太阳和宇宙的高能带电粒子的轰击，与地球相比，几乎没有任何防护。由于航天机构正在计划对这颗红色星球进行载人飞行，因此人们主要担心的是电离辐射对宇航员健康的影响。将暴露量保持在可接受的辐射剂量以下对机组人员的健康至关重要。在这项研究中，我们的目标是了解火星的辐射环境，并描述保护宇航员免受宇宙辐射有害影响的主要策略。具体来说，我们使用 Geant4 数值模型研究了火星辐射场中各种材料的屏蔽特性，并通过 MSL RAD 的现场仪器测量验证了该模型的准确性。我们的结果表明，复合材料（如塑料、橡胶或合成纤维）对宇宙射线具有类似的响应，是最好的屏蔽材料。火星风化层具有中间行为，因此可以作为额外的实用选择。我们表明，最广泛使用的铝与其他低原子序数材料结合使用时可能会有所帮助。
通过小型 CZT 传感器网络进行放射源定位的人工智能方法
我们提出了一种小型 (0.5 𝑐𝑚 3 ) 静态 CZT 传感器网络，由多个无方向性探测器 (NDD) 组成，能够在 3D 中定位固定辐射源。定位采用基于 AI 技术的融合算法执行。该算法基于多层 Perseptron 神经网络 (MLP) 和梯度提升决策树 (BDTG)。它们已使用基于 Geant4 框架的 SWORD 模拟软件生成的模拟数据进行训练。使用我们实验室使用的 137 𝐶𝑠 源 180 𝜇𝐶𝑖 的实验数据验证了算法的定位效率。在 5m x 2.8m x 2m 的监测范围内，垂直和水平方向的定位分辨率分别达到 10cm 到 15cm 量级，深度方向的定位分辨率小于 20cm 量级。
Super Tau Charm 设施的离线数据处理软件
摘要：中国拟建的超级金牛座神灯装置（STCF）是新一代正负电子对撞机，质心能量为2~7 GeV，峰值亮度为0.5×1035cm−2s−1。开发了STCF离线软件（OSCAR），支持离线数据处理，包括探测器仿真、重建、刻度以及物理分析。针对STCF的具体要求，OSCAR基于HEP实验轻量级通用软件SNiPER框架进行设计和开发。除了常用的 Geant4 和 ROOT 软件外，OSCAR 还采用了 HEP 社区中一些最先进的软件包和工具，例如探测器描述工具包 (DD4hep)、普通旧数据 I / O (podio) 和英特尔线程构建模块 (TBB) 等。本文将介绍 OSCAR 的总体设计和一些实现细节，包括事件数据管理、基于 SNiPER 和 TBB 的并行数据处理以及基于 DD4hep 的几何管理系统。目前，OSCAR 已全面投入使用，以促进 STCF 探测器的概念设计和其物理潜力的研究。
材料中的低能康普顿散射
在过去的十年中，在暗物质（DM）直接检测实验中取得了巨大进展。尽管现在有几个直接检测实验通过与电子的相互作用来搜索具有子GEV质量的DM（例如[1]及其参考），该质量区域仍有待充分探索。直接检测搜索DM的关键要素是对背景的详细理解。理解位于1 - 50 eV能量范围的背景尤其重要，因为相关的能量转移在亚GEV DM粒子和电子之间的碰撞中，例如，半导体通常是几个EV，很快就会迅速衰减以获得更高的能量[2]。康普顿散射探测器电子的环境光子可以产生低能电离事件，因此构成了搜索子GEV DM的实验中的重要背景。因此，必须对康普顿散射横截面和频谱进行可靠的计算，直到实验探测的最低能量。低能量处的差异康普顿散射横截面是使用相对论脉冲近似（RIA）计算的。RIA在许多计算软件程序中实施，包括GEANT4 [3-5]。FEFF计划[6-9]对RIA进行了改进，并在参考文献中发现。[10]比RIA更好地同意
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Monte Carlo方法是一种统计抽样技术，多年来已成功应用于广泛的科学问题，特别是在物理学中，可以模拟辐射与物质的相互作用[3]。使用蒙特卡洛（MC）模拟而不是实验测量的主要好处在于，即使在实验测量非常困难的情况下，MC也能够获取剂量数据的能力。在放射疗法中使用这些方法在过去的几十年中几乎呈指数增长。自1990年代以来，MC模拟在近距离放射治疗设备的表征中发挥了重要作用。它们用于计算剂量测定参数，例如空气kerma强度，剂量速率常数，径向剂量和各向异性功能。但其应用也可以扩展到外束放射疗法，近距离放射治疗模型，放射线照相和其他领域的剂量计算[4，5]。使用蒙特卡洛模拟代码可以考虑所有可能导致近距离治疗期间对器官的剂量不准确的因素，并有助于理解和优化临床方案。几项研究使用了各种蒙特卡洛模拟代码，例如Geant4，Egs和McNPX [5，6]，启动了192 IR Flexisource的剂量表征。
超高效轫致辐射产生...
高性能激光驱动辐射源是研究高能量密度物质、利用 kJ PW 激光系统进行对产生和中子产生的研究的重点。在这项工作中，我们提出了一种高效方法，在直接激光加速 (DLA) 电子与几毫米厚的高 Z 转换器相互作用时产生超高通量、高能轫致辐射。在中等相对论强度的亚皮秒激光脉冲与用纳秒激光脉冲辐照低密度聚合物泡沫获得的近临界密度长尺度等离子体相互作用时，产生了能量高达 100 MeV 的直接激光加速电子定向束。在实验中，观察到了通过光核反应产生的钽同位素，阈值能量高于 40 MeV。使用 Geant4 Monte Carlo 程序，以测量的电子能量和角分布作为输入参数，对 180 Ta 至 175 Ta 同位素记录产量的轫致辐射谱进行了表征。结果表明，当直接激光加速电子与钽转换器相互作用时，会产生平均光子能量为 18 MeV 的定向轫致辐射，在巨偶极共振（GDR）及以上（≥ 7.5 MeV）的能量范围内每次激光发射会产生 ~2 · 10 11 个光子。这会产生 ~6 × 10 22 sr − 1 · s − 1 的超高光子通量，并将聚焦激光能量转换为高能轫致辐射，转换效率达到创纪录的 2%。