MODE D`EMPLOI DU CODE FLUKA ET DE L`INTERFACE FLAIR
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1. 2 Title E Input neutrons inp A dl Executable 7 sometry Maillage geo X A Geom Output X A Ap CHEJ Process A Compile Debug Ji Run Files Data Had Plot A repartition_meridionale A repartition_lat lethargie 4 lethargie basse altitude Database Material Elements Tools Dicom amp Calculator Ce chapitre s organise en suivant cette fen tre de haut en bas Nous commencerons donc par pr senter la barre d outils puis nous suivrons l ordre des onglets de l arborescence situ e gauche Nous terminerons par une pr sentation de l diteur de g om trie Pour plus d informations sur chaque partie il sera parfois n cessaire de se reporter au chapitre 2 qui d crit plus en d tail le fonctionnement g n ral du code Fluka BARRE D OUTILS La barre d outils apparait sous la forme suivante dad 9 0 a A 188 2 AM 1 00 Les fonctionnalit s les plus importantes sont sa Ajouter ou supprimer une carte Cloner la carte s lectionn e la nouvelle carte apparait en dessous de la premiere Commenter ou d commenter la carte jas Je 3 D placer une carte s lectionn e vers le haut ou le bas Il est galement possible de le faire a la main en att2. Data Merging Run Usrxxx Type lt neutrons gt neutrons_usrbdx_31 E v neutrons _usrbdx_32 neutrons _usrbdx_33 RATES neutrons usrbdx_ 34 ale neutrons_usrbdx_35 neutrons_usrbdx_37 neutrons_usrbdx_38 neutrons_usrbdx_39 neutrons_usrbdx_40 neutrons_usrbdx 41 neutrons001_fort 31 31 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 32 32 879470 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 33 33 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 34 34 879470 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 35 35 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 36 36 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 37 37 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 38 38 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 39 39 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 40 40 877936 2013 04 24 14 33 neutrons001_fort 41 41 365886 2013 04 24 14 33 neutrons002_fort 31 31 877936 2013 04 24 14 38 neutronsN102 fnrt 32 32 279470 2013 NA 24 14 38 ONGLET PLOT Cet onglet permet d afficher des courbes issues de nos d tecteurs Dans la fen tre ci dessous par exemple nous avons ajout 3 plots chacun correspondant a un type de d tecteurs diff rents Pour ajouter un plot on utilise l ic ne On en choisit ensuite le type en faisant un clic droit sur geometry qui est le type par d faut gt Voir chap Fluka premi re simulation les fichiers cr es Ele neuion malaga phi Piot 1 F Pri
3. 5 7402616 lt P_co gt 3 0337045 e Le ouT qui contient les informations g n rales quant au d roulement de la simulation Il contient entre autre un rappel de l input un rappel du scoring effectue un run summary avec de nombreuses informations comme par exemple la CPU 5 est inutile de garder le ouT de chaque cycle il est toujours int ressant d en conserver au moins un qui va contenir toutes les informations relatives a notre simulation e Le ERRquiregroupe les erreurs rencontr es id alement vide Dans le cas de notre simulation ce fichier se terminera par un listing de particules du type 100000 4 3125895E 03 1 0000000E 30 125389 NEXT SEEDS 1801285D 0 0 0 181CD 3039 0 Et dans ce cas les fichiers ERR peuvent tre supprim s e Les fichiers commen ant par RAN contiennent les informations sur le nombre al atoire utilis et sont utiles si l on veut reproduire exactement la simulation ce qui n est jamais le cas sauf en cas de bug Si la simulation a march on peut les effacer 14 EN CAS DE BUG En cas de bug certains fichiers vont apparaitre qui doivent tre supprim s une fois le probl me r solu les fichiers FLUKA_XXX qui contiennent une copie de l input dont se sert Fluka lors de la simulation ce qui permet de modifier les cartes sans interf rer avec le run et qui sont automatiquement effac s en cas de succ s les EXXX et les CORE les N
4. MODE D EMPLOI DU CODE FLUKA ET DE L INTERFACE FLAIR CE DOCUMENT A POUR BUT DE PERMETTRE A UN UTILISATEUR DEBUTANT UNE PREMIERE PRISE EN MAIN DE FLUKA ET DE L INTERFACE FLAIR IL ETE REDIGE DANS LE CADRE DE L UTILSATION DU CODE FLUKA PAR LE SERVICE D ASTROPHYSIQUE DU CEA DES INFORMATIONS COMPLEMENTAIRES A CE MANUEL PEUVENT ETRE TROUVEES DANS FLUKA A MULTI PARTICLE TRANSPORT CODE REFERENCE PRINCIPALE CE DOCUMENT NOUS RAPPELLONS QU IL NE S AGIT PAS LA D UN MANUEL OFFICIEL MAIS D UN DOCUMENT DE TRAVAIL A MANIPULER AVEC TOUTES LES PRECAUTIONS NECESSAIRES DE MANIERE GENERALE IL EST FORTEMENT CONSEILLE A L UTILISATEUR DE SE REFERER A LA DOCUMENTATION OFFICIELLE EN CAS DE DOUTE Natacha Combier CEA sac la y Juin 2013 1 combier natacha gmail com CONTENU PRESENTATION DE L INTERFACE FLAIR oscars is 3 A E E E E O E e 3 Ss a E EAN E UE III E A A 4 B o E EE E A T 4 4 BATE e O 4 8 ratas 5 sa 6 editer de geome MIC Ai 6 Onelet T N aiii 7 8 Da E E E oo 8 A A o O E o O e 8 INFORMATIONS GENERALES SUR L UTILISATION DE FlUkKA ssssssssssssssessnsssrererer
