Speaker
Description
Применение методов Монте-Карло в естественнонаучных дисциплинах представляет собой один из основных подходов к получению количественных оценок и определению первичных параметров в различных физических экспериментах. Универсальность этих методов обусловлена их способностью моделировать сложные стохастические процессы, где результат формируется под влиянием большого числа случайных факторов, а аналитическое описание системы либо затруднено, либо невозможно.
Необходимость использования методов Монте-Карло в экспериментальной физике вызвана несколькими ключевыми обстоятельствами. Во-первых, реальные физические эксперименты всегда сопровождаются фоновыми процессами и аппаратурными шумами, которые невозможно учесть детерминированными методами. Во-вторых, взаимодействие частиц или излучения с веществом носит вероятностный характер. В-третьих, при проектировании сложных экспериментальных установок необходимо проведение виртуальных испытаний, которые были бы слишком дорогими, опасными или технически нереализуемыми в натурном эксперименте.
В физике элементарных частиц и физике высоких энергий для оценки работы детекторных систем и моделирования взаимодействия излучения с веществом промышленным стандартом является программный пакет Geant4. А, например, в области масс-спектрометрии, где требуется моделирование движения заряженных частиц в электрических, магнитных и газодинамических полях, применяются такие программные пакеты, как SimIon и COMSOL Multiphysics.
В данной работе будет рассмотрено использование различных программных пакетов основанных на использовании методов Монте-Карло для решения задач физических экспериментов:
1. Моделирование детекторной системы эксперимента PolFusion (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ)
2. Расчет системы транспортировки пучка легких ионов с учетом объемного заряда на установке SPI в рамках работ по коллайдеру NICA (ОИЯИ, Дубна)
3. Расчет системы ионизации и квадрупольного масс-фильтра для квадрупольного масс-спектрометра (Университет ИТМО).
