一种基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法技术

本发明专利技术公开了一种基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法，包括以下步骤：(1)构建多次散射角θ的小角近似的分布函数FSA(θ)；(2)计算多次散射角θ的理论分布函数FMS(θ)与FSA(θ)之商f(θ)的最大值fmax；(3)根据FSA(θ)直接抽样多次散射角θsample；(4)计算f(θsample)，并抽样[0,1]内的随机数ζ，如果ζ<f(θsample)/fmax，则接受θsample，否则返回步骤(3)。本发明专利技术能快速精确地抽样电子在介质中输运的多次散射角，提高电子蒙特卡罗输运模拟的效率，可广泛应用于辐射输运模拟领域、蒙特卡罗粒子输运模拟等领域。

An electronic multiple scattering angle sampling method based on selective sampling

The invention discloses a multiple scattering electronic rejection sampling angle based on sampling method, which comprises the following steps: (1) construct the distribution function of FSA small angle multiple scattering angle approximation (0); (2) the calculation theory of distribution function of the FMS multiple scattering angle (theta) and FSA (0). Taking the maximum value of F (0) Fmax; (3) according to FSA (0) direct sampling of multiple scattering angle sample; (4) to calculate f (theta sample), and random sampling in [0,1] if the zeta zeta, < /fmax, f (theta sample) received theta sample, otherwise the return procedure (3). The invention can fast and accurate sampling of multiple scattering electron transport in the medium angle, improve the efficiency of electronic transport simulation Monte Carlo, can be widely used in the field of radiation transport simulation, Monte Carlo particle transport simulation etc..

【技术实现步骤摘要】
一种基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法
本专利技术属于粒子输运模拟领域，具体地说涉及一种基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法。
技术介绍
蒙特卡罗方法在粒子输运模拟中应用非常广泛，因为其直接追踪粒子的输运过程，方法直观；所需物理简化少，所以精度高；同时模拟方法不依赖于具体计算量，故通用性强，输出灵活全面。但是不同于中子、光子等中性粒子，电子等带电粒子因为库仑长程作用，在物质中输运时碰撞非常频繁，比如电子能量从MeV量级降低到不能再对介质原子激发之前，会发生105—106次碰撞，其中绝大部分都是库仑散射。所以对于电子，不能像光子、中子的蒙卡模拟那样对每次碰撞进行逐次模拟，通常的方法是“压缩历史”方法，将一段距离上的很多次反应“压缩”成一个准反应来模拟其累积效果，即用“多次散射角”近似多次库仑散射对电子运动方向的角度偏转效应。多次散射角不是一个具体值，而是分布在[0,π]上的一个变量，计算其分布函数的方法即多次散射理论。目前的多次散射角理论，主要有Molière方法、Goudsmit-Saunderson(以下简称GS)理论和Lewis理论，Molière方法在早期的蒙卡输运程序中使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建多次散射角θ的小角近似的分布函数FSA(θ)；(2)计算多次散射角θ的理论分布函数FMS(θ)与FSA(θ)之商f(θ)的最大值fmax；(3)根据FSA(θ)直接抽样多次散射角θsample；(4)计算f(θsample)，并抽样[0,1]内的随机数ζ，如果ζ<f(θsample)/fmax，则接受θsample，否则返回步骤(3)。

【技术特征摘要】
1.一种基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)构建多次散射角θ的小角近似的分布函数FSA(θ)；(2)计算多次散射角θ的理论分布函数FMS(θ)与FSA(θ)之商f(θ)的最大值fmax；(3)根据FSA(θ)直接抽样多次散射角θsample；(4)计算f(θsample)，并抽样[0,1]内的随机数ζ，如果ζ<f(θsample)/fmax，则接受θsample，否则返回步骤(3)。2.根据权利要求1所述的基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法，其特征在于：将原始的精确多次散射角分布FMS(θ)分解为两部分之积FMS(θ)＝FSA(θ)×f(θ)，前一部分FSA(θ)进行直接抽样，另一部分f(θ)作为舍选函数。3.根据权利要求1所述的基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法，其特征在于：使用小角近似得到的分布FSA(θ)作为直接抽样所用的分布函数，要求小角近似分布公式有解析形式且比较简单易于直接抽样。4.根据权利要求1所述的基于舍选抽样的电子多次散射角抽样方法，其特征在于：小角近似分布公式的选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晖，胡丽琴，
申请(专利权)人：中科超精安徽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34