MCNP-5A程序使用说明书

MCNP-5A2010.7 1.4卡片书写格式7...1.5粒子标识符9... 4.2.1VOL栅元体积卡 23 4.3.2ESPLT能量分裂与轮盘赌卡 284.3.3TSPLT时间分裂或轮盘赌卡 304.3.4PWT光子权重卡 314.3.5EXT指数变换卡 31 4.3.7FCL强迫碰撞卡 33 4.3.9WWP权窗参数卡 34 4.3.12PDN探测器贡献卡 364.3.13DXCDXTRAN贡献卡 3.7. 4.4.1SDEF通用源卡 37 4.4.7SSW写曲面源卡 48 4.4.11用户提供的子程序SOURCE及SRCDX 53 4.5.3EN记数的能量卡6.3..4.5.4TN记数的时间卡6.3..4.5.5CN记数的余弦卡6.3..4.5.6FQN打印层次卡6.4..4.5.7FMN记数乘子卡6.4..4.5.8DEN及DFN剂量转换卡6.7. 4.5.12CFN栅元标记卡(记数类型1,2,4,6,7) 69 4.5.14FSN分段记数卡(记数类型1,2,4,6,7) 704.5.15SDN分段除数卡(记数类型1,2,4,6,7) 714.5.16FUNTALLYX输入卡 714.5.17子程序TALLYX用户提供的子程序 7.2 4.5.19DDN探测器诊断卡 744.5.20DXTDXTRAN卡 1FTN记数特殊处理卡 76 4.6.1MN材料卡8.0..4.6.2MPNN光核子核素选择3DRXS离散反应截面卡4TOTNU总裂变卡8.2..4.6.5NONU裂变关闭卡8.3..4.6.6AWTAB原子量卡8.3..4.6.7XSN截面文件卡8.4..4.6.8VOID取消材料卡8.4..4.6.9PIKMT光子产生偏倚卡10MGOPT多群特征卡8.5..4.7能量及热处理方式的指定1PHYS能量物理截断卡2TMP自由气体模型热温度卡3THTME自由气体模型热温度时间卡MTMS(Α,Β)材料卡问题截断卡9.0.. 4.8.3NOTRN中性粒子对点探测器的直接贡献 NPS历史截断卡 92 4.9用户数据数组 92 4.10.1PRDMP打印及转储周期卡 934.10.2LOST丢失粒子控制卡 944.10.3RAND随机数发生器卡 944.10.4DBCN调试参量卡 954.10.5FILES文件生成卡 974.10.6PRINT输出打印卡 974.10.7TALNP记数输出控制卡 994.10.8MPLOT运行中图示记数 994.10.9PTRAC粒子轨迹输出 100 附录 110 到全部卡片中的一小部分。全部输入数据卡片类型的见2-**和附录A。在这本手册中“卡”NP。MCNP的所有功能都应在弄懂的基础上谨慎使用。尤其是对于探测器记数及降低方差技MCNP们建议读者最好阅读第二章的相应部分。输入文件(INP)可以有两种形式：初始运行和接续运行。无论哪种形式，INP文件中都1.1信息块仅仅是给出MCNP一个执行信息的方法。其次，它也是一种避免重复地输入常用字符的简便大写的、小写的或者大小写混合的，在信息块与标题卡之间用一个空行作为块间的分隔符。**-**也讨论的常规的执行行信息一样。任何更改文件名、程序模块化的选择、执行行信息的键盘输入都比信息块冲突消息的优先级高。在信息块中INP=文件名的输入是1.2初始运行信息块卡选择项(空行分隔)栅元描述卡(空行分隔)(空行分隔)数据卡(空行结束)推荐其它卡选择项符的字母可以是大写的、小写的或者大小写混合的。加资料，比如原文本信息或者问题的另一种描述，结束符就可以阻止读取这些附加行。1.3接续运行接续运行文件是用于继续计算一个早先被终止计算的问题，，例如一个程序先运行了2打印计算结果。对于接续运行，必须在信息块或键入的命令行中给出选择运行条件c或者cn，以此指明当前是一个接续运行方式。接续运行必须在执行行信息中给出Cm，表示从的结果。在PRDMP卡(page)的介绍中讨论了如何选择转储时间。下面我们将谈到，用户可从这些转储中的任何一次重新运行。据覆盖掉原有的转储容，这样就避免了RUNTPE文件大小的迅速增长，RUNTPE文件的增大也该文件中的continue卡是必须有的，且从第一列写起，或者在选择的信息块和它的空信息块卡(空行分隔)CNTIMUE卡...(空行结束)个子集。接续运行数据卡可以是：FQ，DD，NPS，CTME，IDUM，RDUM，PRDMP，还有一个便捷的特性是，如果上述的文件都没有改变，而且计算环境允许执行行信息，DD.11000我们将一个程序已经运行了一分钟，如果想要模拟更多的粒子，在执行行中执行c或cn。叫做RUNTPE的重启文件。E粒子数NPS，该数应包括以前已完成的粒子数在。在一次接续运行中的CTME表示还要运行一方法是十分便利的。1.4卡片书写格式所有的输入都限制于80列以，不区分大小写。大部分输入卡片按行填写，然而数据卡容。空白卡作分界符或终止符使用，数据输入文件由一个或多个空白卡分成几部分。n将作为源概率分布n的表头文字印出。一个独立的数据卡必须在一卡片上写完。1.行输入格式号和粒子标识符(与后面的数据输入之间用至少一个空格隔开)，而且可以写在1-5列的任至少一个空格结束的一行表示下一行是继续卡。继续卡上的数据也是写在1-80列。空白卡作为输入文件的几个部分之间的分隔符。一个独立的数据项必须在一卡片上写完。对于一个MCNP进行适当的转换。实际上，任何非整数数据类型，使用四种书写功能：I23456。