Modellering och simuleringsmetoder för partikeltransport
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA451
- Kod
- 1FA451
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1N
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 4 maj 2017
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp matematik, teknik och naturvetenskap. Grundläggande kunskap om joniserande strålning motsvarande Modern fysik eller Kärnfysik och Partikelfysik.
Mål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna
- modellera och simulera försöksuppställningar, experiment och system med några olika partikeltransportverktyg
- välja för problemställning rätt verktyg, motivera valet och identifiera verktygets styrkor och svagheter
- utvärdera resultatet från simuleringen och beskriva metoder för verifiering av verktyg.
Innehåll
Kursen behandlar modellerings- och simuleringsmetoder för joniserande och icke joniserande strålning. Exempel på verktyg som studenterna kan komma att använda och som vanligen används bl.a. inom forskning, medicin och
kärnteknik är:
PENELOPE - Monte Carlo-simuleringspaket för foton- och elektrontransport (www.nea.fr)
MNCP - Monte Carlo-paket för neutron- och fotonsimulering (www.lanl.gov)
SERPENT (montecarlo.vtt.fi)
GEANT - Simuleringsverktyg av partikeltransport genom materia (geant4.cern.ch)
FLUKA - Beräkning av partikeltransport och växelverkan med materia (www.fluka.org)
I normalfallet introduceras studenterna till fyra olika verktyg. I kursen kommer man att lära sig att från grunden konstruera solider (geometrier), val av parametrar för simuleringen och optimering av dessa.
Övrigt: Varians-reduktion. Skillnader mellan deterministiska och Monte Carlo-metoder. Experimentell validering.
Undervisning
Kursen består av en föreläsningsserie där studenten introduceras till vilka olika verktyg som finns, vilka principer de arbetar efter samt deras styrkor och svagheter. Även introduktionsförläsningar till hur man använder några utvalda verktyg ges. Studenterna arbetar med verktygen med hjälp av "tutorials", "demos", läsmaterial och handledning.
Examination
Inlämningsuppgifter