5. t possible Merci aussi a Ruben Garcias CERN pour son aide notamment en ce qui concerne l utilisation des routines Fluka Tous mes remerciements a Arnaud Claret CEA pour son implication dans ce projet et la confiance qu il m a accord Merci enfin a toute la Fluka Team pour leur accueil et leur aide au cours de mes diff rents s jours au CERN
6. 24 14 49 3 0 neutrons_usrbdx_34_tab lis FLUKA lis 10188177 2013 04 24 14 49 PA neutrons_usrbdx_38_tab lis FLUKA lis 10139290 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_35_tab lis FLUKA lis 10139290 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_ 36 _tab lis FLUKA lis 10139290 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_37_sum lis FLUKA lis 17643222 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_39 file 1829318 2013 04 24 14 49 nohup out FLUKA out 13204 2013 04 24 14 44 neutrons _usrbdx 41 sum lis FLUKA lis 7351467 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_36 file 1829318 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_33_tab lis FLUKA lis 10139290 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_32_tab lis FLUKA lis 10188177 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_34 file 1839572 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_39_tab lis FLUKA lis 10139290 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_35 file 1829318 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_31_sum lis FLUKA lis 17643222 2013 04 24 14 49 neutrons_usrbdx_32 file 1839572 2013 04 24 14 49 x ONGLET DATA Apparaissent ici tous les fichiers fort cr es chaque cycle de chaque run Ces fichiers bruts doivent tre process s de la mani re suivante dans l onglet Data dans la fen tre Usrxxx on clique sur l anneau bleu clair pour qu apparaissent automatiquement toutes les units que l on souhaite processer par exemple si tous nos d tecteurs utilisent unit 30 un seul fichier apparaitra on s lectionne tout ce qui apparait dans la fen tre puis on clique sur l ic ne process
7. 7 CPO F Colors 30 5 Pae te ALEA F r Found On obtient alors un r sultat de la forme 16116 16116 161158 1e 15 le 14 le 13 1e 13 en rad en GeV SE LE PLOT USRBIN 7 Voir chap Fluka USRBDX 10 Ce plot est associ au d tecteur de type USRBIN Comme pr c demment on s lectionne le fichier tab lis puis le d tecteur choisis En suite si l on souhaite par exemple une vue de coupe en XY on place le point gauche projection amp limits devant Z On choisit X et Y max et min pour d terminer les limites de la vue que l on va obtenir Enfin on choisit l paisseur Z sur laquelle l on va int grer la valeur scor e USABIN Plot Pilot Title Plot 2 T Ple reutrora ma lsge ploto2 eps F Display Line Type F T gid aspecto legend width Height Min Int Type 20 Projection Gt Color Band Geometry map Hin Lima T Carrer CP 30 5 Pers Fig Paletia FLUKA T F Anand Ama Aubo T On obtient des courbes de la forme repartion energetique spatiale 0 01 0 0001 16 06 19 08 7 on cm xcV cm le 10 1 12 18 14 x en cm 11 INFORMATIONS GENERALES SUR L UTILISATION DE FLUKA Nous allons pr senter ici quelques informations n cessaires une premi re prise en main du code Fluka Encore une fois il est conseill de se reporter la documentation officiell
8. associer le spectre a la g om trie du beam dummy common qui est appel par source spect analog f CARTES NECESSAIRES La carte BEAM et la carte START comme d habitude en prenant soin que la gamme d nergie de la carte BEAM recouvre bien celle des spectres en entr e les autres champs ne sont pas pris en compte Les cartes permettant de d finir la g om trie du BEAM Dans notre cas par exemple si l on souhaite tirer notre spectre depuis une sph re de la surface vers l int rieur on utilisera une BEAMPOS de type n gative le flux va vers l int rieur et une BEAMPOS de type flood d finit le rayon de la sph re La carte SOURCE qui appelle la routine spec_sour pas besoin de remplir les autres champs SPECIFICATION DE LA SOURCE FOR Dans le fichier spect analag f on adapte la routine notre besoin en changeant les lignes suivantes le nombre de particules diff rentes qui seront envoy es PARAMETER NROFPARTICLES 2 leur genre et la localisation du fichier contenant le spectre FILENAMES 1 CERF_POS6 Elias_ph 22 PARTICLETYPE 1 7 il faut ensuite impl menter les indices i dans particule i et filename i LES DIFFERENTES ETAPES A SUIVRE Il faut commencer par compiler les routines que l on va utiliser Dans l onglet compile avec le on ajoute SPECT analog f et source spect analog f on choisit un nom d ex cutable Exe on compile cr ation de fichiers o et des ex cutables puis on bui