2m4m2m2m便相当于112481664128256。省值。例如，下面两卡片的作用是一样的。DDJ1000BCNJ13MI4=133.5413M3M=13912R2I2.5=1l1l.52.02.5IR2M=112IRR=11112I43M=12341212I42I10=123468103J4R不合法14I3M不合法14IJ不合法2.列输入格式列输入格式对于栅元参数和源分布是特别有用的。按行排列的栅元重要性或体积可读性的数据逐个放在每一行上。源的选择(除了缺省的情况)在下一行输入清楚。不再需要&继续符，如果出现也会被忽略。“＃”号是放在卡片名字这一行的l－5列的某个列上。卡片名字必须全部都是栅元参数卡片名字，或全部都是曲面参数卡片名字，或全部都是其它卡片名字。在一个输入文件，如果片名字，或全部都是曲面参数卡片名字，或全部都是其它卡片名字。在一个输入文件，如果一个卡片名字在一个#卡上出现，则在该输入文件，这个卡片决不能再按行格式输入。如果在#卡上输入的数据比卡片名字长，第一个数据输入栅元或者曲面的编号。如果输入了任一据块等。如果使用了很多栅元数据选择项，则需要额外的列数据块。RMIJ中使用恰当。＃SS…S12mK1DD…D11121mK2DD…D21222m···KD…Dij…Dii1im···KDD…Dnn1n2nm3.除了随K变动以外，每一列j(S-D)表示一个行输入卡，这里的1小于n。ij1jj5.D-D必须是S卡的有效项。但D~D当中的某些J项或者J项后面跟有一些空1jnjj1+1,jnjiji,j-1i,j-17.S不能再在该输入文件的其它地方出现。i8.K是选择项，它们是栅元的名字(程序编号)，如果有任一K不是空格，则全部KjiiKjii否则，忽略K并且K不应出现。iiiij1.5粒子标识符性卡，用imp:p。为多种粒子指定同样的数据，可以用一卡片代替多。Fn中子点探测器进行能量记数。在热记数中的例子中，可能出现双粒子标识符。p1.6缺省值MCNP的很多输入参量是有缺省值的，它们列在第四章中。因此用户并非每次都必须明确给出各个输入参量的值。当缺省值符合用户要求时，便可不在输入文件中指定。当省略某输入卡时，则该卡上的全部参量均使用缺省值。但是当只想改变一卡片上的某一特定缺省参量时，那么在它前面的参量仍需指明，或者用nJ方式跳过前面那些使用缺省值的参量也可。例如在光子截止卡片使用CUT:P3J-.10可以简便的跳过前三个使用缺省值改变第四个参数的数值。MCNP误作了广泛地检查，当存在违反了基本规定的错误时，将在终端和OUTP文件中给出致命性(FATAL)错误的信息，并且MCNP将不再做粒子输运计也可能是假的，这要根据前面出现的致命性错误的情况而定。若在MCNP执行命令行上指定MCNP还给出许多警告性的而不是致命的错误信息，程序将继续执行。警告是试图告知忽视，在进行重要计算之前，应当搞清楚它们的意义，再作决断。除了致命错误和警告信息以外；除了致命错误和警告信息以外；MCNP在遇到任何严重损坏之前(如被零除)立即出现“BADTROUBLE”信息，并中断运行。1.8检查几何错误P这个几何系统，从中发现错误，以便纠正。另一种检查几何错误的方法是建立和运行一个简短的问题，对这个问题，用外源的粒子轨迹注满这个系统。即用一个球将整个几何系统包起来；该球面为球面型源，进行一次短时ID掉任何的FM卡。(2)增加一个栅元和一个大的球面，这个球面包围整个几何系统，并且这个系统的外好使非零重要性相等。如果这个系统是一维或二维无限，使用一个或一个以上平面代替一个引起某些粒子丢失。新运行这个历史以便在OUTP文件上产生某些特殊的输出。在重新运行期间打印事件记录。子因。原点放在丢失粒子的坐标点上，然后将绘图平面的水平轴选为丢失粒子的方向余弦(U，V，W)。这样错误的原因很可能就在图上出现破折号，或者画图和所想要的图之间有些第二章栅元描述卡或者jlikenbutlistm：栅元的材料号，它是材料卡(Mm)中相应材料的序号。真空栅元，m=0。d：栅元材料的密度。填入正值时，表示是原子密度(单位为1024个原子/cm3)；填入负gcm。对于真空栅元，该项不填，直接列出下一项容。geom：栅元的几何描述。它列出界定该栅元的所有曲面号(带有数符，表示坐向)，及它必须作为界定该概元的一个曲面列出(同样带有坐向数符)。n：另一个栅元的序号。list：一组关键词=数值，它说明定义的n栅元和m栅元之间的不同属性。t的数字，认为它是栅元号。这是对一个栅元几何描述的简写。#3$与下行相同#(-12-4)的FILL的输入可能很长又互相关联，如果放在栅元卡将会简化它们的概念。在栅元卡的第二和第三项。TMP卡和WWN卡有两种输入形式。一种是关键词=数值，可以使用TMP1=数值TMP2=数IMPN4IMP:P=8EXT:N=-.4X注意以下几点：2.在对一个栅元进行几何描述时不要使用不常用的复杂操作符去添加不必要的曲面。额外的曲面会让程序运行起来变慢而且可能破坏体积和面积计算的必要条件。4.用外源的粒子轨迹注满这个系统来检查几何错误。5.如果添加或移动栅元，更改所有的栅元参数卡。如果栅元参数卡使用列输入格式则2.1栅元描述的简写格式3LIKE2BUTTRCL=1IMP:N=10这表明栅元3除了位置不同(TRCL=1)和不同的中子重要性之外其他方面都和栅元2第三章曲面描述卡3.1用方程定义曲面格式:jnalistj:曲面编号，l≤j≤99999。