سهم آشکارساز برای تالی
سهم سلولی DXTRAN
اثر برهمسترلنگ[۲]
هر چند MCNP دارای تکنیکهای زیادی برای کاهش واریانس است و استفاده از آن اختیاری است ولی هر مسئله باید تنها از یکی از دو تکنیک تفسیر هندسی با رولت روسی ( در فایل ورودی با دستور IMP مشخص میشود) و یا پنجره وزنی (در فایل ورودی با دستور WWN و یا WWP مشخص میشود) استفاده شود. استفاده همزمان از آنها ممکن نیست و برنامه اجرا نخواهد شد. تقسم هندسی با رولت روسی نسبت به تکنیک پنجره وزنی از سادگی و کاربرد بیشتری برخوردار است. برای استفاده از این تکنیک، باید دستور IMP (اهمیت) در فایل ورودی استفاده شود. در این دستور برای هر یک ار سلولهای تعریف شده در هندسه مسئله عددی به عنوان اهمیت ذره در ناحیه اختصاص داده میشود. برای مثال، برای یک قلب برهنه که از ساخته شده است را در نظر میگیریم. این سیستم شامل در سلول است اولی ناحیه داخل سطح کروی و دوم، ناحیه خارجی سطح کره مشخص میشود. مشخص است که هرگاه ذره ای از سلول اول در حین انتقال از سطح کروی عبور میکند و وارد ناحیه دوم میشود، دیگر از نظر فیزیک مسئله اهمیت زیادی ندارد، چراکه احتمال برگشت آن ذره بسیار ناچیز است. در این حالت بطور خیلی ساده میتوان اهمیت سلول اول را ۱ و سلول دوم را صفر در نظر گرفت و دستور IMP بصورت زیر است:
IMP: N 1 0
انتخاب عدد صفر و یک اختیاری است و به شناخت کاربر از فیزیک مسئله بستگی کامل دارد. بطور مثال اگر محیط خارجی کره از ماده ای تشکیل شده باشد که درصد کمیخاصیت بازتابندگی دارد، به گونه ای که احتمال میرود تعداد اندکی از ذرات به داخل قلب برگردند، در این صورت، شاید کاربر مایل باشد اهمیت دو ناحیه مفروض را ۱۰ به ۱ درنظر بگیرد یعنی:
IMP: N 10 1
تعداد ورودیهای این دستور باید برابر تعداد سلولها بوده و ترتیب ورود آنها با ترتیب سلولها یکسان باشد. یعنی در مثالهای فوق فرض شده است که بهنگام تعریف هندسه مسئله ابتدا سلول شماره ۱ و سپس سلول ۲ تعریف شده اند، با این توضیح، در ادامه تکنیک تقسیم هندسی با رولت روسی شرح داده میشود. در این روش، همچنان که ذرات بطرف نواحی با اهمیت بیشتر مهاجرت میکنند بر تعدادشان افزوده میشود تا نمونه گیری بهتری صورت گیرد و در طرف مقابل اگر جهت مهاجرت ذرات طرف نواحی کم اهمیت باشد، بازی رولت روسی شروع میشود و ذرات میمیرند.
قبلا گفته شد که به هر سلول هنگام تعریف هندسه مسئله در فایل ورودی عددی مانند I بعنوان اهمیت ذره اختصاص مییابد. هنگامیکه یک ذره با وزن WGT از سلولی با اهمیت I وارد سلول دیگری با اهمیت بالاتر I’ میشود (I’ > I ) طبق دستورالعمل زیر به تعداد ذره با وزن کمتر تقسیم میشود. اگر نسبت عدد صحیح n باشد () ذره اولیه به n ذره جدید تقسیم میشود که هر کدام دارای وزن میباشند. اگر نسبت عدد صحیحی نیست اما کماکان بزرگتر از یک است در این صورت مقدار n جزء صحیح آن عدد خواهد بود. ( n=[]). همچنین پارامتر P بصورت زیر تعریف میشود:
پس در قبال از بین رفتن ذره اولیه، با احتمال P تعداد n+1 ذره با احتمال ۱- p تعداد n ذره با وزن ایجاد میشود. برای مثال اگر باشد در این صورت ۷۵ درصد احتمال دارد ۳ ذره و ۲۵ درصد احتمال دارد ۲ ذره جدید حاصل شود. از طرف دیگر، اگر ذره از ناحیه ای با اهمیت بالاتر وارد ناحیه ای کم اهمیت تر شود بگونه ای که باشد بازی رولت روسی انجام میشود یعنی ذره با احتمال کشته میشود و با احتمال و وزن دنبال میشود. روش تفکیک هندسی با رولت روسی، به علت این که وزن ذره حفظ میشود، روش قابل اطمینانی است. هر ذره که وارد حفره خالی (VOID) میشود بالافاصله کشته خواهد شد. چرا که این ناحیه دارای اهمیت صفر است[۵].
برای اطلاعات بیشتر در مورد روشهای کاهش واریانس یه کد مراجعه شود.
۴-۳-۱-۳-۴- مشخصات چشمه
هر مسئله MCNP یکی از چهار چشمه را دارا میباشد: چشمه کلی (کارت SDEF)، چشمه سطح (کارت SSR ) چشمه بحرانی (کارت KCODE )، یا چشمه ای که توسط کاربر فراهم میشود (بصورت پیش فرض اگر کارتهای SSR، KCODE، SDEF نباشند). همگی میتوانند از توابع توزیع چشمه که با SIn، SPn، SBn، و DSn استفاده کنند. کارتهای جدول ۴-۵ برای تعیین چشمه استفاده میشوند:
جدول ۴-۵ کارت تعیین چشمه
علامت اختصاری
نوع کارت
SDEF
چشمه کلی
SIn
اطلاعات چشمه
SPn
احتمال چشمه
SBn
بیاس چشمه
DSn
وابستگی چشمه
SCn
تفسیر چشمه
SSW
SSR
KCODE
KSRC