9. defined car on a adapt la routine Unit vide car la routine pr voit d j un enregistrement dans l unit 61 what compl te Score all OPEN ouvre un fichier dans lequel crire les informations que l on souhaite retenir Unit 61 Statue new File nomdufichier txt COMPILE Dans l onglet compile et avant de lancer la simulation on ajoute la routine f avec droite on donne un nom ex cutable exe on compile puis on build FICHIERS CREES Les diff rents fichiers cr es sont un fichier cycle contenant les infos voulues un ex cutable et un map qui sont utilis s par fluka Les fichiers en sortie sont dump4 donne des infos sur les particules mises chaque r action 20 dump3 pareil mais seulement pour les ions lourds dump2 pour chaque part mise donne A et Z dumpl1 donne la particule incidente et les infos correspondantes ANALYSE DU RESULTAT Le r sultat apparait dans les fichiers cr es apr s chaque cycle Le premier chiffre en partant de la gauche indique le rang de la particule tudi e commence 1 pour l interaction d un primaire puis 2 et Une fois toute la cascade tudi e c est dire toutes les particules issues de la particule primaire on recommence tudier une chaine de r action en repartant donc de 1 Par exemple Signifie qu une particule primaire dont les caract ristiques ont donn es dans la premi re ligne a donn 3
10. Elle permet notamment un d bogage rapide de la g om trie les surfaces ou r gions fausses qui se superposent qui n ont pas de mat riau associ etc apparaissent en rouge Cependant si l on est en vue trop g n rale les petites erreurs n apparaissent pas i e si la maille est trop large par rapport la g om trie Le mieux est alors de zoomer molette de la souris sur les points d licats jusqu voir apparaitre d tails et erreurs ventuelles v LS Run lt neutrons gt dex A Type Name SPH black SPH void SPH Orbite TRC Conel TRC Cone2 TRC Cone3 TRC Cone4 XYP equateur TRC Cone10 TRC Cone9 TRC Cone8 TRC Cone7 PLA meridil PLA meridi2 PLA meridi3 PLA meridi4 PLA meridis PLA meridi6 SPH lay001 SPH lay002 SPH lay003 SPH lay004 SPH lay005 SPH lay006 SPH lay007 SPH lay008 Properties ARABES e La barre d outils principale permet d acc der aux actions suivantes da 2 day vea 18 algo eo eel Permet de faire tourner l objet sur lui m me pour acc der a une vue plus complexe Permet de d placer le point de vue de l observation en restant dans un m me plan bel 181 e Chaque fen tre a ensuite sa propre barre d outils Media ce Permet d aider au d bogage une fois l erreur rep r e On se place dans une vue ou l on voit une zone apparaitre en rouge puis on clique sur l ic ne Apparait un tableau indiquant les po
11. OHUP OUT e les dernier ERR les sources routines EN CONCLUSION Apres un run r ussi seuls doivent rester les fichiers e _SUM LIS e _TAB LIS 9 OUT un seul suffit LES CARTES DE SCORING Nous allons pr senter ici les cartes permettant diff rents types de scoring Certaines apparaissent dans notre simulation d autres non mais pourraient tre rajout es Toutes sont situ es dans l onglet scoring de l arbrorescence de gauche En g n ral les scoring de m me esp ce peuvent tre enregistr s sur une m me unit sans que cela ne pose probl me dans la carte de scoring le champ unit peut tre le m me USRBDX C est le scoring le plus courant dans notre simulation il permet d int grer doublement en nergie et en angle On obtient ainsi une mesure de la fluence phi ou du courant dans un sens 1 ou dans les 2 sens 2 en chelle logarithmique ou lin aire Ce type de scoring est r alis lors du passage d une r gion a une autre SCORE Cette carte permet un scoring un peu particulier car contrairement aux autres elle ne cr e pas de fichier _fort Elle va rajoute de nouvelles informations dans le fichier out au niveau de l onglet event by regions et permet de compter le nombre d v nements provoqu s par les particules de notre choix jusqu 4 diff rentes 15 Apres avoir fait tourner la simulation apparaissent dans le fichier out 4 colonnes distinctes co
12. USRBDX enregistre sur l unit 21 et un USRBIN enregistre sur l unit 22 et que votre simulation comporte 5 cycles vous aurez cr 10 fichier fort xx SimuName001_fort 21 SimuNameO02 fort 21 SimuName005_fort 21 SimuName001_fort 22 SimuName002_fort 22 SimuName005_fort 22 e Ces fichiers bruts doivent tre compil s de la mani re suivante dans l onglet Data dans la fen tre Usrxxx on clique sur l anneau bleu pour rentrer automatiquement toutes les units que l on souhaite compiler on s lectionne tout ce qui apparait dans la fen tre puis on clique sur Process e On obtient ainsi 3 nouveaux type de fichiers pour chaque unit compil e les _SUM LIS qui contiennent les informations lisibles de chaque d tecteur de l unit flux pour chaque bin les _TAB LIS qui contiennent l information brut et servent au trac des courbes 13 les BNX qui ne nous servent pas et peuvent tre effac s Une fois compil s les peuvent tre effac s 2 Les autres fichiers cr es sont ceux qui ne contiennent pas l information obtenue par scoring mais un r sume g n ral du run e _Le L0G qui contient la licence Fluka En cas de bug il arrive que des informations apparaissent au d but ou la fin de ce fichier Dans notre simulation le fichier se termine par l erreur suivante lt Blckhl gt 0 0000000 lt Z_ion gt 1 1650909 lt Weight gt 0 99964058 lt E_k_sam gt 6 3414440