对于反射曲面和白边界，只需在曲面描述卡的曲面序号a:曲面助记名(见表2-1)。list：按照规定次序给出的描述该曲面的数据项(1-10项)。xyz的计算值是正的，则称该点对于这个曲面具有正的坐向。代替以防止这个曲面的坐向相反。DXTRAN2.周期性平面不允许曲面变换。但性的。4.周期性平面只能界定其他周期性平面或者上下界面来界定。5.周期性平面的一边一定有一个零重要性栅元。6.所有的周期性平面都有一个旋转向量法线，指向几何体的上面和下面。7.不能使用下一次事件估计例如探测器和DXTRAN球。注：方程1.(yy)2+(zz)2t(xx)=0方程2.(xx)2+(zz)2t(yy)=0方程3.(xx)2+(yy)2t(zz)=0方程6.(xx)2/B2+((yy)2+(zz)2A)2/C21=0方程7.(yy)2/B2+((xx)2+(zz)2A)2/C21=0方程8.(zz)2/B2+((xx)2+(yy)2A)2/C21=0jGQ5.750-.8660-12-23.46439j7cx1*TR761-1.73203060 (r,s)柱坐标系统围绕S轴旋转的椭圆(图2-1b)。其原点位于原坐标系的点(x,y,z)：s2+(ra)2=1bc2〈|r=(xx)2+(zz)2当a<c时，出现退化情况，如果0<a<c，得到的是外曲面(图2-1c)；-c<a<0时，得到的是曲面(图2-1d)。椭圆环面的坐标变换是局限于辅助坐标系的每个轴都要平行于基本坐标系的一个轴。3.2用几何定义曲面坐标点必须全都在同一个叶上。jYy1rly2r2这里(y,r=x2+y2)是点i的柱坐标。iiii给出的坐标对数不同，描述的曲面类型也不同：(1)给出一对坐标，则定义的是平面，即PX、PY或PZ。(2)给出两对坐标，定义的是线性曲面，如PX，PY，PZ，CX，CY，CZ，KX，KY或KZ。当用两个点定义一个锥面时，只生成一个单叶锥面。用这个规定所确定的这些曲面(SQ除外)的坐向与由方程指定曲面得到的坐向是等同的。而对SQ来讲，是这样定义坐向的，即离对称轴足够远的点有正的坐向。这与方程定义jSQ-.0833331100068.52083-26.500这描述的是一个以(0，4，0)为中心，以1cm为半径的球。例5：101-23$cell11Y-32212Y2333423Y213142义的是关于y轴对称的环形栅元，该栅元的截面如图2-2所示。第一个曲面通过点 (-3,2)及(2,1)，第二个曲面通过点(2,3)、(3,3)及(4,2)。由点(2,1)、(3,1)和(4,2)定义最后一个曲面．这些几何点坐标均指的是(y,r)。3SQ1-1.51000-0.62502.503.3由三个点定义一般平面PxyzxyzxyzAX＋BY＋CZ-D=0面方程系数遵循如下原则：(1)应使坐标原点关于该平面有负坐向；(2)当该平面通过坐标原点时(D=0)，则应使得点(0,0,∞)对该平面有正坐向；(3)若上两项都无法做到(即D=C=0)，则应使点(0,∞,0)对该平面有正坐向；(4)若上三项都无法做到(即D=C=B=0)，则应使点(∞,0,0)对该平面有正坐向；倘若第四项也失败，那么三个点给在一条直线上，则将印出警告信息。3.4用宏体定义割、其他栅元的定义、SDEF源等等。但不能在SSR/SSW卡、赋值的正负性不变，并且要加上适当的注释。参看后面的例子。下面列出了可使用的几何体以及它们的完整描述：BOX任意方向的长方体RPP长方体SPH球RCC直圆柱REC直椭圆柱ELL椭圆体ARB任意多面体BOXBOX:：任意方向为直角的盒子(所有角都是90°)BOXVxVyVzA1xA1yA1zA2xA2yA2zA3xA3yA3z其中VxVyVz=角的坐标(x，y，z)A1xA1yA1z=第一个面的向量A2xA2yA2z=第二个面的向量A3xA3yA3z=第三个面的向量一个以原点为中心，棱长为2cm，各面平行于主坐标轴的立方体。RPP：长方体RPPXminXmaxYminYmaxZminZmaxSPHVxVyVzR其中VxVyVz=角的坐标(x，y，z)，R=半径RCC：直圆柱RCCVxVyVzHxHyHzR其中VxVyVz=底面中心(x，y，z)HxHyHz=圆柱轴向量R=半径RHPv1v2v3h1h2h3r1r2r3s1s2s3t1t2t3vvv的底面中心坐标h2，h3=00hr1r2r3=从中心轴指向第一个面中心的向量s1s2s3=从中心轴指向第二个面的中心的向量t1t2t3=从中心轴指向第三个面的中心的向量REC：直椭圆柱RECVxVyVzHxHyHzV1xV1yV1zV2xV2yV2z其中VxVyVz=圆柱底面中心的坐标(x，y，z)HxHyHz=圆柱轴向的高度向量V1xV1yV1z=椭圆长轴向量(H1向量的法向)V2xV2yV2z=椭圆短轴向量(H、V1向量都成直角)这是一个以y轴为对称轴，高度为10cm的直椭圆柱。底面中心在(0，5，0)，长轴长TRC直截锥TRCVxVyVzHxHyHzR1R2其中VxVyVz=直截锥的底面中心坐标(x，y，z)HxHyHz=截锥的轴向高度向量R1=截锥下底面半径R2=截锥上底面半径心(5，0，0)，半径2cmELL：椭圆体ELLV1xV1yV1zV2xV2yV2zRmV1xV1yV1z=第一个焦点坐标V2xV2yV2z=第二个焦点坐标Rm=长轴长度V1xV1yV1z=椭圆中心坐标V2xV2yV2z=长轴向量(模=长轴长度)Rm=短轴长度ELL000003-2xWED：楔状体WEDVxVyVzV1xV1yV1zV2xV2yV2zV3xV3yV3zV1xV1yV1z=三角形底面第一个边的向量V2xV2yV2z=三角形底面第二个边的向量V3xV3yV3z=高度向量WEDARB任意多面体ARBaxayazbxbybzcxcycz...hxbyhzN1N2N3N4N5N6必须输入ARB的八个顶点坐标(每组三个数据)，尽管一些可能用不上，甚至一组也用不上。