en
ru
  • ModeRTL
  • ModePEB
  • ModeXR
  • ModeStEB
  • ModeStXR
  • ModeDW
  • ModeGR
  • ModeSAL
  • RT-Builder
  • ModeCEB
  • Abstracts of journals
  • Abstracts of conference's papers
  • Abstracts of books
  • Словарь
  • Practical tasks
  • Training courses
  • Страничка для студента
  • The Panel on Gamma and Electron irradiation known as the Panel
  • Radiation Process Simulation and Modeling User Group
  • International Atomic Energy Agency
  • Google search
  • Страничка для студента

    ManualManual_pdf

    The manual «Information System and Software for Quality Control of Radiation Processing»

    МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБЛУЧЕНИЯ В РАДИАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

    Методическое пособие по предмету:
    «Моделирование процессов в радиационных и плазменных технологиях»

    Харьков - 2012

    Учебник содержит базовую информацию для спецкурса «Моделирование процессов в радиационных и плазменных технологиях», который читается на 5-м курсе факультета Компьютерных Наук, ХНУ имени В.Н.Каразина. Эта информация составлена на основе монографии, опубликованной МАГАТЭ: Lazurik V.T., Lazurik V.M., Popov G., Rogov Yu., Z.Zimek. Book. «Information System and Software for Quality Control of Radiation Processing». IAEA: Collaborating Center for Radiation Processing and Industrial Dosimetry, Warsaw, Poland. P.232. 2011.

      ОГЛАВЛЕНИЕ

    1. Введение
    2. Определения и терминология
    3. Геометрические модели радиационного оборудования и методы облучения
      • 3.1. Влияние геометрических моделей на величину поглощенной дозы в облучаемых объектах
      • 3.2. Радиационное оборудование для генерации пучков электронов (ПЭ и тормозного излучения (ТИ)
      • 3.3. Модели облучаемой продукции
      • 3.3.1. Классификация геометрии моделей облучаемых мишеней
      • 3.3.2. Простая двумерная (2D) модель
      • 3.3.3. Модели многослойных мишеней
      • 3.3.4. Многослойная трехмерная модель
      • 3.3.5. Модель цилиндрических многослойных мишеней
      • 3.3.6. Набор многослойных мишеней
      • 3.4. Методы облучения продукции
    4. Модельное представление параметров процесса облучения
      • 4.1. Параметры радиационного оборудования
      • 4.1.1. Главная форма программы ModeRTL
      • 4.1.2. Источник пучка электронов
      • 4.1.3. Сканер и конвейерная линия
      • 4.1.4. Параметры аналитической расчетной модели
      • 4.1.5. Конвертор тормозного излучения
      • 4.2. Параметры материала облучаемой мишени
      • 4.2.1. Простая 2D модель
      • 4.2.2. Модель параметров 2D многослойной мишени. Программа ModeРЕВ.
      • 4.2.3. 2D цилиндрическая модель многослойной мишени. Программа ModeCЕВ.
    5. Физические и математические аспекты компьютерного моделирования распределения поглощенной дозы в облучаемых мишенях
      • 5.1. Физическая модель
      • 5.2. Математические и компьютерный методы расчета
      • 5.2.1. Аналитический расчет
      • 5.2.2. Метод моделирования Монте Карло
      • 5.3. Опции для моделирования процессов взаимодействия электронов, тормозного и гамма излучений
    6. Представление результатов моделирования
      • 6.1. Встроенный инструментарий для представления результатов моделирования
      • 6.2. Распределение поглощенной дозы в облучаемой продукции (Простая 2D модель). Программа ModeRTL.
      • 6.3. Представление результатов вычислений для распределения поглощенной дозы в мишени, облучаемой сканирующим пучком ТИ.
        Программа ModeХR.
      • 6.4. Представление результатов для РПД в многослойной мишени облучаемой ПЭ. Программа ModeРEB.
      • 6.5. РПД ПЭ в цилиндрических объектах. Анализ 2D распределения дозы. Программа ModeCEB
      • 6.6. Анализ 3D РПД ПЭ в цилиндрических объектах
    7. Встроенный инструментарий для анализа результатов моделирования
      • 7.1. Анализ гистограмма доза-объем (DVH)
      • 7.2. Модуль «Сравнение распределений поглощенной дозы»
      • 7.3. Модуль обработки дозиметрических данных
      • 7.4. Инструментарий для манипуляции данными
    8. Примеры решения практических задач в радиационных технологиях
    9. Вопросы для самоконтроля
    10. Список публикаций

    1. ВВЕДЕНИЕ

    Базовой основой методического пособия являються разработки сотрудников факультета компьютерных наук (ФКН) Харьковского национального университета им. В.Н.Каразина (ХНУ) [1-8]. Пособие знакомит студентов с использованием методов моделирования процессов облучения в различных радиационно-технологических процессах.