13. arg es dans un champ magn tique angle max par pas etc Lorsque les 3 composantes du champ sont nulles elle indique Fluka d utiliser la routine qui d finit ce champ EMFCUT Permet de choisir le threshold des lectrons et photons en fonction des mat riaux inutile donc si EMF est sur off Cette carte n a de sens qu avec une option EMF TIME CUT Permet de choisir combien de temps est suivit une particule avant d tre consid r e comme perdue par d faut aucun cutoff Dans le cas o il y aurait 2 cartes la premi re peut sp cifier un time cut commun toutes les particules et la seconde rallonger le time cut de l une des particules c est pour cela qu elle doit tre plac e derri re Voir chap Les modeles physiques a haute nergie 19 QUELQUES ROUTINES UTILES Nous pr sentons ici 2 routines que nous avons utilis es et qui donnent un apercu du fonctionnement g n ral des routines dans Fluka Ainsi plusieurs des conseils que nous donnons ici sont valables de mani re plus g n rale avec d autres routines UTILISATION DE LA ROUTE MGDRAW Il s agit d une routine qui doit permettre d crire dans un fichier des informations pr cises sur chaque interaction comme par exemple s il s agit de collisions lastiques ou non quelles sont les particules cr es etc CARTES NECESSAIRES USERDUM appelle sp cifiquement cette routine Type dump criture compl te a l aide de mgdraw dump user
14. dants les uns des autres Il est pr f rable lorsque l on souhaite sauvegarder son travail de sauver les 3 l un apr s l autre afin d tre s r de ne pas perdre d information eo FLAIR Ce fichier contient le projet complet c est a dire les liens qui permettent d ouvrir le in et le geo associ s ainsi que toutes les informations relative au post processing comme par exemple les trac s des courbes e __ INP Ce fichier regroupe toutes les informations n cessaires la simulation hors g om trie lorsque celle ci est enregistr e part c est dire le beam le scoring les biais etc eo GEO Ce fichier contient les informations concernant les zones les mati res etc Dans le cas o l on cr e un nouveau projet les informations concernant la g om trie impl ment e seront enregistr es dans le fichier inp Dans le cas de g om tries complexes on peut les sauvegarder part onglet Fluka puis champ Geometry et alors le fichier inp ne contiendra plus qu un lien vers le nouveau fichier cr e Les fichiers cr es apr s le run Apres chaque run il faut effectuer une s rie de manipulations pour viter de se retrouver surcharg de fichiers Nous indiquons ici tous les fichiers cr es et nous precisons ceux compiler et ceux effacer 1 Juste apr s le run les fichiers de sorties sont les _FORT Xx avec xx num ro de l unit de chaque carte de scoring Par exemple vous avez 2 d tecteurs
15. e en cas de doute PREMIERE SIMULATION Une simulation simple contient au minimum la description du faisceau incident et de la g om trie du mod le Une fois ces l ments plac s il est possible de complexifier le mod le en ajoutant du scoring en biaisant sa g om trie etc Tout ceci sera pr sent dans le chapitre suivant Nous tudions tout d abord les diff rents onglets de l input LES ONGLETS INPUT NECESSAIRES A UNE SIMULATION SIMPLE Primary Regroupe toutes les informations concernant le faisceau incident C est dire au minimum une carte BEAM d crivant le faisceau et un carte START permettant de lancer la simulation avec un nombre de particules donn Geometry Contient les informations relatives la g om trie Il commence par une carte GEOBEGIN et se termine par GEOEND On choisit un facteur de pr cision adapt notre probl me Media Assigne les mati res aux r gions d finies dans la g om trie Physique Permet de choisir les lois physiques r gissant notre simulation Transport G re le transport des particules par exemple au moyen de thresholds Biaising Voir chap sur le sujet Scoring Voir chap sur le sujet 12 LES DIFFERENTS FICHIERS CREES Nous pr sentons ici les fichiers cr es lors de chaque simulation ainsi que la mani re dont ils doivent tre exploit s Les fichiers permettant le run Les 3 fichiers pr sent s ci dessous sont plus ou moins interd pen