这八组数据后面还有六项输入N，遵循以下规定：每一项都是四个阿拉伯整数来定义ARB的一个面，这四个数字分别代表这个面上角的顶点。例如，输入1278就定义了这个平面由第1、2、7、8角的坐标来界定。但是我们知道三个点就可以定义一个平面，所以这个是由MCNP算出的。如果距离的绝对值大于1.e-6，系统就会给出错误信息，并且将这个距离和应该在这个平面上的点的坐标(x，y，z)打印在OUTP文件中。如果第四个数字是0，B例子：ARB-5-10-5-5-1055-10-55-1050120000000000123412501350245034500这是一个五个面的多面体，顶点坐标分别为(-5,-10,-5),(-5,-10,6),(5,-10,-5),几何绘图器中用MBODY=OFF就可以看到表面编号的图解。xSPH:当作常规曲面，没有多面体的面zREC:1.椭圆柱曲面TRC:1.锥体表面ELL:当作常规曲面，没有多面体的面WED:1.包含上下直角斜边的倾斜平面V下面的输入文件描述了五个栅元，图解了一个由多种宏体、栅元/曲面组合的描述。曲面号用斜体写在它们定义的平面旁边。注意栅元或曲面的序号不一定从1开始也不用连。4.1e电子输运问题类型(MODE)卡9)能量及热中子的处理；11)用户数据组；10)截断条件；12)外围卡。：第四章数据卡1)问题类型卡；3)坐标变换；2)栅元和曲面参数；4)源的描述；5)多群特征描述；6)光子产生偏倚描述；7)记数指定；8)材料描述；4.2.1VOL栅元体积卡x=xino=xx…x12inoxx…x12i序给出致命性错误信息。可使用nj功能跳过不想填入体积的栅元。栅元的体积按cm3单位的)的旋转栅元，以及多面体，MCNP都将自动算出它们的体积。在计算体积的同时，也可4.2.2AREA曲面面积卡格式：areaxx…x…x12inx=曲面i的面积；i缺省：MCNP会试图计算所有曲面的面积。当一个曲面的AREA卡没有输入数据时，就如果MCNP能够计算出一个曲面的任何一侧的所有栅元的体积，则该曲面的面积也将被计出，该面积又在记数中要被运用时，程序给出致命性错误信息。AREA卡将涉及几何描述中的所有曲面，并非只涉及一个特定的记数界面。如果需要一4.2.3重复结构卡1)UUNIVERSE卡e填充的任何栅元里的全部空间。考虑被填充栅元和用来填充栅元的Universe之间关系的一种方式是被填充的栅元是一个往里面窥视第二级的窗口，就象墙上的一个窗户提供户外景象一样。在第二级的栅元可以基本坐标系下可有自己的原点，与上一级无关。然而，如果被填充栅元和用来填充栅元的这二者的坐标系转换关系。Universe。换句话说，一个Universe中的那些栅元不是正好地装进被填充的栅元。最好解决的方法是或者缩小被Universe尺寸，但是这种方法运行慢一些。101-23-45-6fill＝l207-89-10u=1fill=2lat＝130-11u=-24011u=250-l:2:-3:4:-5:6lpx0.0012px49.99993py-9.99994py9.99995pz-56pz57px08pxl09py010py1011s5504就会使问题运行的快一些。该减号指出忽略在较高级栅元的跟踪。一个问题中的每个栅元或者是问题的实际领域的一部分或者是某个Universe的一部分，但是一个问题中的曲面限制较少。可用单个曲面描述在多个Universe中的一些栅元。来填充某个级上的栅元的某个Universe的那些栅元，而不放在较高级，但在一个栅格的情况下除外。子也可以用宏体来定义：10－20fill＝120－30u＝1fill＝2lat＝130－11u＝－24011U＝2502020rpp050－1010－5530rpp010010－5511s55042)TRCL栅元变换卡TRCL卡使得只需一次描述界定在形状和尺寸是等同的，只是在几何位置上不同的几个Unverse，那么，一个单独的变换就能完全定义所有这些被填充栅元的部，因为该Universe中的栅元将继承它们填充那些栅元的变换。换。填写变换的规定同TR卡。如果使用*trcl符号，转换矩阵项是角度(以度为单位)而个曲面的名字等于原有曲面的名字加上1000倍这个栅元的名字。这个公式给出产生曲面的次完整地描述。3)LAT栅格卡lat=l意味着这个栅格是一个六面体；lat=2意味着栅格是一个六棱柱。LAT卡的非零项意味着相应栅元是一个(0,0,0)栅格元素。一个栅格栅元的栅元描述有二个主要用途。一是这个描述是标准的MCNP栅元描述，二是这个栅元曲面描述的顺序确定位于这个栅元每个曲面外边的栅格元素的顺序。当确定栅格以后，就要决定(0,0,0)栅格元素，并且决定这个栅格的三个栅格指标在规定在栅元卡上填写界定(0,0,0)元素的曲面。对一个六面体栅格栅元，在第一个列的曲面的外面是(1,0,0)元素，在第二个列的曲面的外面是(-1,0,0)元素；然后按照那个顺所示。