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MCNP程序使用说明书
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程序使用说明书
第一章 MCNP 的输入文件
1.1 信息块
1.2 初始运行
1.3 接续运行
1.4 卡片书写格式
1.5 粒子标识符
1.6 缺省值
1.7 错误信息 9
1.8 检查几何错误
第二章 栅元描述卡
2.1 栅元描述的简写格式
第三章 曲面描述卡
3.1 用方程定义曲面
3.2 用几何定义曲面
由三个点定义一般平面
3.4 用宏体定义
第四章 数据卡
4.1 问题类型 (MODE)卡
4.2 几何卡 22
4.2.1 VOL 栅元体积卡
4.2.2 AREA
曲面面积卡
重复结构卡
坐标变换卡
降低方差卡
栅元重要性卡
4.3.2 ESPLT
能量分裂与轮盘赌卡
4.3.3 TSPLT
时间分裂或轮盘赌卡
4.3.4 PWT 光子权重卡
4.3.5 EXT 指数变换卡
4.3.6 VECT
向量输入卡
4.3.7 FCL 强迫碰撞卡
4.3.9 WWP 权窗参数卡
4.3.10 权窗产生器卡
4.3.11 MESH
4.3.12 PDN 探测器贡献卡
4.3.13 DXC
4.3.14 BBREM 轫致辐射偏倚
4.4 源的描述卡
4.4.1 SDEF 通用源卡
4.4.3 SPN 源概率卡
4.4.4 SBN 源偏倚卡
相关源分布卡
4.4.6 SCN 源注释卡
4.4.7 SSW 写曲面源卡
4.4.9 KCODE
4.4.10 KSRC
临界计算的源点卡
用户提供的子程序 SOURCE 及 SRCDX
4.5 记数指定卡
4.5.1 FNA 记数卡
4.5.2 FCN 记数注释卡 63
4.5.3 EN 记数的能量卡
4.5.4 TN 记数的时间卡
4.5.5 CN 记数的余弦卡
4.5.6 FQN 打印层次卡
4.5.7 FMN 记数乘子卡
4.5.8 DEN 及 DFN 剂量转换卡
4.5.9 EMN 能量乘子卡
4.5.10 TMN
时间乘子卡
4.5.11 CMN
正在加载中，请稍后...求大家帮忙解决一个关于mcnp软件应用的问题。问题如下：_百度知道
求大家帮忙解决一个关于mcnp软件应用的问题。问题如下：
半径为10cm，高为10cm的圆柱体， 其内部填满物质1，内部imp:n=1，外部imp：n=0。临界计算程序如下：
cylinder mode flux calculating
1 -10.4 -1 -2 3 imp:n=1 $填充了物质的圆柱体
0 #1 imp:n=0 $圆柱体外面的空间
cz 10 $圆柱体...
我有更好的答案
应该要把那个PZ =0 曲面表示出来吧
说了等于没说。
根本木有填充命令...完全就是个圆柱体
？？？？？？
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我们会通过消息、邮箱等方式尽快将举报结果通知您。MCNP-5A 程序使用说明书2010.7目录第一章 MCNP 的输入文件 ............................................................................................................. 5 1.1 信息块 .............................................................................................................................. 5 1.2 初始运行 .......................................................................................................................... 5 1.3 接续运行 .......................................................................................................................... 6 1.4 卡片书写格式 ................................................................................................................. 7 1.5 粒子标识符 ...................................................................................................................... 9 1.6 缺省值 .............................................................................................................................. 9 1.7 错误信息 ........................................................................................................................... 9 1.8 检查几何错误 ............................................................................................................... 10 第二章 栅元描述卡....................................................................................................................... 11 2.1 栅元描述的简写格式 ................................................................................................... 12 第三章 曲面描述卡....................................................................................................................... 12 3.1 用方程定义曲面 ............................................................................................................ 12 3.2 用几何定义曲面 ........................................................................................................... 16 3.3 由三个点定义一般平面 ............................................................................................... 17 3.4 用宏体定义 .................................................................................................................... 18 第四章 数据卡............................................................................................................................... 22 4.1 问题类型(MODE)卡 ........................................................................................................ 22 4.2 几何卡 ............................................................................................................................. 22 4.2.1 VOL 栅元体积卡 ................................................................................................ 23 4.2.2 AREA 曲面面积卡 .............................................................................................. 23 4.2.3 重复结构卡 ......................................................................................................... 23 4.2.4 TRN 坐标变换卡 ................................................................................................ 26 4.3 降低方差卡 .................................................................................................................... 