16. errrrrrrrrrrrrrrrrrrrrtrtrtttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttrttttrrerereeerern 12 Premiere SO ON oia cincel soii 12 ES de CONE a de 15 les differentes techniques de biaisage 16 Les modeles physiques halte energie iia iia 17 Les cartes PHYSICS et cartos ARSOCI RS tan 17 les cartes trans pori oreca n cias 19 atole oO EE O 20 Utilisation de la route mgdraw 20 Utilisation dela routine spec SOUT auaa 22 ENC ONCELU TONS E E 24 ls AP e 5 _ 24 PRESENTATION DE L INTERFACE FLAIR Nous pr sentons ici de mani re tr s concise l utilisation de l interface Flair Le but de ce chapitre n est pas de lister toutes les fonctionnalit s de Flair mais de se familiariser avec celles n cessaires a une premi re approche du code Observons tout d abord la fen tre telle qu elle apparait a l ouverture d un projet File Edit C rd input View Tools Help 2 EAS E PERE OO Ea Fluka Project Information V A Gm Project TT
17. ints posant probl mes et la raison pr cise de l erreur par exemple 1 point appartient 2 r gion la fois L Permet de rentrer les coordonn es des axes sous lesquelles on souhaite voir apparaitre notre g om trie Media Permet de choisir si l on souhaite afficher les couches les r gions etc ONGLET RUN A chaque run il est conseill de respecter les tapes suivantes 1 V rifier la g om trie avec l diteur de g om trie les erreurs apparaissent stri es en rouge lorsque l on zoom dessus 2 Tester la simulation avec un petit nombre de particules afin de la valider l aide des fichiers log out et err et de pr voir le temps de calcul n cessaire un plus grand nombre de particules CPU indiqu e dans le out onglet summary 3 Supprimer tous les fichiers issus des runs de test afin d viter les confusions 4 Choisir un nombre de particules et un nombre de cycles adapt s au probl me 5 Lancer la simulation finale onglet run icone run ONGLET FILE z z z 5 Sont r pertori s ici tous les fichiers cr es Il est conseill de les effacer syst matiquement a chaque nouvelle simulation Output Files Y A Run Cycles lt neutrons gt m 001 002 003 004 005 N 006 compile data input plot temporary L Filter File Type Size Date e neutrons_usrbdx_33 file 1829318 2013 04
18. itude Red Green Blue Magenta Database Y Material Elements Tools Options Compile Executable Line eck Build Compile Clean Dans le cas o l on souhaite utiliser l option Dpmijet il suffit de choisir comme link Idpm3qmd puis un nom d ex cutable puis de builder ss Voir chapitre quelques routines utiles Voir chapitre Fluka dpmjet principalement utilis dans le cas ou l on tudie des interactions tr s haute nergie DEBUGGING Cet onglet permet un d bogage rapide de la g om trie A l aide des coordonn es x y et z on rentre la zone que l on souhaite debugger On choisit ensuite les bins correspondants et on debugge Gesmabry Debugger Attention si les bins sont trop grands par exemple des mailles de 1cm pour une g om trie de 5cm les erreurs ne seront pas d tect es S ils sont trop petits par exemple des mailles de 1um pour une g om trie de 5cm le temps de calcul va tre beaucoup trop important Cette technique de d bogage est donc limit e et l on pr f re g n ralement utiliser l interface Geoviewer plut t que cet onglet qui repose sur le m me principe EDITEUR DE GEOMETRIE Cet diteur permet de visualiser la g om trie mise au point et la debugger par la m me occasion L affichage est divise en 4 cadrans repr sentant 4 vues distinctes les axes apparaissent en bas gauche de chaque fen tre
19. ld Ensuite on lance un run normal Apres la simulation des informations appara tront dans le fichier log sous la forme suivante Mixed field sampling V 1 0 March 2008 Chris Theis amp Helmut Vincke analogue sampling of the spectrum is performed position direction amp spatial distribution parameters are taken from the BEAM card with the exception of the ENERGY reading file no 1 reading file no 2 reading file no 3 reading file no 4 accumulated total fluence 4 82667423E 05 ID acc individual fluence acc contribution prob 8 1 60994556E 05 0 333551734 6 82550824E 08 0 334965857 EN CONCLUSION Nous avons tent de pr senter ici les informations de base permettant une premi re approche de l utilisation du code Fluka et de l interface Flair dans le cas de simulation simples Il s agit d une documentation non officielle qui s appuie principalement sur les documents suivant le site officiel de Fluka http www fluka org fluka php le manuel d utilisation de Fluka disponible sur le site le manuel d utilisation de Flair disponible sur le site le manuel d utilisation Fluka Flair r dig par S bastien Wurth Il est conseill de se reporter a ces ouvrages en cas de doute ou pour obtenir des informations suppl mentaires REMERCIMENTS Un grand merci pour leur soutien et leur patience a Alfredo Ferrari et Markus Brugger CERN sans qui ce travail n aurait pas