这个方法提供栅格排列的顺序，因此当你指定元素(7,9,3)时，程序就会知道这个元素是哪一个。对六棱柱栅格栅元，在第一个列的曲面外面是(l,0,0)元素，在第二个列的曲面外面是(-1,0,0)元素；然后依次是(0,l,0)，(0,-1,0),(-l,l,0),(l,-1,0)， (0,0,1),(0,0,-l),如图2-3(b)所示。描述(0,0,0)元素的最后两个曲面必须是棱柱(a)六面体栅元排列顺序(b)六棱柱栅元排列顺序好填满空间，这意味着栅格的对边必须是相等并平行的。六面体栅格栅元可以在一个或两个栅格是左旋或右旋都可以。一个栅格必须在它的Universe里。一个问题的实际领域本身可以是一个栅格。如果一个粒子离开实际领域的最后一个栅元(限制栅格的围)，这个粒子死4)FILL卡充栅元的坐标系和在辅助坐标系下用来填充栅元的Universe之间的变换。如果没有指定变换，则这个Universe继承被填充栅元的变换。如果旋转角是以度为单位而不是余弦，则使度为单位的角度而又要按余弦来填写一些角度，那么所有FILL及*FILL数据都必须放在输ILL这个栅阵的每一个栅元都是用同一个Universe填充。如果是一个数组，填充由这个数组所覆盖栅阵的那部分；栅阵的其余部分不存在。可用不同的Universe去填充这个栅阵的各种数、负数或者零表示，并用：号隔开。每个栅格元素的指标是由它相对于(0,0,0)元素的该栅阵栅元卡上前两个曲面定义第一个栅格指标的方向。指标的数值围取决于这个栅格的 元素的位置的是不同的。在栅格栅元卡上第三和第四列的曲面定义第二个栅格指标的方向。那些栅阵栅元存在。每一个数组元素的值是填充相应栅格的Universe号。在这个数组里可阵元素不用任何Universe去填充。如果零Universe(问题的实际领域)是一个栅格，这个变换号或者变换本身。fill1:20:1442040433040(0,1,1)和(l,2,1)都是用Universe4填充；元素(2,l,0)用Universe2填充；元素(l,l,1)和(2,l,l)用Universe3填充。4.2.4TRN坐标变换卡格式：trnOOOBBBBBBBBBM123123456789O，O，O：变换的位移矢量；123B~B：变换的旋转矩阵；19M：M=l意味着位移矢量是辅助坐标系的原点在基本坐标系定义的位置。M=-l意味着位移矢量是基本坐标系的原点在辅助坐标系定义的位置。缺省：trn0001000100011使用：可选择卡MCNP所有类型的曲面都有某种对称性，当对称轴平行于某些坐标轴时，即使较为复杂参数难度就大多了。在这种情况下，用户可以在一个较为方便的辅助坐标系来描述该曲面，是容易的，但这时在该曲面描述卡上要有变换号n，在相应的TRn卡指定这个变换。环面 (Torus)不能做坐标变换。在MCNP的输入文件中，基本上是在辅助坐标系下给出较为简单的曲面描述卡。当辅助一个问题中最多可有10个TRn卡。B矩阵说明两个坐标系轴的方向之间的关系。B是i在基本坐标系(XYZ)轴与辅助坐标系(x’y’z’)轴之间的夹角余弦(若在TRn前加了元素BBBBBBBBB123456789B的意义与M无关。用户不必给出所有B值，可用kJ跳过不指定的项，B可按以下任iiii)B全部给出(9个值)；iii)给出矩阵中列或行方向上三个矢量中的两个(6个值)。程序将由它们的叉乘产生iii)给出矩阵中列与行方向上各一个矢量，其中的公共分量必须小于1(共5个值)。用欧拉角方法填完该矩阵；iv)给出矩阵中列或行方向上的一个矢量(3个值)，程序将按某种随机方法生成其他一个矢量由三个元素组成，这些元素可以按矩阵的横向或竖向排列，但不能走对角钱。0)的矢量将保持原样。如果正交性大于0.001弧度时，则给出一个警告信息。转面时，使用方式iv)是合适的。曲面不是旋转面(一般情况)时，方式ii)与iii)大系，则使用方式i)是合适的。文件中这个问题的坐标系统之间的关系。tr47.91.30-10001-1004.3降低方差卡下面是定义降低方差卡的参数的卡片。助记名卡片容助记名卡片容IMP栅元重要性卡ESPLT能量分裂与轮盘赌卡TSPLTEXT时间分裂或轮盘赌卡PWT指数变换参量VECT光子权重卡FCL强迫碰撞参量WWE粒子权窗能量WWNWWN粒子权窗边界WWP粒子权窗参量WWG粒子权窗产生器WWGE粒子权窗产生能量MESH网格权窗产生器的网格层次重要性PDnDXCDXTRAN(球)栅元贡献BBREM轫致辐射偏倚栅元或曲面，需要提供适当的缺省值当作空格间隔(可使用nR重复或者nJ跳跃)。当IMP这些卡既需要蒙特卡罗方法的知识，也需要一定的降低方差技巧。4.3.1IMP栅元重要性卡n=对于中子是N；对于光子是P；对于电子是E。如果不同粒子的重要性相同，也允许I=问题中的栅元数栅元的重要性有两个用途：a)当重要性为0时，用它来终止粒子的历史；b)用于几何分裂与轮盘赌技巧，促迸粒子轨迹朝向几何上较为重要的区域运动。在中子-光子耦合输运问题中，用户可能希望对光子的分裂与中子有所不同，所以可能需要用到两组重要性(中子和光子)。如果在运行方式为np的问题中，未给出imp:p卡，1。imp:nl22m0120r应记住，凡进入“0”重要性栅元的轨迹都将被杀死。对探测器进行记数或向DXTRAN。4.3.2ESPLT能量分裂与轮盘赌卡格式：esplt:nRE…RE112020使用：可选择卡；不能在多组计算中使用。重要性作用设成相同，并附加一个R=1,代码中的分裂与轮盘赌都要改变。