軟件

名稱

開發(fā)

單位

模擬方向

是否開源

優(yōu)點

備注

Geant4

歐洲核子研究組織

模擬粒子在物質(zhì)中輸運的物理過程的模擬；微觀粒子與物質(zhì)相互作用過程

是

考慮電子與靶碰撞發(fā)生的康普頓效應(yīng)、光電效應(yīng)、瑞利散射、軔致輻射和電離等物理過程，可以模擬各種能量的粒子傳輸，其他蒙卡模擬軟件一般受能量限制

C++面向?qū)ο?#xff0c;用戶可以根據(jù)實際需要更改、擴(kuò)充程序，Geant4可以調(diào)節(jié)、優(yōu)化以及輸出的信息更多，同時可視化方面也比Mcnp默認(rèn)要強(qiáng)不少，至少可以輸出高質(zhì)量的帶電粒子徑跡的矢量圖片。這點Mcnp不容易做到。

Mcnp

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室

模擬粒子在材料中的輸運過程，如三維復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)中的中子、光子、電子或者耦合中子/光子/電子輸運問題的通用計算

否

適用于復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)

Mcnp輸入文件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,幾何模型的描述工作又極為抽象、不直觀和容易出錯,這樣使得描述工作費時、復(fù)雜和效率低

Egs4

美國斯坦福直線加速器中心

模擬電磁相互作用過程，如光子和電子的輸運過程

是

適用于任何材料

Egsnrc

美國斯坦福直線加速器中心

模擬電磁相互作用過程，如光子和電子的輸運過程

是

適用于任何材料

EGS4的升級擴(kuò)展版

Fluka

Fluka公司，歐洲核子研究組織參與

模擬蒙卡粒子輸運過程，如質(zhì)子、電子加速器屏蔽設(shè)計，量熱計，活化，劑量學(xué)，探測器設(shè)計，宇宙射線，中微子物理，還有放射治療等

是

大部分情況FLUKA使用者不需要編寫程序。針對特別的需求，可以通過Fortran 77程序接口來實現(xiàn)

Srim

美國科技領(lǐng)先的Srim企業(yè)有限責(zé)任公司

模擬計算離子在靶材中能量損失和分布的程序組

—

可以選擇特定的入射離子及靶材種類，并可設(shè)置合適的加速電壓[53]?？梢运悴煌Ｗ?#xff0c;以不同的能量，從不同的位置，以不同的角度入射到靶中的情況

離子注入常用的模擬軟件

Lammps

美國能源部

分子動力學(xué)軟件，用于對原子建模、原子或連續(xù)尺度的并行粒子進(jìn)行模擬

是

著重于材料建模，適用于固態(tài)材料（金屬，半導(dǎo)體）和軟物質(zhì)（生物分子，聚合物）以及粗?；蚪橛^系統(tǒng)，是金屬原子級模擬的首選

加了蒙卡接口。命名是大規(guī)模原子/分子大規(guī)模并行模擬器的首字母縮寫

Spparks

美國能源部圣地亞哥課題組

用于晶格模型和非晶格模型的并行蒙特卡羅計算

是

能夠進(jìn)行點陣中和離散點陣計算，主要用以缺陷點陣和雜質(zhì)遷移的演化過程模擬，可用來研究研究與異常晶粒生長相關(guān)的機(jī)制和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

小眾軟件，包括動力學(xué)蒙特卡羅（Kmc）、拒絕動力學(xué)蒙特卡羅（Rkmc）和大都會蒙特卡羅（Mmc）算法