20. mary neutrons mallage plt Piot 2 neutrons maillage plot03 Piot 3 Il arrive que soient pr sents par d faut 4 plots magenta blue etc Ils sont associ s aux 4 vues de Geoviewer et ne pr sentent g n ra lement pas d int r t LE PLOT USR 1D Il s utilise par exemple dans le cas de d tecteurs type USRBDX On commence par ajouter le ou les d tecteurs que l on souhaite tracer Dans detector on utilise icone qui nous permet de cr e un nouveau d tecteur associ un fichier _tab lis il en existe un par unit Ensuite on pr cise le d tecteur de l unit que l on souhaite tracer Det On peut ventuellement ajouter un facteur de normalisation norm Puis on clique sur icone Plot USAxxx1 Single CiMerential Mol Ti Plot Title Plot 1 Options Files neutrons mailage_plot01 eps Display 2 Line Type Labels Sel piire Mukipki Opt r grid Y Opt legend Width Height Range E log xz show Got log Y Rasat Oteto Attention dans le cas o une courbe aurait d j t trac e lors d une pr c dente simulation il faut utiliser l ic ne replot arrive parfois que Flair bug et que m me comme cela la courbe ne soit pas remise jour Dans ce cas une solution consiste ajouter puis supprimer un d tecteur quelconque ce qui forcera la
21. mise jour On obtient des courbes de la forme FluenceEtot FluenceEi P FluenceEi N FluenceP FluenceN A AAA AAA A A AAA A SA ARAYA gt DEA AAA nb de part cm2 T Fh f Pa A A i LIL IN aN fp VIA A M xp A A E GeV Les unit s sont automatiquement en part cm2 GeV sr condition d avoir correctement indiqu l air du d tecteur dans la carte 7 USRBDX Il est possible de s parer les mesures en fonction de l angle d incidence des particules Par exemple dans le cas o l on a effectu un scoring de 100 bins d nergie et de 4 bins d angle on peut tracer 4 courbes distinctes Pour cela on cr e 4 fois le d tecteur correspon dant au scoring detector puis on utilise les champs Block situ droite Au premier on attribue la valeur 1 au second 2 etc LE PLOT USR 2D Ce type de plot permet de tracer des courbes en 3D Energie angle et flux On s lectionne un fichier lis champ file et l int rieur le d tecteur que l on souhaite utiliser kie Edt Miew Jods Hep JS 16 4 1 E AAA AP OE Double Difterential Plol Tie Plot 23 Options File neutrora maillage piti eps F Dispar Line Type 7 dire Lake Set Se Mubtipla Ta pt gt cn Opt legend width Height J e E ss Ing Y Mir Mao Ing
22. ons_usrbdx_39 nohup out neutrons_usrbdx_41_sum lis neutrons_usrbdx_36 neutrons_usrbdx_33_tab lis neutrons_usrbdx_32_tab lis neutrons_usrbdx_34 neutrons_usrbdx_39_tab lis neutrons_usrbdx_35 neutrons_usrbdx_31_sum lis neutrons_usrbdx_32 file FLUKA lis FLUKA lis FLUKA lis FLUKA lis FLUKA lis file FLUKA out FLUKA lis file FLUKA lis FLUKA lis file FLUKA lis file FLUKA lis file Size 1829318 10188177 10139290 10139290 10139290 17643222 1829318 13204 7351467 1829318 10139290 10188177 1839572 10139290 1829318 17643222 1839572 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 44 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 2013 04 24 14 49 Date IX z Je 3 z Cet onglet permet d ins rer et de compiler les routines que l on souhaite utiliser lors de notre simulation On peut ins rer les fichiers manuellement avec le ou bien utiliser des routines pr existantes avec le cylindre bleu Ensuite on choisit un nom pour l ex cutable au centre Exe on compile puis on build en utilisant g n ralement le link Ifluka dad 2 0 dad ANO MUA AMA O HE Process Debug Z3 Run 2 Files Data Plot A repartition_meridionale A repartition_lat lethargie Lt lethargie basse alt
23. ont pas mod lise et l nergie d ionisation est enti rement d pos e sur le chemin de la particule incidente PHOTONUC Active la mod lisation des interactions gamma noyau MUPHOTON Contr le les interactions photo nucl aires entre muons PAIRBREM Contr le la simulation de production de pair et le bremsstrahlung rayonnement continu de freinage issus de muons a haute nergie de hadrons charg s et d ons l gers Elle est principalement utilis e pour pr dire le couple des muons DISCARD Cette carte permet de supprimer certaines des particules qui ne nous int ressent pas Dans le cas ou 2 cartes se suivent la seconde peut r activer certaines des particules supprim es par la premiere si elle a supprim par exemple toutes les particules dont la r f rence est comprise entre 1 et 10 18 LES CARTES TRANSPORT PART THR Cette carte permet de fixer le threathold des particules En g n ral on le met un MeV sinon le CPU devient trop important Dans le cas des neutrons on peut le mettre plus bas car c est ce qui nous int resse et ils r agissent peu IONTRANS Active le transport des ions lourds EMF on les photons et les lectrons sont mod lis s valeur par d faut off on ne les prend pas en compte ce qui permet de r duire le temps de calcul sans perdre l information utile dans le cas de spectre neutrons MGNFIELD Permet de sp cifier la pr cision du transport de particules ch