0权窗E：粒子实行分裂的能量限(Mev)。i对于能量下降过程中经过E的粒子：iR=(R>1)粒子要分裂成的轨迹数；(0<R<1)俄罗斯轮盘赌的概率。iii对于能量上升过程中(例如裂变)经过E的粒子(R<0参看“其他”)：ii1/R=(1/R>1)粒子要分裂成的轨迹数；(0<1/R<1)轮盘赌的概率。iii其他：如果第一输入项是负的，也就是R<0，能量上升时不能做分裂或轮盘赌游戏。i缺省：省略这卡的粒子没有能量重要性。T引起的粒子权重的改变会造成中止能量和权窗能量的能量修正。卡上的输入数据包括最多20对的能量-重要性比率参数RE。如果能量E不是单调的，iiiRERiiiiiii粒子会分裂。若0<1/R<1，R代表轮盘赌游戏中的存活概率。如果粒子能量下降到E以iii个能量分界，用Ri得到的值决定输出。如果能量下降到E以下，一定会发生特定的分裂或赌。如果能量上升到E以上，通常ii可能并不希望做相反的分裂或轮盘赌游戏(尤其在裂变占优势的问题中)。为此设置了一种选择。当分裂参数R给成负值时，只对能量下降时做分裂或轮盘赌游戏，而在能量上升时，i权窗如果指定了权窗，能量的分裂或赌就由权窗独自完成。这时的R是权窗的能量修正。i如果能量下降到E以下，权窗除以R划分。相反的，如果能量上升到E以上，权窗乘以R。iiii如果经过了多个能量分界，权窗的修正由R得到的值决定。i例如卡片：ESPLT:N2.12.01.25.001WWP:N535000JJ过分界E会发生分裂或赌，同没有权窗时一样。缺省值对很多问题都适用。i例如卡片：ESPLT:N2.12.01.25.001WWP:N535000J14.3.3TSPLT时间分裂或轮盘赌卡nN子为P；电子为E缺省：如果省略了这个卡片表示这些粒子不发生时间分裂。使用：可选择卡；不能在多组计算中使用。相反，TSPLT中的Ri表示上升能量的分裂或轮盘赌。)对于小于最小时间T的能量，绝对重i0产生x粒子的粒子在晚期都是重要的。因此一个MODENP问题，例如指定一个TSPLT：PR=(R>1)粒子要分裂成的轨迹数；(0<R<1)俄罗斯轮盘赌的概率。iiiT：粒子经历分裂或赌的时间，而且T必须是单调增或单调减的。ii缺省：省略这卡的粒子没有时间重要性。的分裂与轮盘赌可以使用IMP卡。在MODEPEF8加上高度记数和多组问题不能使用卡上的输入数据包括最多20对的时间-重要性比率参数RT。如果时间T不是单调iii的，会发出警告信息。R可以不是整数也可以是0和1之间的数。R>1，粒子会发生ii分裂。0<R<1，R代表轮盘赌游戏中的存活概率。T的单位是刹(10-12s)，如果粒子时iii间大于T，抽样进行指定的分裂或赌。iN权窗如果指定了权窗，能量的分裂或赌就由权窗独自完成。这时的R是权窗的时间修正。i如果粒子时间超过T，权窗除以R划分。如果经过了多个能量分界，权窗的修正由R得到iiiNWWP:N535000JJiiii过分界T会发生分裂或赌，同没有权窗时一样。缺省值对很多问题都适用。iNWWP:N535000J1一分为二；当时间超过10000刹时，将以0.2的残存概率进行轮盘赌。另外，这个例子指4.3.4PWT光子权重卡格式：pwtww…w…w12iIW:中子在第i个栅元碰撞所产生的光子权重的值；iI的栅元总数。缺省：如果缺省此卡，则所有栅元的W均被置为-l。ie对每个栅元i,可以指定一个最小的光子权W(＞0)，中子诱发的光子将以高于w*I/Iiiis的权出生，其中I和I分别表示中子从第s个栅元出发在第i个栅元碰撞的两个栅元的重si对于每一个具有负的w(<0)项的栅元i，仅当中子诱发的光子权重大于-w*w*I/I时，iisis则产生光子，其中w是导致当前光子产生事件中的源中子的初始权，I和I分别表示中子ssi当PWT卡上指定的w为0，那么在光子产生是可能的情况下，则导致中子在i栅元中的i每次碰撞都考虑产生光子。想要关掉i块中的光子产生过程时，应置w=-1.0e6。iPWT卡通过诱发光子总的权重与在PWT卡上指定的有关的权重阈值的比较来控制中子在碰撞时诱发光子的数目。权重阈值与柳元重要性有关，并且如果w＜0，也与源中子权重有i对使用光子栅元重要性(imp:p)，而不使用权窗(WWNn:P)的问题，PWT卡上的数据项最好为缺省项，即W=-1，或者把每个栅元的w是设置为平均源的权。ii4.3.5EXT指数变换卡格式：ext:pAA…A…A12iIA:第i个栅元的数据项，每个A的格式均为A=QV,其中Q为拉伸的长度，iimV定义拉伸的方向；m缺省：此即非偏移输运的情况，则所有栅元的A=0。i在强迫碰撞的栅元中或者在没有权窗控制的棚元中不使用指数变换。仅当粒子通量有一个指数一个指数分布时，如强吸收问题，使用指数变换合适。指数变换方法是通过调整总截面在所感兴趣的方向上拉伸碰撞之间的径迹长度。总截面*=(1P)ttt∑：真的总截面；tQP0，不使用指数变换；Qp0＜P＜l，固定的拉伸参数；ataat根据EXT卡上的每个A项的V的三个选择来定义拉伸的方向。im(1)A项没有V部分，也就是对一个给定的栅元仅填写拉伸度A=Q。这样只在粒子的imi上作隐式俘获，在这种情况下人A=Q=S，而且抽取的距离是散射距离而不是抽取碰撞的距离。i (2)指定拉伸方向为VmVm是从碰撞点到点(X，Y，Z)的方向，其中(X，Y，Z)mmmmmm是在VECT卡上指定的。