27 4.3.1 IMP 栅元重要性卡 ............................................................................................ 28 4.3.2 ESPLT 能量分裂与轮盘赌卡 ........................................................................... 28 4.3.3 TSPLT 时间分裂或轮盘赌卡 ........................................................................... 30 4.3.4 PWT 光子权重卡 ................................................................................................ 31 4.3.5 EXT 指数变换卡 ................................................................................................. 31 4.3.6 VECT 向量输入卡 .............................................................................................. 32 4.3.7 FCL 强迫碰撞卡 ................................................................................................. 33 4.3.8 权窗卡 .................................................................................................................. 33 4.3.9 WWP 权窗参数卡 ............................................................................................... 34 4.3.10 权窗产生器卡 .................................................................................................... 35 4.3.11 MESH ................................................................................................................. 36 4.3.12 PDN 探测器贡献卡 ........................................................................................... 36 4.3.13 DXC DXTRAN 贡献卡 ............................................................................... 37 4.3.14 BBREM 轫致辐射偏倚 .................................................................................... 37 4.4 源的描述卡 .................................................................................................................... 37 4.4.1 SDEF 通用源卡 ................................................................................................... 38 4.4.2 SIN 源信息卡 ...................................................................................................... 42 4.4.3 SPN 源概率卡 ...................................................................................................... 424.4.4 SBN 源偏倚卡 ...................................................................................................... 42 4.4.5 DSN 相关源分布卡 ............................................................................................. 46 4.4.6 SCN 源注释卡 ...................................................................................................... 47 4.4.7 SSW 写曲面源卡 ................................................................................................. 48 4.4.8 SSR 面源读卡 ..................................................................................................... 49 4.4.9 KCODE 临界源卡 .............................................................................................. 53 4.4.10 KSRC 临界计算的源点卡 .............................................................................. 53 4.4.11 用户提供的子程序 SOURCE 及 SRCDX .................................................... 54 4.5 记数指定卡 .................................................................................................................... 54 4.5.1 FNA 记数卡 .......................................................................................................... 55 4.5.2 FCN 记数注释卡 .................................................................................................. 63 4.5.3 EN 记数的能量卡 ................................................................................................ 63 4.5.4 TN 记数的时间卡 ................................................................................................ 63 4.5.5 CN 记数的余弦卡 ................................................................................................ 64 4.5.6 FQN 打印层次卡 ................................................................................................. 64 4.5.7 FMN 记数乘子卡 ................................................................................................. 65 4.5.8 DEN 及 DFN 剂量转换卡 ................................................................................... 68 4.5.9 EMN 能量乘子卡 ................................................................................................ 68 4.5.10 TMN 时间乘子卡 .............................................................................................. 69 4.5.11 CMN 余弦乘子卡 .............................................................................................. 