7/24/2019 Introduccion de Gean 4

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Introduccion a geant 4

Geant4 es un paquete de software libre compuesta de herramientas que se

puede utilizar para simular con precisin el paso de partculas a travs de la

materia. Todos los aspectos del proceso de simulacin se han incluido en el it

de herramientas!

la geometra del sistema"

los materiales involucrados"

las partculas fundamentales de inters"

la generacin de eventos primarios"

el seguimiento de las partculas a travs de los materiales # los campos

electromagnticos"

las interacciones de partculas procesos fsicos que gobiernan"

la respuesta de los componentes detector sensible"

la generacin de datos de eventos"

el almacenamiento de eventos # pistas"

la visualizacin de las tra#ectorias del detector # de partculas" #

la captura # an$lisis de datos de simulacin en diferentes niveles de detalle #

re%namiento.

&os usuarios pueden construir aplicaciones o aplicaciones independientes

construidas sobre otro marco orientado a ob'etos.

(n cualquier caso" el con'unto de herramientas apo#ar$ desde la de%nicin

inicial del problema a la produccin de resultados #

gr$%cos para su publicacin. )on este %n" el it de herramientas inclu#e!

interfaces de usuario"

incorporado en las rutinas de direccin" #

intrpretes de commandos

hich operar en todos los niveles de la simulacin.

(n el corazn de Geant4 es un con'unto abundante de modelos fsicos para

mane'ar las interacciones de las partculas con la materia

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a travs de un rango de energa mu# amplia. &os datos # la e*periencia se han

e*trado de muchas fuentes de todo el mundo

# en este sentido" Geant4 act+a como un repositorio que incorpora una gran

parte de todo lo que se sabe acerca de

interacciones de partculas.

Geant4 est$ escrito en ) ,, # e*plota las tcnicas avanzadas de ingeniera de

software # orientado a ob'etos

tecnologa para lograr la transparencia. -or e'emplo" la forma en que las

secciones transversales se introducen o se computa

separado de la forma en que se utilizan o se accede a ellos. (l usuario puede

sobrecargar tanto de estas caractersticas.

el mismo modo" el c$lculo del estado %nal se puede dividir en modelos

alternativos o complementarios"

de acuerdo con el rango de energa" el tipo de partculas" # el material. -ara

construir una aplicacin espec%ca de la

user/fsico elige de entre estas opciones # e'ecuta cdigo en clases de accin

de usuario suministrados por el

it de herramientas. 0n grave problema con los cdigos de simulacin anterior

era la di%cultad de la adicin de la fsica nueva o variante

modelos1 desarrollo fue difcil debido al tama2o aumentado" la comple'idad # lainterdependencia de la

basada en procedimientos cdigo.

3istoria de gean 4

. 5isin general de Geant4 6uncionalidad

&a categora de clase diagrama Geant4 se muestra en la 6ig. 7.

)ategoras en la parte inferior del diagrama son utilizados por pr$cticamente

todas las categoras superiores # proporcionan la base

del con'unto de herramientas.

&os

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global

categora cubre el sistema de unidades" constantes" valores numricos # el

mane'o de n+meros aleatorios.

&as dos categoras!

materiales

partculas

aplicar las facilidades necesarias para describir las propiedades fsicas de las

partculas # materiales para la simulacin

de las interacciones de las partculas de materia.

&os geometra

mdulo ofrece la capacidad para describir una estructura geomtrica #propagar las partculas de manera e%ciente a travs de l

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-or encima de estos residir categoras necesarias para describir el seguimiento

de las partculas # de los procesos fsicos que

someterse a. &os

Introduccin a Geant4 http!88geant4.web.cern.ch8geant48G40sersocuments89elcome8Introdu

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procesos

categora" que contiene las implementaciones de modelos de interacciones

fsicas! las interacciones electromagnticas de

leptones" hadrones fotones" # los iones # las interacciones hadrnicas.

Todos los procesos son invocados por el

rastreo

categora" que gestiona su contribucin a la evolucin del estado de la pista #

proporciona informacin en

vol+menes sensibles para hits # digitalizacin.

-or encima de ellos" el

evento

categora gestiona eventos en trminos de sus pistas # la

carrera

categora gestiona colecciones de eventos que comparten una implementacin

de haz # el detector com+n. &?

leer

categora permite el mane'o de choque en cadena.