方向μ是粒子方向和拉伸方向V之间的夹角余弦，A的符号给出拉mm伸的方向是朝向(X，Y，Z)还是远离(X，Y，Z)。mmmmmm (3)指定拉伸方向为V=X，Y或Z，那么方向μ分别为粒子方向与X-，Y-或Z-轴之间m的夹角余弦，A的符号给出拉伸的方向是朝向X，Y或Z轴，还是远离这三个轴。i例子：ext:n00.7VS-SV-.6V0.5VSZ-.4X2299vectV000V111929AiS-SV2-.6V9-.4XQSSSVV2.-V2-V9V9Z拉申参数P=.7P=∑/∑atP=∑/∑atP=.6P=.5P=∑/∑atP=.4方向指向点(1,1,1)粒子方向远离点(1,1,1)远离原点指向原点沿着Z轴4.3.6VECT向量输入卡格式：vectvxyz…vxyz…mmmmnnnnm，n：标记向量v，v任意号，这个号是任意的；mnx，y；z：为对应向量v的定义坐标。mmmmVECT卡的数据项是四个为一组，这些组定义指数变换中的若干个向量或者用户修补的4.3.7FCL强迫碰撞卡格式：fcl:nxx…x…x12iIlxlii缺省值为x=0，无强迫碰撞；I为问题中的栅元数。i应用了强迫碰撞功能的栅元不再进行权窗游戏。如果x=0，就关掉了对这一栅元的强迫碰撞功能。用适当的权重控制把进入栅元i的全i部粒子分为碰撞部分和不碰撞部分。如果|xi|<1以|xi|的存活概率对碰撞部分施行俄罗斯轮盘赌以防止碰撞的历史数变得太大。如果一些强迫碰撞的栅元彼此邻近，则建议x选为小i当x<0时，强迫碰撞过程仅适用于进入栅元i的粒子。强迫碰撞之后，不考虑权重截i当x>0时，强迫碰撞过程适用于进入栅元i的粒子以及权截断或权窗游戏幸存的碰撞i粒子。粒子将继续被分为非碰撞和碰撞两部分(概率为|xi|)，直到这些粒子被权截断或权一般情况下令x=l或x=-1。当一些强迫碰撞栅元彼此邻近或强迫碰撞粒子产生的数ii比所要的粒子数高些，应置x为小数。i当权窗边界把一个进入栅元i的典型权重分类时，选x>0。当权窗界把强迫碰撞粒子的i典型权重分类时，选x>0。i当应用重要性时，选x>0，因为x<0关掉权截断游戏。ii在使用指数变换的栅元中，不可做强迫碰撞。4.3.8权窗卡再充分细分的需要。权窗是对指定的空间和能量重要性函数提供重要性(IMP:n卡)和能量分裂(ESPLT：n卡)的另一种方法。权窗的优点是：(1)权窗提供一个空间和能量的重要性函数；(2)权窗控制粒子的权重；(3)与其他一些降低方差技巧不矛盾；(4)在曲面跨越、碰撞或者这两者都可以使用权窗；(5)能够控制分裂或者轮盘赌的程度；(6)在指定的空间或者能量区域上关掉权窗；(7)用权窗产生器自动产生权窗。权窗的缺点是：权窗不如重要性简单；当改变源的权重时，权窗必须重新归一。在重复结构中，栅元重要性和权窗还有一点不同。对于栅元重要性(IMP卡)，早univercity中的栅元重要性是被填充栅元的重要性的乘积，各种行为也以这个重要性为依复结构中推荐使用网格权窗。格式：wwe:nEE…E…E,j≦9912ijE为能量间隔，E<E<E，E＝0；ii-1i0格式：wwni:nww…w…wi1i2ijiJw为栅元j的权窗下限和由WWE卡定义的能量间隔E<E<E，E=0。如果没有WWE卡，iji-1i0使用：当使用重要性卡时，不要求此卡。除此之外，要求权窗(WWN和WWP)卡。如果W＜0，任何进入栅元j的粒子被杀死，因为负输入相当于0重要性。如果负项用ij于一个能量区间，那么它们也将用于同一个栅元的其它能量区间。如果W＞0，进入栅元j或在栅元碰撞的粒子将根据WWP卡的选择进行分裂或轮盘赌。ij如果W＝0，关闭栅元j的能量箱i的权窗游戏同时打开权截断游戏。应在CUT卡上ij把权截断指定为这个问题所要求的最低的所允许的权重。否则，进入W＝0栅元的大部分粒ij子将被用权截断杀死。当用单个重要性函数或者用一组权窗边界不能表示各种能量及空间区顾及到其它一些降低方差技巧引起的权变化，对每一个栅元每一能量间隔必须指定权的下例1：定义中子问题的三个能量间隔和四个栅元的权窗边界。wwe:nwwn1:nwwn2:nwwn3:n这个例子没有WWEE1w11w21w31w11EE23www121314www222324www323334ww1213只用WWN:P卡对一个有三个栅元的问题定义了与能量无关的光4.3.9WWP权窗参数卡pnWUPNWSURVNMXSPLNMWHEMSWITCHNMTIMEETSPLTii)WSURVN：对于经轮盘赌存活下来的粒子，它的权将成为WSURVN与权窗下限值之积v)SWITCHN：当它的值大于0时；权窗的下限值将被指定为SWITCHN除以粒子所在栅ⅶ)WNORM>0权窗低分界的乘数。SWITCHN=0,MTIME=0,ETSPLT=0使用：没有重要性卡需要使用权窗的时候使用。利用现成的栅元重要性来定义权窗的下限值当采用与能量无关的权窗处理时，则可以利用重要性卡上的数据给出权窗参量，此时应将WWP卡上的SWITCHN置一个正的常数C。在这种处理方式下，栅元的权窗下限值4.3.10权窗产生器卡度相关而有为抽样所说明的适当几何。这样平均重要性不能代表这个栅元。不适当几何说明也会引起邻近栅元之间的重要性有大的区别。恰好产生器能提供为抽样使用的几何说明是否适当的信息。A)WWG权窗生器卡格式：wwgIIWJJJJItcgEI：问题的记数号(Fn卡的n)。由TFn卡定义特殊记数箱，对这个特殊记数箱权窗产tI：参照栅元，典型的参照栅元是源栅元；c>0表示使用以I为参照栅元，使用栅元权窗生成器cW：产生栅元I的权窗下限值。