69 4.5.12 CFN 栅元标记卡（记数类型 1,2,4,6,7） ....................................................... 69 4.5.13 SFN 曲面标记卡 ................................................................................................ 70 4.5.14 FSN 分段记数卡（记数类型 1,2,4,6,7） ....................................................... 70 4.5.15 SDN 分段除数卡（记数类型 1,2,4,6,7） ....................................................... 71 4.5.16 FUN TALLYX 输入卡 ...................................................................................... 72 4.5.17 子程序 TALLYX 用户提供的子程序 ......................................................... 73 4.5.18 TFN 记数涨落卡 ................................................................................................ 74 4.5.19 DDN 探测器诊断卡 ........................................................................................... 75 4.5.20 DXT DXTRAN 卡 .......................................................................................... 76 4.5.21 FTN 记数特殊处理卡 ....................................................................................... 77 4.5.22 FMESH 重叠网格记数 .................................................................................... 78 4.5.23 SPDTL 栅格高速度记数 ................................................................................. 80 4.6 材料描述卡 .................................................................................................................... 80 4.6.1 MN 材料卡 ............................................................................................................ 81 4.6.2 MPNN 光核子核素选择 .................................................................................... 82 4.6.3 DRXS 离散反应截面卡 ................................................................................... 83 4.6.4 TOTNU 总裂变卡 ............................................................................................... 83 4.6.5 NONU 裂变关闭卡 ............................................................................................. 84 4.6.6 AWTAB 原子量卡 ............................................................................................... 84 4.6.7 XSN 截面文件卡 .................................................................................................. 84 4.6.8 VOID 取消材料卡 ............................................................................................... 84 4.6.9 PIKMT 光子产生偏倚卡 ................................................................................... 85 4.6.10 MGOPT 多群特征卡 ....................................................................................... 85 4.7 能量及热处理方式的指定 ............................................................................................ 864.7.1 PHYS 能量物理截断卡 ...................................................................................... 86 4.7.2 TMP 自由气体模型热温度卡 ........................................................................... 89 4.7.3 THTME 自由气体模型热温度时间卡 ............................................................. 90 4.7.4 MTM S(Α,Β)材料卡 ......................................................................................... 90 4.8 问题截断卡 ..................................................................................................................... 91 4.8.1 CUT 截断卡 ......................................................................................................... 91 4.8.2. ELPT 逐栅元能量截断卡 ................................................................................ 92 4.8.3 NOTRN 中性粒子对点探测器的直接贡献 .................................................... 92 4.8.4 NPS 历史截断卡 ................................................................................................. 92 4.8.5 CTME 计算时间截断卡 ..................................................................................... 93 4.9 用户数据数组 ................................................................................................................. 93 4.9.1 IDUM 整数数组卡 ............................................................................................. 93 4.9.2 RDUM 浮点数数组卡 ........................................................................................ 93 4.10 外围卡 ........................................................................................................................... 94 4.10.1 PRDMP 打印及转储周期卡 ............................................................................ 94 4.10.2 LOST 丢失粒子控制卡 .................................................................................... 