    В последние годы на всех континентах наблюдается интенсивный рост внедрения радиационных технологий в разные области промышленной индустрии. Этот процесс сопровождается увеличением количества промышленных радиационных установок, расширением ассортимента обрабатываемых ионизирующим излучением изделий, внедрением новых способов и методов радиационной обработки. Пучки электронов (ЕВ), тормозное излучение (X-ray) и гамма излучение (?-ray) от радионуклидных источников широко используются в различных промышленных радиационно-технологических процессах.

    К таким процессам относятся стерилизация медицинских препаратов и инструментария, пастерзация и стерилизация пищевых продуктов, радиационная полимеризация и вулканизация, радиационная обработка сельскогохозяйственной продукции и дезинсекция зерна, разработка новых материалов с уникальными свойствами, очистка cточных вод и топочних газов, таможенный контроль, дефектоскопия и др.

    Сегодня, радиационные технологии представляют собой системы с высокой интеграцией научно-технических решений из различных предметных областей производственной деятельности общества. Эффективное использование радиационных технологий порождает ряд сложных научно-технических задач, которые зависят от вида используемого излучения, типа радиационной установки, вида радиационно-технологического процесса и объектов проходящих радиационную обработку.

    Для каждого радиационно-технологического процесса, для каждой радиационной установки необходимо решать следующие задачи: обеспечения безопасных режимов работы и надежных методов контроля процесса облучения; определение оптимальных режимов работы функциональных элементов радиационного оборудования с точки зрения качества выполняемых работ, временных и финансовых затрат на их выполнение; формирование научно обоснованного доказательства, что радиационно-технологический процесс проведен в соответствии с действующими международными и региональными стандартами. Решение этих задач экспериментальными методами требуют огромных материальных, временных и трудовых затрат и не может, даже сегодня, обеспечить эффективное использование существующих радиационно-технологических установок.

    Успех применения ионизирующего излучения в радиационных технологиях в значительной степени зависит от разработки компьютерных программ для моделирования процессов облучения продукции на радиационно-технологических линиях. Компьютерное моделирование в радиационных технологиях является одним из основным инструментом для: планирования процесса облучения, прогнозирования и расчета заданного профиля распределения поглощенной дозы излучения в облучаемых объектах, поиска оптимальных и безопасных режимов работы, разработки новых методов радиационной обработки и интерпретации экспериментальных результатов.

    Значимость компьютерного моделирование при решении практических задач в радиационных технологиях отмечена в международных стандартах [9-11]. Существуют мощные специализированные программные пакеты MCNP, ITS, EGS, GEANT, PENELOPE и др., которые позволяют проводить моделирование транспорта различных видов ионизирующих излучений через вещество [12]. Эти пакеты представляют собой среду разработки, которую можно использовать для создания компьютерных программ под решения различных конкретных ядерно-физических задач, в том числе и в области радиационных технологий. С этими пакетами могут работать только коллективы профессионалов, включающие физиков - специалистов в области транспорта ионизирующего излучения через вещество, математиков, программистов.

    Практически отсутствуют компьютерные программы для широкого круга пользователей, работающих в области радиационных технологий, которые не имеют специальной подготовки в области прохождения ионизирующего излучения через вещество и компьютерных технологий.

    Сотрудниками ФКН ХНУ разработана Информационная Система для моделирования процессов облучения на радиационно-технологических линиях, на которых в качестве источников излучения используются пучки ЕВ, X-ray и γ-ray от радиоизотопных источников [1-8].

    Информационная Система включает следующие основные компоненты:

    • Радиационно-Технологический Офис (RT-Office), который реализует компьютерные технологии на всех этапах выполнения работ на радиационно-технологических линиях с излучателями электронов, X-ray и γ-ray в диапазоне энергий от 0.02 до 25 МэВ;
    • пакет специализированных прикладных программ для моделирования транспорта электронов, тормозного излучения и гамма квантов через гомогенные и гетерогенные материалы и для решения практических задач в промышленных радиационных технологиях;
    • базы данных с информацией о радиационном оборудовании и особенностях различных радиационно-технологических процессов;
    • интерактивные учебники по моделированию радиационно-технологических процессов;
    • тренажеры для обучения широкого круга специалистов и студентов моделированию радиационно-технологических процессов.

    Пакет прикладных программ RT-Office использовался для решения широкого круга задач в радиационных технологиях [8].

    Вверх...

    Copyright © radtech.univer.kharkov.ua 2012-2013
    ХНУ им. В.Н. Каразина, факультет компьютерных наук