如果W=0，它将是平均源权重的一半；gcgE缺省：缺省此卡，不产生权窗值。WWG卡引起记数I的最佳重要性函数的产生。对于栅元权窗生成器，重要性函数写在tB)WWGE权窗产生能重卡格式：wwge：nEE…E…E；j≤1512ijE：产生权窗组的能量上限，E＞E。ii+1i缺省：如果没有此卡，并且又使用权窗，则相应于要运行问题的能量/时间围产生一个Ji生成一个能量/时间和一个时间/能量权窗。E4.3.11MESH3-47-3-494.3.12PDN探测器贡献卡格式：PdnPP…P…P12iIn：记数号；P：栅元i对探测器贡献的概率。iiPDn卡可减少对指定探测器相对不太重要的栅元对探测器记数的贡献，节约了计算时间。此卡上对每一栅元给出一个概率值P，它表示对于栅元i中的任一碰撞点或源点，将以i概率P判定它实行对探测器的记数。为保证无偏性，当判定实行记数时，原有的记录将乘i上修正因子1/P。用户通过对离测点较远(以平均自由程计)的栅元置小于1的P值，便ii可提高运行速度。也可以将某些栅元的P值置为0，有选择地遏制了这些栅元对探测器的贡i献。献缺省此卡，所有栅元的P都取缺省值1。但对所有的探测器记数，使用PD0卡建立一组i4.3.13DXCDXTRAN贡献卡P1P2…P…PiIP：栅元i对贡献的概率，其缺省值为1；i缺省：m=0，P=1i4.3.14BBREM轫致辐射偏倚BBREMbbb...b49m1m2…mnb=任意正数1b2...b49=轫致辐射能谱的偏倚参数m…m=调用偏倚的材料列表1n4.4源的描述卡对每一个MCNP问题都有四个源中的一个。四个源包括：①通用源(SDEF卡)；②曲面源(SSR卡)；③临界源(KCODE卡)；④用户提供的源。除了临界源之外，其它源都能使用名名EFDSn读曲面源KCODEKSRC临界计算的源点的描述应包括如下信息：i)能量(ERG)ii开始时间(TME))iv)几何位置(xxx，yyy，zzz)v)粒子类型(IPT)vi)粒子统计权重(WGT)vii)粒子开始栅元(ICL)viii)粒子开始曲面(JSU)，如果开始点不在曲面上该值为0。4.4.1SDEF通用源卡缺省：默认为零时刻在点(0，0，0)的14Mev点源，权重为1。使用：对于通用源问题必须使用，对于临界源问题为选择性卡。等号可写可不写。源变量不必和MCNP其他地方设置的源变量完全相同。很多都是中间或者一个缺省分布(例如，各向同性角分布)时，第一级存在。当用一个概率分布给出一个源变量时，第二级出现。这个级要求SI，SP卡或者其一。当一个源变量与另一个源变量有况下，使用显值或者使用分布代替有关的缺省值。省值1CELLxxxyyyzzz能23ERG能量(Mev)4TME时间(刹)05DIR (0，1)的余弦分布6VEC体源：必须，各向同性除外7NRM8POS位置抽样的参考点0，0，09AD到抽样位置的径向距离0EXT0AXS有方向XYZCCARAWGT粒子权重1EFF位置采样中排除有效判据PAR源发射的粒子类型=光子(MODEP或PE)3=电子(MODEE)RCC位置的坐标(x，y，z)。用这些变量可以指定三种不同类型的体分布及三种不同类型的面分布能够近似比较复杂的一些分布。三个体分布是长方体、球及圆柱。对每一个体分布SUR的值为0(缺省值)。一个体分弃这个点，再重新抽取另一个点。如果使用这个技巧(栅元舍弃)，必须确保抽样区域包含舍弃代替栅元或者和栅元舍弃联合。元的面要垂直于坐标轴。义为从该球的中心到粒子抽样位置的距离。然后在半径为RAD的球面上均匀抽取粒子的位面上一个圆对称源。展到栅元部的离。这样，既不会对结果有明显的影响，也防止了粒子丢失。位置。但在这种情况下，必须确保这个点在这个曲面上，因为MCNP不作检查。如果没有指状可以是回转椭圆体、球或者平面。栅元舍弃抽样在这里还适用。但是使用Cookie-Cutter舍弃能够做栅元舍弃要做的任何事情。圆柱体分布必须指定为退化体分布。义的椭球轴必须平行于一个坐标轴。目前还没有提供有关椭球曲面的简单的不均匀抽样或者偏倚抽样。可以使用一些Cookie－Cutter栅元的一个分布以产生粗糙的不均匀的位置分布。如果SUR的值是球的曲面名字，则在这个曲面上抽取粒子的位置。如果没有指定矢量方向和球的中心到粒子位置点的矢量之间的夹角余弦。方位角在0o~360o之间的均匀抽取。比较多的粒子从球离记数区域的最近的一边出发，通常来讲，EXT用指数分布函数(-31)样，在上述情况下a＝1是缺省值。Cookie-Cutter栅元太复杂。对一个曲面源Cookie-Cutter栅元要与源的曲面相交。用一些平面及柱面界定的均匀截面的无限长栅元是合适作一个平面源的Cookie-Cutter栅元。注意：栅元舍弃或者CCC舍弃(Cookie-Cutter)与位置偏倚抽样结合几乎是不正确的游戏。如果使用这种组合，必须确保这种组合是一个合理的游戏，因为MCNP没有能力检查种错误。源变量SUR、VEC、NRM及DIR是用来确定源粒子的初始飞行方向。根据参考方向VEC间均匀抽取。如果对一个体分布(SUR=0)没有指定VEC和DIR，则按缺省值产生各向同性该曲面具有由NRM所确定的符号。如果在一个曲面源的分布上没有指定DIR，则按缺省值使用余弦分布P(DIR)=2*DIR，0＜DIR＜l。使用DIR的偏倚分布可使较多的粒子沿着朝向几何记数区域的方向出发。一般来讲指数分布最合适。中