95 4.10.3 RAND 随机数发生器卡 .................................................................................. 95 4.10.4 DBCN 调试参量卡 ........................................................................................... 95 4.10.5 FILES 文件生成卡 ........................................................................................... 97 4.10.6 PRINT 输出打印卡 ........................................................................................ 98 4.10.7 TALNP 记数输出控制卡 ............................................................................... 100 4.10.8 MPLOT 运行中图示记数 ............................................................................. 100 4.10.9 PTRAC 粒子轨迹输出 ................................................................................ 100 第五章 输入文件卡片综述 ......................................................................................................... 107 5.1 输入卡 ........................................................................................................................... 107 5.2 存储限制 ....................................................................................................................... 110 附录 .............................................................................................................................................. 110 附录 1 ................................................................................................................................... 110 附录 2 ................................................................................................................................... 110MCNP 的输入包括几个文件，其中由用户自己输入的主要是一个 INP（缺省名〕文件， 该文件包括描述问题所必须的全部输入信息。对于任何一个特定问题，INP 输入文件中只需 用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” 这个词被用来描述一行 80 个字符的输入。 一些 MCNP 的输入项存在最大限值，这些都在 2-**中列出。用户通过改变代码重新编 译可以提高任一最大限值。 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 技巧的使用，更应如此。在使用 MCNP 之前，我们建议读者最好阅读第二章的相应部分。 MCNP 输入数据中使用的物理量的单位已经在第一章 1-**中给出。第一章 MCNP 的输入文件输入文件(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 包括一个可选择的信息块，用以替换或补充 MCNP 的执行行信息。1.1 信息块可以在 INP 文件的最前面使用信息块的卡片。在没有执行行信息的计算环境下，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 简便方法。信息块的第一张卡片，必须在它的第 l－80 列上写有“ message： ” 。字符的字母 可以是大写的、 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。空行分隔符之前的所有卡片都是接续运行卡。$和&符号为所在那行数据的结束符。 信息块的语法和组成与**-**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 名的输入是不合理的。 除了在执行行外其他地方不能更改 INP 文件名。1.2 初始运行这一文件用于建立一个蒙特卡罗计算问题，对问题的几何结构、材料、记数要求等等给 以描述，如果需要，便可使用信息块或执行行的信息直接运行。该文件按书写顺序如下： 信息块卡 选择项 （空行分隔） 标题卡 栅元描述卡 （空行分隔） 曲面描述卡 （空行分隔） 数据卡 （空行结束） 推荐 其它卡 选择项 选择项信息块后面的第一个卡片――标题卡不可省去，它限于一行，且占用 1－80 列， 它作为 MCNP 各部分输出表的标题使用。标题卡可以写入任何用户需要的信息也可以是空 行， 还常常包含对特定问题的描述。 但需要注意的是在其他地方空行都是分隔符或者结束符。字符的字母可以是大写的、小写的或者大小写混合的。 数据卡后面不管有没有空行分隔符，MCNP 都能运行，不同的是如果数据卡后有结束 符，则 MCNP 将不再读后面的附加行（附加行存在） 。一些用户希望保留与输入文件本身相 关的附加资料， 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 个小时， 后来又接着运行了另外 1 小时。 接续运行也可用于对早先终止计算的问题重新编辑 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 C m，表示从 RUNTPE 文件中读出第 m 次转储的内容接着计算，如果 m 未指定，则读最后一次转储的数 据。 除 c 或者 cn 的选择之外，还需两个重要的文件： l）缺省名为 RUNTPE 的重启文件； 2）缺省名为 INP 的接续运行输入文件。 它是从早先的计算中生成的，内容包括几何描述数据、截面数据、问题的参量、记数要 求及重新开始运行所必需的全部其它信息。 此外， 在一系列转储中还记录了该运行在各个阶 段的结果。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。 在执行信息中选择 cn 或 c 的不同是，cn 代表将结算中的转储数据直接存放在 RUNTPE 文件的固定数据部分后面，而 c 是在读出 RUNTPE 文件中最后一次转储内容接算。新的转 储数据覆盖掉原有的转储内容，这样就避免了 RUNTPE 文件大小的迅速增长，RUNTPE 文 件的增大也可以由 PRDMP 卡写入 NDMP 来控制。 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行 分割符之后。字符的字母可以是大写的、小写的或者大小写混合的。文件按书写顺序如下： 信息块卡 选择项 （空行分隔） CNTIMUE 数据卡 . . . （空行结束） 推荐 其他卡 选择项 接续运行的输入文件中的允许使用的数据卡， 其中的数据卡只是初始运行输人文件中所 用数据卡的一个子集。 接续运行数据卡可以是： FQ， DD， NPS， CTME， IDUM， RDUM， PRDMP，LOST，DBCN， PRJNT， KCODE， ZA， ZB 和 ZC。 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， 就不需要接续运行输入文件了。只需要 RUNTPE 文件和在 MCNP 执行行中选择 c 即可。例 如，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。这样程序就从停止的地方继续开始运行，直到粒子寿命终止、处理完指定的总粒子数， 或者手动停止，前提假设是在当前目录下存在初始运行的一个叫做 RUNTPE 的重启文件。 完整的接续运行执行行是 c m 或者 cn m， 其中 m 指定了从哪次 RUNTPE 中的转储开始继续计算，如果 m 没有指定，则默认读取最后一个转储数据。如果前次运行是因处理完指 定的总粒子数（见 NPS 卡〕而终止的，那么在接续运行时，必须给出 NPS 卡，增大需要处 理的总粒子数 NPS，该数应包括以前已完成的粒子数在内。在一次接续运行中的 CTME 表 示还要运行多少分钟，而不是总共的累计时间。第四个卡片 KCT 关系着能否运行更多的 KCODE 循环，KCT 和 NPS 一样，KCT 表示了总共要运行的循环数，包括以前完成的循环。 当接续运行文件中，NPS 卡上给出的是负值时，将只是对前次转储的中间结果进行编 辑输出，而并不增加计算历史。当输出结果丢失或者想用 PRINT 卡和 FQ 卡改变输出时使 用这一方法是十分便利的。 在初始运行中使用 FILES 卡时需多加注意。见 FILES 卡。1.4 卡片书写格式所有的输入都限制于 80 列以内，不区分大小写。