24. pas forcement de tr s bons r sultats car elle ne fait qu envoyer le faisceau dans la mati re et donner le spectre sortant LES DIFFERENTES TECHNIQUES BIAISAGE PRINCIPE Il existe plusieurs techniques de biaisage differentes Nous detaillons ici les deux principales le biaisage d importance on attribue une importance diff rente chaque r gion Toute particule passant d une r gion d importance A une autre d importance B sera transform e en A B particule de m me nature 16 e lebiaisage de collision on attribue un facteur RR rusian roulette si gt 1 surface splitting si lt 1 a une r gion donn e Chaque particule produite lors de collisions dans cette r gion est transform e en RR particules de m me nature LES DIFFERENTES CARTES NECESSAIRES BIAISING la plus courante elle permet d appliquer soit le biaisage d importance soit le biaisage de collision dans une r gion choisie et un type de particule choisi DISCARD permet de supprimer automatiquement les neutrinos les lectrons et les muons DELTARAY permet de supprimer les lectrons produits par ionisation l nergie d ionisation est enti rement d pos e sur le chemin de la particule et aucun lectron n est cr LES MODELES PHYSIQUES A HAUTE ENERGIE Flukahp est l ex cutable par d faut du code Fluka et marche tr s bien pour la plupart des applications Dans certains cas o l on mani pule des ions lourds il peut s a
25. rapant la carte en cliquant sur son nom et en la d pla ant manuellement laisser appuyer ONGLET FLUKA C est ici que l on enregistre le projet flair l input inp et la g om trie geo lorsqu elle est enregistr e part Avant de lancer une simulation mieux vaut enregistrer tous ces champs l un apr s l autre pour viter par exemple d enregistrer l input lorsque la modification a t faite dans la g om trie ONGLET INPUT On trouve ici toutes les informations relatives l input c est dire aux cartes d finissant la simulation g om trie beam scoring bais 1 etc ONGLET DATA Apparaissent ici tous les fichiers relatifs au scoring fort c est dire les fichiers cr es par l ajout d une carte dans l onglet scoring par exemple USRBIN ou USRBDX Dans la fen tre en haut droite sont list s tous les d tecteurs de la simulation ventuellement relancer le listing pour faire apparaitre de nouveaux d tecteurs en cliquant sur l anneau bleu droite Dans la fen tre centrale on retrouve tous les fichiers fort On les process l aide du bouton du m me nom Sont alors cr es les _sum lis et _tab lis fichiers permettant le processing des r sultats et le trac des courbes qui sont list s dans l onglet files aal 51 gua Al AO 3 8 019004 2 5 5148 9 0 Data Merging Run Usrxxx lt neutrons gt neutrons usrbd
26. res 17 COALESCE Cette carte active une option qui permet la fabrication de Deut rium tr s haute nergie collision 2p et 2n PEATHRES Sans cette carte c est le mod le Peanut qui est utilis pour toutes les particules jusqu a 5GeV Lorsque l on utilise cette carte le seuil est lev 30 TeV particuli rement n cessaire lors des interactions A A Au dessus de ce seuil le mod le utilis est moins bon mais plus rapide plus ancien IONSPLIT Elle permet d activer le mod le de superposition Par exemple comme ll n existe pas de mod le pour le deut rium en dessous de 150 MeV le mod le de superposition permet de le traiter Lorsque Dpmjet est actif on applique le mod le superposition seulement aux ions d nergie comprise entre 100Mev et 150MeV Dans le cas contraire il faut tendre le mod le pour permettre de traiter tous les ions a haute nergie DECAYS Cette carte permet de choisir le mode de simulation du ph nom ne de d sint gration que l on applique ensuite aux particules d indices compris entre les 2 bornes donn es dans notre cas entre le proton et la derni re des particules Elle est principalement utilis e pour les pions et les kaons afin de leur donner une polarisation DETARAY Cette carte permet de n activer la mod lisation du rayonnement delta lectron issus d une ionisation qu au dessus d un seuil d nergie donne Ethres En dessous les e produit par ionisation ne s
