【技术实现步骤摘要】
基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法
[0001]本专利技术涉及放射性伽马能谱探测数值模拟领域，具体涉及基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法。
技术介绍
[0002]众所周知的：伽马能谱是对天然或人工放射性核素进行定性与定量分析的主要技术之一，例如环境样品分析、活化实验等。这种技术是通过对探测器测量到的伽马能谱进行刻度、计数和被测样品中不同核素发出的特征能量峰来进行分析。在分析环境样品或厚活化样品时，由于大量多种类型的核素存在基体效应，量化发射出的辐射是一项充满不确定性的艰巨任务。如何减少这种不确定性仍是一个值得探索的主题。
[0003]传统的有源效率刻度方法在实际测量中有着许多限制因素。实际测量过程中，被测对象通常具有不同形状，如圆柱体、马克杯形、不规则形状等，同时，样品的自吸收效应也会影响效率刻度的精度，因此在样品测量过程中，需配备与样品材料、成分尺寸相同的标准源对探测器进行效率刻度，从而增加了样品测量的难度，使测量成本过高。蒙特卡罗数值方法是一种模拟统计方法，其中...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据需求编写Geant4部分的接口，利用UICommand添加自定义宏指令；S2、搭建与Geant4通信的服务端，实现对仿真参数的传递、仿真过程的操作以及仿真结果的处理；S3、通过Root软件处理记录的仿真结果信息，对输出能谱进行展宽，按指定道址与能量范围返回处理结果或输出为单独文件；S4、搭建仿真系统前端，对探测器模型、放射源进行可视化，提供模拟仿真执行操作与相关可调节参数与选项，对接收的仿真结果处理与分析；S5、提供多种方法对仿真结果进行效率刻度，并保存刻度结果；S6、设计自定义模型转换接口，通过FreeCAD内建模与转换，导出GDML文件，支持导入前端系统并转换为Geant4仿真过程的目标实体；S7、部署数据库，对每次仿真结果与相关数据进行保存；S8、通过Docker部署全部后端容器与数据库容器，实现跨平台运行，一键启动应用。2.如权利要求1所述的基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法，其特征在于：步骤S1中，自定义的UICommand用于定义所有与执行模拟相关的宏指令参数，包括：可调节探测器参数与空间坐标、GDML模式文件导入的路径、运行时输出内容详细等级、放射源信息与空间坐标、放射源类型、数量；利用宏指令，所有程序仅需单次编译，所有变量由宏文件指定，通过运行时附加参数的形式传入Geant4主程序。3.如权利要求2所述的基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法，其特征在于：在步骤S2中，服务端设计不同情况下执行模拟仿真的接口，包括：Geant4内置建模模式、GDML模型模式、仿真结果文件的存取；对结果调取并进行展宽处理，通过WebSocket实现Geant4程序运行时信息的输出。4.如权利要求3所述的基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法，其特征在于：在步骤S3中，仿真过程中需要记录的信息通过一维直方图的形式存储在“.root”文件内，在前端对模拟结果直方图可视化，通过传递的总道址、能量范围、展宽参数，对记录的直方图数据每一Bin内容进行展宽计算，计算公式如下：5.如权利要求4所述的基于前后端分离架构的Geant4蒙特卡罗能谱探测仿真建模方法，其特征在于：在步骤S4中，通过跨平台前端框架Tauri编写前端系统，预设探测器模版，对模型、世界与放射源位置、形状尺寸可视化，根据逻辑卷划分不同的组成结构，提供指定单独的结构作为仿真模拟数据统计逻辑卷；指定运行时信息详细等级，调节模拟仿真运行时的不同内容信息输出，包括：文件处理信息输出、指定数量事件信息输出间隔，记录在Tracking中的粒子信息；根据设置的参数，接收服务端回传的能谱与展宽谱数据，在结果分析模块提...
【专利技术属性】
技术研发人员：石睿，刘一瑭，庹先国，王洲，
申请(专利权)人：四川轻化工大学，
类型：发明
国别省市：
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