大部分输入卡片按行填写，然而数据 卡片也允许按列填写。 “＄”符号为它所在行数据的结束符号，在“＄”符号后面的内容为 注释内容。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。 输入文件中，在标题卡之后及最后的空白结束卡之前，任何地方都可插入注释卡。注释 卡的第 1-5 列中必须标有字母“c” ，且后面跟至少一个空格。注释卡仅在输入文件内容的原 型输出部分印出，输出文件的其它任何部分不再出现。FCn 卡也是作为注释用的，但它将作 为记数类型 n 的表头文字印出，比如可作为记数的标题出现。SCn 卡也是作为注释用的，但 它将作为源概率分布 n 的表头文字印出。一个独立的数据卡必须在一张卡片上写完。 1. 行输入格式 栅元卡、曲面卡及数据卡的书写格式是相同的。第 l-5 列填写这些卡片相应的名字或序 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 何地方。如果 1-5 列为空白，则表示它是前一张卡片的继续卡。另一种方法是，以&字符后 加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张卡片上写完。 对于 一个粒子标识对应的任一类型，只能用一张卡片描述。需要整数输入的地方必须填写整数。 其他的数据类型，MCNP 会根据所送入的变量类型进行适当的转换。实际上，任何非整数 数据类型，只要是 Fortran E 编译器可接受的都可以输入。 为了方便书写，可以使用四种书写功能： 1. nR 功能，表示将它前面的一个数据再重复 n 遍（R 表示重复） 。例如， 2 4R 就相当于 给出 2 2 2 2 2。 2. nI 功能，表示在与前、后相邻的两个数据之间插进 n 个线性插值点（I 表示插值） 。例如， 1 4I 6 即相当于给出 1 2 3 4 5 6。 3. xM 功能，它表示的数值是等于它前面的数据与 x 之积，例如， 1 1 2m 2m 2m 2m 4m 2m 2m 便相当于 1 1 2 4 8 16 64 128 256。 4. nJ 功能，表示在它出现的卡片上，从它所在的位置开始跳过 n 项不指定数据，而使用缺 省值。例如，下面两张卡片的作用是一样的。 DD .1 1000 DD J 1000 J J J 等效于 3J。这一功能使你能够简单的跳到卡片上的特定项给出数据，而无需指明 跳过这些项的值。当想要使用缺省值，而又记不清它是什么值时；使用这一功能是非常方便 的。另一个例子是 DBCN 7J 5082 上述四项功能对整数及浮点数的量都适用，而且可在任何输入部分使用。如果 nR，nI 及 nJ 项中的 n 缺省，则 n＝1。如果 xM 项缺省 x，则是致命错误。处理这几个特殊相邻 项的规定如下： 1. nR 前面必须放一个数或者放有由 R 或 M 所产生的数据项。 2. nl 前面必须放一个数或者放有由 R 或 M 所产生的数据项， 而且后面还必须放有一个常数。 3. xM 前面必须放一个数或者放有由 R 或 M 所产生的数据项。 4. nJ 前面可放除了 I 以外的任何内容，也可什么都不放。 例： 1 3M 2R = 1 3 3 3 1 3M I 4 = 1 3 3.5 4 1 3M 3M = 1 3 9 1 2R 2I 2.5 = 1 l 1 l.5 2.0 2.5 I R 2M = 1 1 2 I R R = 1 1 1 1 2I 4 3M = 1 2 3 4 12 1 2I 4 2I 10 = 1 2 3 4 6 8 10 3J 4R 不合法 1 4I 3M 不合法 1 4I J 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 差，并且当用户增加或删除栅元参数时容易出错。用列输入格式，一个栅元的所有栅元参数 是放在标有这个栅元名字的那行上。 如果要删除某个栅元参数， 用户只需删除栅元参数这一 行，而不需在每一个栅元参数卡上寻找属于该栅元的数据项。对源描述，相应 SI、SP 及 SB 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。 用列格式， 卡片名字逐个放在一个输人行上， 在这些卡片名字下面按列列出相应数据项。 “＃”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。在一个输入文件内，如 果一个卡片名字在一个#卡上出现，则在该输入文件内，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 任一栅元的编号，所有的编号都要输入。输入了栅元编号后，栅元就不用按照栅元描述卡里 一样的顺序。当栅元标号缺省时，默认的顺序就是栅元描述卡中的顺序。同样规定适合于曲 面参数，但如果只有一个曲面参数，曲面参数的列输入意义不大。 在一个输入文件中，可有多个列输入块，如栅元参数的一个列数据块，曲面参数的列数 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。 在每一列上的数据项， 不需要求正好在相应卡片名字的下面， 但是为了易读最好放整齐 些。列格式是供原本就适合列格式，各列长度相同的输入数据使用的，当然不整齐的数据也 可以使用列格式。如果一个长列挨着一个短列，短的那列用 J 补齐，用以排除列中出现不明 确数据。 列格式输入中也允许使用特殊功能项（ R， M， I 及 J） ，但不如行格式中使用恰当。 当然， 它们按照竖直的理解而不是水平的。 如果给出栅元和曲面的名字， 特殊功能项的乘积， 如 9R 和 9M 就不能使用了。使用列格式输入要特别注意以下几点： 一个列输人块的书写格式如下： ＃ S1 S2 … SmK1 K2 ? Ki ? KnD11 D12 … D21 D22 … ? Di1 … Dij … ? Dn1 Dn2 …D1m D2m ? Dim ? Dnm1. ＃在 l－5 列。 2. 每行只有 80 列宽。 3. 除了随 Ki 变动以外，每一列 j（Sj-D1j）表示一个行输入卡，这里的 1 小于 n。 4. Sj 必须是 MCNP 的卡片名字。它们必须全部都是栅元参数、全部都是曲面参数或者 全部其它。 5. D1j-Dnj 必须是 Sj 卡的有效项。但 D1+1,j～Dnj 当中的某些 J 项或者 J 项后面跟有一些空 格的除外。 6. 如果 Dij 不是空格，则 Di,j-1 也必须不是空格。如果有必要使 Di,j-1 不为空格，则使用 J 功能。 7. Si 不能再在该输入文件的其它地方出现。 8. Kj 是选择项，它们是栅元的名字（程序编号） ，如果有任一 Ki 不是空格，则全部 Ki 也都必须不是空格。 9. 如果 Sj 是栅元参数卡片名字，那么，要填写 Ki，则 Ki 必须是栅元名字。这个规定也 适合曲面参数卡。否则，忽略 Ki 并且 Ki 不应出现。 10. 如果 Ki 不是空格，则 Dij 必须不是多重的数据项，如 9R 是不允许的。1.5 粒子标识符在 MCNP 数据卡中，有许多卡如 IMP、 EXT、 FCL、 WWN、 WWE、 WWP、 WWCE、 DXT、 DXC、 Fn、 FSX、 FSY、 FSZ、 PHYS、 ESPLT 和 CUT，可以用粒 子标识符区别其对中子起作用还是对光子起作用。粒子标识符是由上述卡片名字后面的冒 号、字母 n、p 或 e 组成。例子标识符后面至少跟一个空格。例如，输入中子的重要性卡， 用 imp:n；输入光子的重要性卡，用 imp:p。为多种粒子指定同样的数据，可以用一张卡片 代替多张。 例子：imp:e,p,n 1 1 0.在记数卡中，粒子标识符跟在包含记数数值的卡名后面。例如， *F5:n 表明对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。 句子 F6:n,p 表示中子和光子的联合热记数。1.6 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。 当省略某张输入卡时， 则该卡上的全部参量均使用缺省值。 但是当只想改变一张卡片上 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:P 3J-.10 可以简便的跳过前三个使用缺省 值的参数，改变第四个参数的数值。1.7 错误信息MCNP 对输入文件中可能出现的错误作了广泛地检查，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 子输运计算，中断作业。第一个出现的致命性错误是真的；其后的一系列错误信息有的是真 的，有的也可能是假的，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 令行上指定了 FATAL 项，则 MCNP 忽略致命性错误，而硬性作输运计算。用户采用这种作 法应极其慎重。 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 知用户非常规参数的输入或运行条件，这些都需要进一步的注意。但对这类错误，用户也不 应忽视，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；MCNP 在遇到任何严重损坏之前（如被零除）立即出 现“BAD TROUBLE”信息，并中断运行。1.8 检查几何错误MCNP 在处理 INP 文件的数据时，不能检查一种非常严重的输入错误。只有在粒子丢 失时，才能检查出栅元的重叠及栅元之间的孔隙。但就在这种情况下，准确的错误性质可能 仍然不清楚，因此在正式计算之前，应先检查错误。方法如下： 一种有效的方法是利用 MCNP 的几何画图功能；从几个不同的方向及各种尺寸来看一 看这个几何系统，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 间的试算，使源粒子轨迹注满该几何系统，便可将几何描述不当之处暴露出来。此时必须使 球面以内区域的重要性均不为“0” 。为了减少查错运行时间，可使用 VOID 卡去掉各栅元中 的材料（包括 FM 卡中使用的任何截面均被除去） 。