6inalmente capacidades que utilizan todas estas categoras # se conectan a las

instalaciones fuera de la ca'a de herramientas a travs abstracta

interfaces proporcionan capacidades de visualizacin" de persistencia # de

interfaz de usuario.

4. Geant4 de ?tencin al 0suario

&a colaboracin ofrece soporte para Geant4" proporcionando

a#uda con problemas relacionados con el cdigo"

consulta sobre el uso de la ca'a de herramientas" #

respuesta a las solicitudes de me'ora.

0n usuario tambin puede esperar a#uda para

la investigacin de resultados aberrantes.

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&os usuarios del software que se encuentran con un problema en el

funcionamiento del cdigo pueden utilizar una

@asado en Internet sistema de reporte de problemas.

(l sistema est$ abierto a todos los usuarios. Ae con%gura autom$ticamente

para asignar los informes de problemas a la persona responsable

de acuerdo a la categora afectada. &a persona de contacto puede entonces

responder directamente o remitirlo a un colega.

(ste sistema es una versin personalizada de la herramienta de informes de

cdigo abierto @ugzilla. ?dem$s el problema de enrutamiento

a los especialistas" que rastrea # documenta las respuestas hasta que el

problema se resuelva.

Buevos requerimientos" tales como solicitudes de nuevas funcionalidades" se

presentan a los # decidieron por el Tcnico

Cunta irectiva DTA@E. (l TA@ establece las prioridades # est$ de acuerdo en

escalas de tiempo para el cumplimiento de la nueva

requisitos. icho apo#o se garantiza que los miembros de colaboracin"

mientras que las solicitudes de los no miembros son

mane'ado en una me'or base de esfuerzo.

-ara cada organizacin miembro de una persona de contacto Dmiembro TA@E se

ha designado que act+a como primera

referencia para los usuarios Geant4 en esa localidad" que pueden incluir las

instituciones a%liadas" grupos de usuarios" # otros

en la misma zona geogr$%ca. &a persona de contacto responder$ a las

consultas" a#udar a resolver problemas sencillos" #

reenviar consultas m$s especializadas al e*perto DsE correspondiente.

F$s all$ de eso" una lista de preguntas m$s frecuentes D6?E" # un foro de

usuarios basada en Internet completan el

disponible soporte al usuario Geant4.

:. Aoftware de conocimientos necesarios para utilizar el it de herramientas

Geant4

(n general" ha# tres tipos de usuarios!

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el usuario %nal"

el programador de la aplicacin"

# para las tareas de simulacin grandes!

el proveedor de marco.

(l usuario %nal se e'ecuta el programa de simulacin mediante el control de los

par$metros de tiempo de e'ecucin. &a interfaz con el

programa puede ser una interfaz gr$%ca de usuario" una interfaz de lnea de

comandos interactivo" o el sistema basado en macro

para el lote. (l usuario %nal necesita un conocimiento b$sico de cmo controlar

el Hu'o del programa" pero no necesariamente

tiene que saber de programacin orientada a ob'etos o ) ,,.

(l programador de aplicaciones es fundamental para cualquier tarea de

simulacin. Ae requiere un %rme conocimiento de ) ,, para

implementar cdigo en clases de accin de usuario para especi%car" como

mnimo" la descripcin detector" el relevante

partculas # procesos de la fsica" # la cinem$tica de eventos iniciales. 0n

manual para el programador de la aplicacin es

que se encuentra en la Gua del 0suario! -ara los desarrolladores de

aplicaciones.

(l uso de componentes est$ndar de Geant4" un proveedor marco a2adira

interfaces para herramientas e*ternas" tales como

por e'emplo" a los programas de dise2o D)?E )omputer ?ided" sistemas de

gestin de base de datos orientada a ob'etos

D@FAE # sistemas gr$%cos. -ara ello es necesario el desarrollo de nuevas

clases de sobrecarga Geant4 est$ndar

funcionalidad #" por tanto" una slida comprensin de la programacin

orientada a ob'etos. 0n manual para el marco

proveedor se encuentra en la Gua del 0suario! -ara Toolit esarrolladores.

bJeferencias

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Toda la documentacin de usuario se puede encontrar en la p$gina principal

http!88cern.ch8geant4 Geant4.

Jeferencias para la tecnologa orientada a ob'etos!

Grad# @ooch" ?n$lisis # ise2o rientado a b'etos con ?plicaciones (l

@en'amin 8 )ummings

-ublishing )o. Inc" 7KK4" IA@B >/L>:/:4>/