Geant4

Geant4
Пример визуализации — детектор, на который падает пучок гамма-излучения вдоль оси. Детектор изображён красным цветом. Зелёными линиями показаны траектории гамма-квантов, красными — электронов, синими — позитронов.
Тип	фреймворк и программное обеспечение для моделирования
Разработчик	ЦЕРН
Написана на	C++[1]
Операционная система	кроссплатформенность
Первый выпуск	1998
Аппаратная платформа	кроссплатформенность
Последняя версия	11.3.0 (6 декабря 2024)
Бета-версия	11.3-beta (28 июня 2024)
Репозиторий	[e-mail]:7999/… github.com/Geant4/geant4
Состояние	активное
Лицензия	Geant4 Software License
Сайт	geant4.org (англ.)
Медиафайлы на Викискладе

Geant4 (англ. GEometry ANd Tracking — геометрия и трекинг)[2][3][4] — инструментарий для моделирования прохождения элементарных частиц через вещество с использованием методов Монте-Карло. Разработана группой Geant4 Collaboration (CERN и другие институты) на объектно-ориентированном языке программирования C++. Первые релизы вышли в 1998 году.

Является дальнейшим развитием предыдущих версий GEANT, существенно переработанным и дополненным. Версии 1, 2 и 3 были написаны на языке Фортран.

Как заявлено на официальном сайте проекта, «области применения включают в себя физику высоких энергий и исследование ядерных реакций, медицину, ускорители частиц, и космические физические исследования». Geant4 позволяет моделировать частицы с энергиями от единиц эВ до ГэВ[5]. ПО используется во многих исследовательских проектах по всему миру, в том числе и в России. Базовой средой для запуска Geant4 является Scientific Linux, однако существует совместимость с другими системами как на базе Linux, так и Microsoft Windows.

Исходный код Geant4 общедоступен. Специальная лицензия, подтверждающая открытость ПО, появилась в версии 8.1 от 30 июня 2006 года (Geant4 Software License).

Библиотеки для Geant4

Всего для Geant4 используется около десятка библиотек классов и библиотек сечений ядерных реакций. Ниже приведены некоторые из них:

• CLHEP (от англ. A Class Library for High Energy Physics — библиотека классов для физики высоких энергий) — библиотека, написанная на языке C++ и предоставляющая служебные классы для общей работы с числами, векторной алгеброй, геометрией, генераторами псевдослучайных чисел в приложении к физике высоких энергий.
• FreeHEP — библиотека, написанная в основном на языке Java, аналогичная CLHEP.

Примечания

1. The geant4 Open Source Project on Open Hub: Languages Page — 2006.
2. Agostinelli S. (Geant4 Collaboration) et al. Geant4—a simulation toolkit (англ.) // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment^[англ.]. — 2003. — Vol. 506, no. 3. — P. 250. — doi:10.1016/S0168-9002(03)01368-8. — Bibcode: 2003NIMPA.506..250A.
3. Allison J. (Geant4 Collaboration) et al. Geant4 developments and applications // IEEE Transactions on Nuclear Science. — 2006. — Т. 53. — С. 270. — doi:10.1109/TNS.2006.869826. — Bibcode: 2006ITNS...53..270A.
4. Allison J. (Geant4 Collaboration) et al. Recent developments in Geant4 (англ.) // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment^[англ.]. — 2016. — Vol. 835. — P. 186. — doi:10.1016/j.nima.2016.06.125. — Bibcode: 2016NIMPA.835..186A.
5. Соловьев А.Н., Федоров В.В., Харлов В.И., Степанова У.А. Сравнительный анализ программ MCNPX и GEANT4 для дозиметрического планирования терапии быстрыми нейтронами // Известия высших учебных заведений. Ядерная энергетика. — 2014. — № 2. — С. 70—80. Архивировано 6 марта 2020 года.

Ссылки

• Официальная страница Geant4
• Вики про Geant4 на русском языке, НИИЯФ МГУ
• Учебные материалы по Geant4 на русском из Дубны — М. А. Демичев, А. С. Жемчугов. Компьютерное моделирование физических процессов в детекторах с использованием пакета Geant4
• Файлы с виртуальной машиной Scientific Linux, на которой установлен и настроен Geant4 Архивная копия от 8 августа 2019 на Wayback Machine
• Курсы лабораторных работ по Geant4 на Wayback Machine (от 4 июля 2013)
• Сайт про GEANT4 на Wayback Machine (от 4 октября 2018)