对 INP 文件需作如下改动： （1）增加一个 VOID 卡，这个卡将废弃各栅元中的材料说明使全部栅元变为真空，并 去掉任何的 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 边界栅元被这个新的曲面分成两个新的栅元：一个是这个新球面和该几何系统之间的栅元， 其重要性不为零；另一个是新球面的外边界空间，这个空间是新的外边界栅元。实际上，最 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 球。 （3）源的说明改为： sdef sur=m nrm= -1 ， 其中 m 是在上面第二步中新增加的球面 号。如果新的曲面是一个平面，则必须用 POS 和 RAD 或者 X、Y 及 Z 的源描述方法指定要 使用的部分。由于没有碰撞，一个短时间运行将产生大量粒子轨迹。如果有几何错误，将会 引起某些粒子丢失。 当一个粒子首次丢失时， 不管是在一个具有 VOID 卡的特殊运行还是一般运行， 都要重 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。 这个记录将显示跨越的所有曲面， 并将告诉你这个粒子在几何上走向坏点的径迹。 当这个粒 子再次丢失时，打印在那个坏点上粒子的状态描述。这样，你可从输出结果上推出引起粒子 丢失的原因。 如果粒子丢失的原因仍然不清楚， 一般用的有效方法是画出几何图形， 几何图形的坐标 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 些不一致。第二章 栅元描述卡格式： j m d geom params 或者 j like n but list j：栅元号， 1QjQ99999。如果栅元有变换，1QjQ999。 m：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 3 值时，则是质量密度（单位为 g/cm ） 。对于真空栅元，该项不填，直接列出下一项内容。 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 描述这些曲面所定义的曲面之间关系的布尔算符。 如果定义该栅元要用到一个虚设曲面， 则 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） 。 param：任选的栅元参数说明，其形式为：关键词=数值。 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。 在几何描述中，一个曲面的坐向是非常重要的概念。所列带有符号的曲面，恰好规 定了该栅元选用的是正的或负的坐向区域。对于曲面 S 有正的坐向，用+S 表示， “+”号可 不写。布尔算符包括交（Intersection） ，用一个空格表示；联（Union） ，用“： ”号表示；余 （Complement） ，用“#”表示。括号用来控制运算顺序。括号和算符也起到分隔的作用， 每一个括号（ ‘ （’或‘） ’ ）等价于一个空格。默认布尔运算的次序为先#，其次是交，最后 是联。紧跟着“#” ，没有括号的数字，认为它是栅元号。这是对一个栅元几何描述的简写。 例如：3 0 -1 2 -4 $定义栅元 3 #3 $与下行相同 #（-1 2 -4） 对一个简单栅元（没有联或余运算符）的描述，只用一个空格以分隔界定描述该栅元的 曲面即可。参看第一章的几何部分和第三章的 MCNP 中对栅元进行几何描述的完整解释。 栅元参数可以通过在栅元卡上的指定而代替在数据卡上的指定。 空格等价于等号。 如果 某栅元的参数已在该栅元卡上指定， 则不能再在数据卡上指定。 允许部分栅元的参数在栅元 卡上指定，而另一部分栅元的参数可在数据卡上指定。指定形式为：关键词=数值。可定义 的关键词有： imp，vol，pwt，ext，fcl，wwn，dxc，nonu，tmp 及与重复结构描述功能有 关的 4 个栅元参数卡：U 卡，TRCL 卡，LAT 卡和 FILL 卡。和其他栅元参数卡一样，这四 个卡放在输入文件的数据卡部分。建议将它们放在每个栅元卡中的栅元描述后面。尤其是 TRCL 卡和 FILL 卡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。 在简写格式 LIKE n BUT 中用关键词 MAT 和 RHO，分别表示栅元材料号和密度。这两 个关键词只能在简写格式 LIKE n BUT 后面使用。通常，在栅元描述中栅元材料号和密度分 别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= 数值……，或者当 TMP 关键词后面跟着栅元的所有温度（按照与 THTME 卡的时间相对应 的顺序）则需要特殊语法。WWN 卡的格式是类似的：WWN1:n=数值或者 WWN:n 后面跟 着栅元一定能量间隔的权重下限。 例如：10 16 -4.2 1 -2 3 IMP:N=4 IMP:P=8 EXT:N=-.4X 这里，栅元 10 中含第 16 号材料，材料密度为 4.2gm／cm3。该栅元由三个曲面 1 的正 面、曲面 2 的负面和去曲面 3 的正面的交集组成。中子重要性为 4，光子重要性为 8。栅元 10 中的中子进行负 X 方向拉伸系数为 0.4 的指数变换。在输入栅元卡时还要注意以下几点： 1. 避免过于复杂的栅元。在 MCNP 中，许多简单栅元的几何构成的问题解决起来比少 数几个复杂栅元更快。 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。 3. 利用 MCNP 的几何画图功能来检查几何错误。 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 可降低这个难度。 另一种选择是， 在栅元卡上定义栅元参数的数值然后彻底除去栅元参数卡。2.1 栅元描述的简写格式LIKE n BUT 对于重复结构的描述是非常有用的。除了在 list 中指定的属性外，栅元 j 中继承了栅元 n 的所有属性。在输入文件 INP 中，栅元 j 的栅元卡必须在栅元 n 的栅元卡前 面。在 but 后面出现的任何卡的名字均为栅元卡上的一个栅元参数，并且它只能在栅元卡上 出现。不能在输入文件 INP 中数据卡的任何卡上出现。 例如： 2 3 -3.7 -1 IMP:N=2 IMP:P=4 3 LIKE 2 BUT TRCL=1 IMP: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 相同。也就是说栅元 3 和栅元 2 的材料号、密度和定义、光子重要性都是相同的。第三章 曲面描述卡3.1 用方程定义曲面格式: j n a list j: 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前 分别加上一个“*”和“+” 。如果用经 TRCL 变换的曲面定义栅元，l≤j≤999。 n: 缺省表示没有坐标变换；n&0，TRn 卡的指定号码。n&0，指定曲面 j 是曲面 n 周 期性曲面。 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） 。 表 2-l 列出了曲面的助记名、类型、方程及应给出的数据项次序。在曲面卡上要用方程 来描述一个曲面，首先要从表 2-1 中找出所需的曲面，然后根据其方程的特定形式算出所需 的系数， 按照上面的书写格式将它们依序写在一张卡片上。 在一定条件下曲面能够用特定的 几何点定义，见 2.3.2 和 2.3.3。曲面也可以由宏体定义，见 2.3.4。 如果一个曲面在点（x,y,z）的计算值是正的，则称该点对于这个曲面具有正的坐向。一 个曲面的表达式是表 2-l 中曲面方程的左边。位于球、柱、锥及环的正坐向是这些曲面的外 边。对于垂直坐标轴的平面 PX、PY、PZ 具有正的坐向的点，分别是 x，y 或 z 值大于相应 平面截距的那些点。对 P、SQ 及 GQ 曲面，用户提供这个表达式的全部系数，于是就能随 意确定这个曲面的坐向。这与其它情况不同，其它情况曲面的坐向即使是任意的，也是由表 达式的形式唯一确定的。因此，通过一个曲面坐标变换，PX、PY 或 PZ 曲面可能必须由 P 曲面代替以防止这个曲面的坐向相反。反射曲面要在曲面号前面加“*” 。 当粒子打在这样的曲面上时，便按镜面反射后继续 输运。白边界要在曲面号前面加“+” 。如果问题中存在反射面或者白边界就不使用探测器 和 DXTRAN 球。存在反射面的记数问题归一化不同。 如果输入的第二项 n 负的， 那么曲面 j 就是关于曲面 n 周期化曲面。 需要注意以下限制： 1. 曲面 j 和曲面 k 都是平面。 2. 周期性平面不允许曲面变换。 3. 周期性栅元可以是无限的或者上下由平面界定，该平面可以是反射或者白边界，但 不可以是周期性的。 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。 例 1： j PY 3 这是一个法线与 y 轴平行，在 y=3 的平面。所有 y&3 的点都在曲面的正向。 例 2： j K/Y 0 0 2 .25 1 这是一个顶点坐标在（x，y，z）=（0，0，2） ，对称轴平行于 y 轴的圆锥。圆锥的夹角 2 的切线 t 是 0.5（注意输入的是 t ） ，且只使用了圆锥的正方向的圆锥面。圆锥体外的 点都是正的。 表 3.1 MCNP 曲面描述卡注：方程 1. ( y ? y ) ? ( z ? z ) ? t ( x ? x ) ? 02 2方程 2. ( x ? x ) ? ( z ? z ) ? t ( y ? y ) ? 02 2方程 3. ( x ? x ) ? ( y ? y ) ? t ( z ? z ) ? 02 2方程 4.A( x ? x ) 2 ? B( y ? y ) 2 ? C ( z ? z ) 2 ? 2 D( x ? x ) ? 2 E ( y ? y ) ? 2 F ( z ? z ) ? G ? 0方程 5. Ax ? By ? Cz ? Dxy ? Eyz ? Fzx ? Gx ? Hy ? Jz ? K ? 