27. rrespondant aux 4 particules choisies Nous d taillons ci dessous quelques types de particules sp cifiques ENERGY nergie d pos e par particule primaire uniquement BEAMPART collision in lastique provoqu es par les primaires ALLPART collision in lastique provoque par toutes les particules UNBPART nergie d pos e mais sans tenir compte du biais et de la normalisation qu il est n cessaire de faire ensuite une particule peut tre transform e en 10 particules a un changement de r gion il faut donc diviser l nergie d pos e par 10 pour avoir une valeur coh rente RESNUCLE Cette carte compte les noyaux r siduels produits par les interactions in lastiques dans une r gion donn e Lors du plot on obtient A en abscisse et Z en ordonn e avec en couleur la densit d ions produits Elle permet donc de se faire une id e du type d ions cr e USRBIN Cette carte permet un scoring en 3D du d p t d nergie de la dose du flux etc Le r sultat est en particule cm3 On d finit le volume dans lequel on veut r aliser ce scoring a l aide des coordonn es x y et z SIIMEVNE Cette carte permet d obtenir l quivalent neutron de 1MeV de silicium et donc d avoir un l ment de comparaison pour l effet des particules dans les composants USRYELD RENDEMENT Cette carte permet par exemple de diff rencier les particules issues d interactions in lastiques des autres Cependant cette technique ne donne
28. secondaires 2ieme 3iem et 6ieme ligne et que la seconde particule secondaire a cr une autre particule secondaire ligne 5 e ligne de particule primaire commen ant par un 1 le type d interaction 100 lastique 101 in lastique Le num de la part Le type de particule par ex proton 5 neutron 8 L nergie L angle en 3 composantes x y et z Le poids La r gion ou a eu lieu l interaction pas de fission e ligne de particule secondaire ne commen ant pas par 1 le num ro de la particule primaire m re Le type de particule A L nergie L angle en 3 composantes x y et z Le poids 21 UTILISATION DE LA ROUTINE SPEC_SOUR Cette routine permet d envoyer un spectre quelconque depuis un beam dont la g om trie est simple pour des g om tries complexes une autre routine est n cessaire Nous d taillons ici les fichiers n cessaires les cartes rajouter ainsi que le fonctionnement g n ral de la routine FICHIERS NECESSAIRES les fichiers spectres un par vari t de particules qui apparaissent sous forme de 2 colonnes le premier contenant la borne inf rieure du bin en nergie et la seconde contenant le flux dans ce bin EX 1 00e 04 1 96e 05 1 26e 04 1 66e 05 1 58e 04 1 26e 05 le fichier SPECT analog f qui permet la cr ation du beam partir des fichiers spectres et de la g om trie indiqu e par la carte modifier comme indiqu ci dessous le fichier source spect analog f qui permet d
29. v rer n cessaire d utiliser l ex cutable flukadpm3 qui contient les 2 mod les que nous d taillons ci dessous MODELE DE SUPERPOSTION RQMD Avec l ex cutable flukadpm3 ce mod le est utilis automatiquement pour des nergies comprises entre 5GeV et 100MeV Les ions primaires ne sont plus trait s comme des noyaux mais comme des ensembles de nucl ons ind pendants En dessous de 100MeV c est le mod le BME qui est utilis MODELE DPMJET Au dessus d une certaine nergie A A 5GeV nucl on hadrons A 20TeV ce mod le simule les collisions noyau noyau qui sont d sormais vu en tant que particules et plus en tant que groupe de nucl ons En dessous c est le mod le de superposition qui est utilis Dans ce cas le g n rateur d v nements externes est DPMJET et l ex cutable est flukadpm3 Pour le s lectionner depuis Flair on s lectionne flukadpm3 comme Link dans l onglet compile puis on build LES CARTES PHYSICS ET CARTES ASSOCIEES On pr sente dans ce paragraphe certaines cartes d crivant la physique utilis e dans notre mod le EVAPORAT Dans Fluka la mod lisation des ph nom nes d vaporation s arr te normalement aux gammas Cette carte permet d activer cette mod lisation dans le cas de particules plus lourdes Elle est donc importante pour simuler les probl mes d activation transmutation des atomes g n ralement en l ments radioactifs par irradiation de particules nucl ai
30. x_ 31 E v neutrons_usrbdx_32 neutrons_usrbdx_33 ias neutrons_usrbdx_34 neutrons_usrbdx_35 neutrons_usrbdx_36 neutrons_usrbdx_37 neutrons_usrbdx_38 neutrons_usrbdx_39 neutrons_usrbdx_40 neutrons_usrbdx_41 ONGLET FILE neutrons001_fort 31 neutrons001_fort 32 neutrons001_fort 33 neutrons001_fort 34 neutrons001_fort 35 neutrons001_fort 36 neutrons001_fort 37 neutrons001_fort 38 neutrons001_fort 39 neutrons001_fort 40 neutrons001_fort 41 neutrons002_fort 31 877936 879470 877936 879470 877936 877936 877936 877936 877936 877936 365886 877936 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 33 2013 04 24 14 38 Apparaissent ici tous les fichiers cr es Certains sont propre chaque cycle cycle 001 etc d autre sont issus des plots cycles plot etc 1 Voir chap Fluka premi re simulation et dans chap Fluka les diff rentes parties relative l utilisation de chaque carte Voir chap Fluka premi re simulation les fichiers cr es ONGLET COMPILE Output Files VA Run pm 7 m temporary Filter neutrons_usrbdx_33 neutrons_usrbdx_34_tab lis neutrons_usrbdx_38_tab lis neutrons_usrbdx_35_tab lis neutrons_usrbdx_36_tab lis neutrons_usrbdx_37_sum lis neutr
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