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FASTRAD - 空间辐射分析软件

用于辐射屏蔽分析的3D CAD工具
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18年来 ,FASTRAD? 始终被航天工业公以为辐射剂量分析与屏蔽优化领域的标杆软件。

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全球领域内 ,超过150家卫星造作商、航天机构及子系统供给商逐日都在使用FASTRAD?进行工程实际。

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本软件能有效减低整体屏蔽质量 ,优化设备抗 辐射能力。凭借其CAD几何导入? ,组件、子系统以及卫星整体结构的3D建模变得单一!

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FASTRAD? 是以下利用的梦想解决规划:

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  • ? 空间辐射环境分析
  • ? 关键推算(含扇分辨析法:Minimum蹊径/斜向光线追踪)
  • ? 创新优化的逆向蒙特卡罗步骤

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一、辐射CAD界面与数据互换

简化配置流程 ,专一于创建和处置3D辐射模型 ,支持齐全STEP对象特点的导入导出。

1、CAD交互界面

图形化用户界面支持几何建模职能:

  • ? 基础几何体插入(方河注平板、圆柱、球体、锥体、三角棱柱、椭圆环面体、梯形拉伸体等)
  • ? 3D/2D可视化查看器与对象工作(旋转/平移等变换)
  • ? 带资料数据库的界说接口
  • ? 基础几何体与STEP导入模型的挖空/布尔运算
  • ? 高级显示与截图工具
  • ? 质量推算职能
  • ? 资料治理工具(显示/代替/列表算帐)
  • ? 探测器处置工具集
  • ? 高级搜索工具
  • ? 三维丈量工具
  • ? 截面剖切平面

2、CAD文件导入

支持STEP体式(AP209/AP214/AP14_is/部门AP203)模型导入 ,兼容主流CAD工具天生文件。加强型读取器支持:

  • ? 模型层级结构
  • ? 实体取名信息
  • ? 实体色彩属性
  • ? 资料信息(仅AP214_is尺度)

3、组件数据库

提供FASTRAD?组件数据库治理系统 ,支持:

  • ? 将组件模型存入数据库
  • ? 从数据库挪用组件到当前模型
  • ? 创建自界说组件库并团队共享

软件预置尺度电子元件封装库(扁平封装/TO系列等) ,支持用户扩大补充。

4、与其他辐射代码交互

C++/GEANT4项目导出职能:

  • ? GDML 2.7体式模型导出
  • ? 几何转换器
  • ? 粒子源界说
  • ? 活络体积探测器界说
  • ? 剂量/LET等物理量直方图天生
  • ? 物理过程选择

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二、光线追踪推算

基于3D模型特点点创建实体 ,执行关键分析:?

扇分辨析(Minimum蹊径/斜向光线追踪)

  • ? 等效厚度推算
  • ? 射线可视化
  • ? 屏蔽映射分析

1、TID&TNID光线追踪

支持对含基础几何体或细分曲面(STEP/IGES体式)的模型进行扇分辨析剂量推算 ,提供两种算法:

  • ? 斜向追踪法(关联实体球体剂量深度曲线)
  • ? Minimum蹊径法(关联壳体剂量深度曲线)

该?樽ㄓ糜诿 感区域的位移危险等效注量(DDEF)和总电离剂量(TID)推算。

2、屏蔽优化工具

通过色阶映射直观显示扇分辨析的穿透厚度散布:

  • ? 在选定表表天生屏蔽热点散布图
  • ? 支持射线投影到包抄盒 ,实现部门屏蔽优化设计
  • ? 2D/3D映射了局可直接叠加在模型上显示

3、六面等效厚度

推算探测器在±X/±Y/±Z六个方向的等效屏蔽厚度 ,用户可自界说仿照屏蔽盒尺寸。?

4、扩大建模

支持基于现有实体特点创建点/线/面 ,提供投影/空间变换等工具。特有几何体界说接口允许直接拔取三维图形特点点创建FASTRAD?实体 ,可通过几何变换工具批量天生规定模型图案。

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三、蒙特卡罗推算与剧本?

基于粒子-物质相互作用截面的蒙特卡罗输运推算 ,思考资料成分与粒子行为 ,提供更高精度。支持多线程并行推算加快 ,实时了局跟踪窗口可监控推算过程 ,3D映射职能实现物理量的空间散布可视化。

1、入射电子/质子3D逆向蒙特卡罗

针对含多尺度特点的复杂3D模型 ,传统正向MC推算耗时问题 ,逆向MC提供优质TID解决规划:

该步骤综合思考以下粒子:低级与次级电子、低级质子、次级光子(轫致辐射)

通过点探测器和敏 感体积可获。

  • ? 沉积电离剂量(总量及分粒子类型统计)
  • ? 总非电离剂量(基于NIEL数据表)
  • ? 各粒子类型的透射注量

TID与TNID推算了局取决于点状/体积指标区域的资料属性。

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需把稳该步骤专为各向同性环境设计 ,其?橹С挚墒踊W庸旒 ,并可在选择特定径迹时显示相互作用个性。配套的三维映射?榭赏扑忝 感区域内的沉积能量、透射通量及关联误差。反向蒙特卡洛?榭晌刑讲馄骱兔 感体积天生独立映射文件 ,也可天生蕴含所有选定探测器的归并映射文件。

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2、电子/质子/光子3D正向蒙特卡罗输运支持:

低级/次级粒子全谱思考
多种源几何界说
单能/陆续能谱输入
多活络体积选择

输出了局:

  • ? 沉积能量
  • ? 吸收剂量
  • ? 粒子注量散布
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3、剧本开发?

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通过剧本?樽越缢礔ASTRAD?:

  • ?剧本说话:FASTRAD?中已集成剧本说话职能。用户可通过该说话与软件主题组件交互、执行参数化工作、处置自界说文件体式等
  • ? 剧本集成开发环境:用户可在专属界面中编写个性化剧本
  • ? 剧本库治理:用户可存储剧本文件并实现急剧挪用

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四、内部充电分析(可选?椋

1、电流密杜纂电荷沉积率

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具体推算以下参数:

  • ? 入射电子通量(pA/cm?)
  • ? 总电荷沉积率(C/m?/s)
  • ? 低级电荷沉积率(C/m?/s)
  • ? 沉积能量(MeV)
  • ? 支持体积/表表/点探测器等多维度推算 ,基于蒙特卡罗粒子输运步骤。
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2、三维时变电场分析

通过有限元步骤实现:
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  • ? 三维电势与电场时变推算
  • ? 基于3D时变映射的ESD风险评估
  • ? 以正/逆向MC推算的电荷沉积率为源项
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