02 2 2方程 6. ( x ? x ) / B ? ( ( y ? y ) ? ( z ? z ) ? A) / C ? 1 ? 02 2 2 2 2 2方程 7. ( y ? y ) / B ? ( ( x ? x ) ? ( z ? z ) ? A) / C ? 1 ? 02 2 2 2 2 2方程 8. ( z ? z ) / B ? ( ( x ? x ) ? ( y ? y ) ? A) / C ? 1 ? 02 2 2 2 2 2GQ 1 .25 .75 0 -.866 0 -12 -2 3.464 39 这是半径为 1cm 的圆柱面，其对称轴在垂直与 X 轴的一个平面上，该平面在 X 轴上的 截距为 6cm。与 X 轴相距 2cm 的地方绕 X 轴从 Y 轴向 Z 轴旋转 30o 角。在柱外的点具有正 的坐向。先要算出这十项数据并不是很简单的事情。我们可以用另一种方式给出。建立一个 辅助坐标系，将柱面的对称轴定义为辅助坐标系的 X 轴。那么该柱面在辅助坐标系下描述 是很简单的。 然后再相应给出一张 TRn 卡， 用来定义基本坐标系与辅助坐标系的关系， MCNP 将实现曲面描述的转换， 将其从辅助坐标系转换成基本坐标系下的描述形式。 在辅助坐标系 下这个曲面描述如下： j 7 cx 1 *TR7 6 1 -1.732 0 30 60 TX、 TY 及 TZ 输入卡描述的是椭形环面（4 阶曲面） ，其旋转对称轴分别平行于 X 轴、 Y 轴及 Z 轴。图 2－1a 描述一个 TY 环面。注意到输人参数 X、Y 、Z 、a、b、c 给定一个 在（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 ） 处。这样，椭形环面方程可写成：例 3：js 2 (r ? a) 2 ? ?1 b2 c2对于 TY 型环面，? ?S ? Y ? Y ? 2 2 ? ?r ? ( x ? x ) ? ( z ? z )；-c&a&0 时，得到 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） 的是内曲面（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 用几何定义曲面格式： j n a list j: 曲面号，1QjQ99999。如果曲面定义由 TRCL 变换来的栅元，则 1QjQ999。 n: TRn 卡的号，没有坐标变换缺省。 a: 字母 X、Y 或 Z list: 一至三对坐标。 类型为 X、Y 及 Z 的曲面卡是用坐标点描述曲面而不是用方程系数来描述。用这些卡 描述曲面必须是分别关于 X、Y、Z 轴对称，并且如果这个曲面是由一叶以上组成的，则指 定的坐标点必须全都在同一个叶上。 每一对坐标点定义该曲面上的一个几何点。例如在一张 Y 卡上可以给出： j Y y1 rl y2 r2 这里 ( y i , ri ?xi2 ? y i2 ) 是点 i 的柱坐标。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。（3） 给出三对坐标， 则定义一个二次曲面， 包括 PX， PY， PZ， SO， SX， SY， SZ， CX， CY， CZ， KX， KY， KZ 或 SQ。 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 的 SQ 不同；用方程定义的 SQ 可自由选取坐向。 例 1： j X 7 5 3 2 4 3 描述的是关于 X 轴对称的曲面，该曲面将通过三个点:（x,r）=（7,5） 、 （3,2）及（4,3） 。 这个曲面是有两个叶的双曲面。MCNP 将对此曲面进行转换，给出标准形式： j SQ -. 1 0 0 0 68.5 0 0 例 2： j Y 1 2 1 3 3 4 这描述了 Y=1 和 Y=3 两个平行的平面，因为这两个两个曲面不存在交点，故出现致命 性错误。 例 3： j Y 3 0 4 1 5 0 这描述的是一个以（0，4，0）为中心，以 1cm 为半径的球。 例 4： j Z 1 0 2 1 3 4 这个曲面是不被接受的，因为给出的点在双曲面 x2+y2-7z2+20z-13=0 的不同叶上。但是 曲面：j Z 2 1 3 4 5 9.380832 与上一个曲面方程一样， 而且可以接受， 这是因为给出的所有坐标点在双曲面的右叶上。 例 5：1 0 1 -2 3 $cell 1 1 Y -3 2 2 1 2 Y 2 3 3 3 4 2 3 Y 2 1 3 1 4 2 最后一个例子定义了一个由一叶锥面、 双曲面及一个椭球面界定的栅元。 这三个曲面定 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)。图 2-2 栅元的截面 MCNP 指出曲面 1 是一叶锥面， 曲面 2 是一个椭球， 曲面 3 是一叶双曲面。 当使用 PRINT 输入卡或执行行选择时，打印出各种曲面的标准方程的系数。例如，查看输出文件，便可看 到曲面 3 经 MCNP 转换成标准曲面形式： 3 SQ 1 -1.5 1 0 0 0 -0.625 0 2.5 03.3 由三个点定义一般平面格式： j n P x1 y1 z1 x2 y2 z2 x3 y3 z3 j： 曲面号，1≤j≤99999。如果是重复结构，1≤j≤999。 n： n&0，TRn 卡的号；n&0，曲面 j 是曲面 n 的周期性曲面；没有坐标变换缺省(xi,yi,zi)： 定义该平面的点坐标。 MCNP 对用户指定的 P 型曲面，将检查所给的数据个数，若是 4 项，则作为一般斜置 平面方程的系数理解；若多于 4 项时，便作为三维空间点的坐标值理解，每三个数定义一个 空间点。由 MCNP 把它们转换成平面方程系数以产生平面： AX＋BY＋CZ-D = 0 所产生的平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 用宏体定义另一种定义栅元和曲面的方式是使用宏体。 这里的组合几何体与 ITS 代码中的类似。 宏 体可以由标准栅元和标准曲面混合而成。 宏体的表面可以分解成一系列曲面方程， 而这些面 都按照先定的次序单独赋值。赋值的数字由用户选定，后面跟着一个小数点和 1，2，…… 这些面可以用作记数、记数分割、其他栅元的定义、SDEF 源等等。但不能在 SSR/SSW 卡、 曲面标志卡、PTRAD 和 MVTAL 卡中使用。 几何体内部的空间关于宏体的曲面和体的所有面是负的。几何体外面的空间都是正的。 多面体表面的正负是由母体宏体中的正负号确定。 当这个面出现在其他栅元的描述中， 它保 持赋值的正负性不变，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 RHP 或 HEX 直六棱柱 REC 直椭圆柱 TRC 直截锥 ELL 椭圆体 WED 楔状体 ARB 任意多面体 BOX:：任意方向为直角的盒子（所有角都是 90°） BOX Vx Vy Vz A1x A1y A1z A2x A2y A2z A3x A3y 其中 Vx Vy Vz=角的坐标（x，y，z） A1x A1y A1z=第一个面的向量 A2x A2y A2z=第二个面的向量 A3x A3y A3z=第三个面的向量 例子：BOX C1 C1 C1 2 0 0 0 2 0 0 0 2 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 RPP Xmin Xmax Ymin Ymax Zmin ZmaxA3z例子：RPP C1 1 C1 1 C1 1 和上例的立方体相同。 SPH：球 SPH Vx Vy Vz R 其中 Vx Vy Vz=角的坐标（x，y，z） ，R=半径 RCC：直圆柱 RCC Vx Vy Vz Hx Hy Hz R 其中 Vx Vy Vz=底面中心（x，y，z） Hx Hy Hz =圆柱轴向量 R=半径 例子：RCC 0 -5 0 0 10 0 4 一个以 y 轴为轴，底面为 y=-5，半径为 4cm 的 10cm 高直圆柱。 RHP 或 HEX：直六棱柱（和 ITS 格式不同） RHP v1 v2 v3 h1 h2 h3 r1 r2 r3 s1 s2 s3 t1 t2 t3 其中 v1 v2 v3=六棱柱的底面中心坐标 h1 h2 h3=从下底面指向上底面的向量，对于以 z 为轴，高度为 h 的直六棱柱，h1， h2，h3=0 0 h r1 r2 r3=从中心轴指向第一个面中心的向量 s1 s2 s3=从中心轴指向第二个面的中心的向量 t1 t2 t3=从中心轴指向第三个面的中心的向量 例子：RHP 0 0 -4 0 0 8 0 2 0 一个关于 z 轴对称，底面在 z=-4，高 8cm 的直六棱柱。它的第一个面的法线在 y 轴，y=2。 REC：直椭圆柱 REC Vx Vy Vz Hx Hy Hz V1x V1y V1z V2x V2y V2z 其中 Vx Vy Vz=圆柱底面中心的坐标（x，y，z） Hx Hy Hz=圆柱轴向的高度向量 V1x V1y V1z=椭圆长轴向量（H1 向量的法向） V2x V2y V2z=椭圆短轴向量（H、V1 向量都成直角） 如果输入项不是 12 项而是 10 项，那么第 10 个输入项为短轴的长度，短轴方向由 H 和 V1 的叉积确定。 例子： REC 0 -5 0 0 10 0 400 2 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 4cm，x 轴方向，短轴长 2cm，z 轴方向。 TRC：直截锥 TRC Vx Vy Vz Hx Hy Hz R1 R2 其中 Vx Vy Vz=直截锥的底面中心坐标（x，y，z） Hx Hy Hz=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 例子： TRC -5 0 0 10 0 0 4 2 一个以 x 轴为对称轴的 10cm 高直截锥，下底面中心（-5，0，0） ，半径 4cm；上底面中 心（5，0，0） ，半径 2cm ELL：椭圆体ELL V1x V1y V1z V2x V2y V2z Rm 如果 Rm&0: V1x V1y V1z=第一个焦点坐标 V2x V2y V2z=第二个焦点坐标 Rm=长轴长度 如果 Rm&0: V1x V1y V1z=椭圆中心坐标 V2x V2y V2z=长轴向量（模=长轴长度） Rm=短轴长度 例子：ELL 0 0 -2 002 6 ELL 0 0 0 003 -2 一个以原点为中心的椭圆，长轴长度 6cm，z 轴方向。短轴长度 4cm，x 轴方向。 WED：楔状体 WED Vx Vy Vz V1x V1y V1z V2x V2y V2z V3x V3y V3z 这里 Vx Vy Vz=顶点坐标 V1x V1y V1z=三角形底面第一个边的向量 V2x V2y V2z=三角形底面第二个边的向量 V3x V3y V3z=高度向量 直角楔状体，是由向量 V1、V2 定义的直角三角形底面和高度向量 V3 构成的。 其中 V1、V2、V3 三个向量互成直角。 例子：WED 0 0 -6 400 030 0 0 12 一个高 12cm 的楔，顶点在（0，0，-6） 。三角形底面是一个直角三角形，x 方向的边长 4cm， y 方向的边长 3cm，斜边长 5cm。 ARB 任意多面体 ARB ax ay az bx by bz cx cy cz ... hx by hz N1 N2 N3 N4 N5 N6 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 这个例子中只用 1、2、7 角就可以确定平面。从这个平面到给出的第四个角顶点（也就是顶 点 8）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，这个点就被忽略了。对于一个四面体 ARB，需要 4 组非零的四位整数来定义，并 且四位整数的最后一个为 0（因为每个面上只有三个角顶点） ；对于一个五面体 ARB，需要 5 组非零的四位整数，六面体 ARB 则需要 6 组非零的四位整数。描述一个 ARB 一共需要 30 个输入项， 个数不对 MCNPA 会给出错误信息， 对于四面体 ARB 最后两组四位整数是 0， 五面体 ARB 最后一四位整数是 0。 例子：ARB -5 -10 -5 -5 -10 5 5 -10 -5 5 -10 5 0 12 0 000 000 000 50
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), (5,-10,5),(0,12,0),各面分别由角 1234、角 125……构建而成。 几何体的面都按顺序编了号， 因此可以在其他 MCNP 卡上使用。 BOX 和 RPP 在一个 维度上的尺寸可以是无限大的，在这种情况下跳过这两个面，余下面的编号加 2。RHR 在 轴向可以是无限大的， 这时就不存在第 7 个和第 8 个面。 下面是每个几何体表面编号的次序。在几何绘图器中用 MBODY=OFF 就可以看到表面编号的图解。 BOX: 1. 与向量 A1xA1yA1z 终点垂直的平面 2. 与向量 A1xA1yA1z 起点垂直的平面 3. 与向量 A2xA2yA2z 终点垂直的平面 4. 与向量 A2xA2yA2z 起点垂直的平面 5. 与向量 A3xA3yA3z 终点垂直的平面 6. 与向量 A3xA3yA3z 起点垂直的平面 RPP: 1. Xmax 所在平面 2. Xmin 所在平面 3. Ymax 所在平面 4. Ymin 所在平面 5. Zmax 所在平面 6. Zmin 所在平面 SPH:当作常规曲面，没有多面体的面 RCC: 1.半径为 R 的圆柱曲面 2.与向量 Hx Hy Hz 终点垂直的平面 3. 与向量 Hx Hy Hz 起点垂直的平面 RHP 或 HEX: 1. 与向量 r1 r2 r3 终点垂直的平面 2. 平面 1 对面的平面 3. 与向量 s1s2s3 终点垂直的平面 4. 平面 3 对面的平面 5. 与向量 t1 t2 t3 终点垂直的平面 6. 平面 5 对面的平面 7. 与向量 h1h2h3 终点垂直的平面 8. 与向量 h1h2h3 起点垂直的平面 REC:1.椭圆柱曲面 2. 与向量 Hx Hy Hz 终点垂直的平面 3. 与向量 Hx Hy Hz 起点垂直的平面 TRC: 1. 锥体表面 2. 与向量 Hx Hy Hz 终点垂直的平面 3. 与向量 Hx Hy Hz 起点垂直的平面 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 2. 包含向量 V2、V3 的平面 3. 包含向量 V1、V3 的平面 4. 包含向量 V1、V2 的平面在 V3 终点的平面（上三角） 5. 包含向量 V1、V2 的平面在 V3 起点的平面（下三角，包括顶点） ARB: 1.由 N1 定义的平面 2.由 N2 定义的平面 3.由 N3 定义的平面 4.由 N4 定义的平面 5.由 N5 定义的平面 6.由 N6 定义的平面 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 续。第四章 数据卡在信息块卡、 栅元描述卡及曲面描述卡之后输入的卡片统称为数据卡。 助记名写在 1-5 列。它包括相当丰富的内容，大体分为十二类： 1）问题类型卡； 2）栅元和曲面参数； 3）坐标变换； 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； 9）能量及热中子的处理； 10）截断条件； 11）用户数据组； 12）外围卡。 这十二类卡片将在下面详细讲解。只有 2.1.3 中列出的卡才能在接续文件中使用。 同名同号码的数据卡至多使用一次， 。例如，可以使用 M1 和 M2，CUT:N 和 CUT:P， 但是不能使用两个 M1 卡或者两个 CUT:N 卡。4.1 问题类型(MODE)卡格式： MODE x1….xi xi=n 中子输运; p 光子输运 e 电子输运 缺省：如果不给 MODE 卡，则按缺省运行方式，缺省运行方式为 n。 使用：MODE 不等于 N 是必须使用 MODE 卡。输入用空格描述4.2 几何卡4.2.1 VOL 栅元体积卡格式： vol x1 x2 … xi 或者： vol no x1 x2 … xi xi = 相应栅元的体积； no = 不计算体积或面积。 缺省：如果没有此卡，MCNP 将计算全部栅元的体积。当 VOL 卡上填写 no 时，表示不计 算体积。对于在 VOL 卡上没有填写的栅元体积 MCNP 将使用计算的体积。 使用：VOL 卡是输入栅元体积的可选择卡。 若不使用 VOL 卡，而栅元的体积不能由 MCNP 计算，该体积又在记数中要被运用时， 程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 位填入。No 后面的 xi 是选择填写，输入的 xi 代码会用到。在一些问题中，no 选择可以节 省相当多的计算时间。 在一些记数问题中还需要计算栅元的体积和质量。 凡是具有任意对称轴 （即使轴是斜置 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 可以计算面积和质量。在输出文件 OUTP 中输出这些体积、面积和质量。用户可用 VOL 卡 填写的体积代替计算的体积， 这些输入体积将代替计算的体积使用在记数问题中。 如果一个 栅元的体积既计算不出来也没有输入在 VOL 或 SDn 卡中，程序给出致命性错误信息。 VOL 卡为记数问题提供了另一种输入体积的方式。通常使用的是 SDn 卡，VOL 卡只用 于栅元体积，SDn 卡能给出栅元及分割部分的体积及质量。4.2.2 AREA 曲面面积卡格式： area x1 x2 … xi … xn xi = 曲面 i 的面积； 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 使用计算出的面积。 使用：AREA 卡是曲面面积的可选择卡。 它类似与 VOL 卡，用以补充 MCNP 计算曲面面积的不足。该卡是输入曲面面积的选择 卡。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 被计算， 否则该曲面的面积将不被计算。 对于无法计算的面积， 而且又未在 AREA 卡或 SDn 上给出，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 个曲面片断的面积，则需使用 FSn 卡来切割整个曲面，SDn 卡可提供曲面及分割部分曲面 的面积。4.2.3 重复结构卡1)U UNIVERSE 卡 Universe 或者是一个栅格或者是一批普通的栅元的集合。 U 卡的非零项是该栅元所属的 Universe 号。缺少 U 卡或者 U 卡的零项意味着这个栅元不属于任何的 Universe。Universe 号是由用户任意选定的整数。FILL 卡表明该栅元是用它所指定的 Universe 号所在的全部栅 元去填充。一个 Universe 中的一些栅元可以是有限的也可以是无限的，但它们必须填满要 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 是无限的，因为当它们碰到“窗口”的曲面或与“窗口”的曲面相交时将被截止。第二级在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 Universe 的全部曲面在同一个坐标系， 则用一个 TRCL 卡来定义被填充栅元和用来填充栅元 这二者的坐标系转换关系。 用另一个 Universe 填充一个 Universe 中的一个栅元，在这种情况下第三级出现。最大 可有 10 级。大部分问题不需要这些级。最高级到最低级与数值的顺序相反。 被填充栅元的曲面和用来填充栅元的 Universe 中的那些曲面必须不一致。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 填充栅元的尺寸，或者扩大用来填充栅元的 Universe 的尺寸，但是这种方法运行慢一些。 下面看一个例子： 1 0 1 -2 3 -4 5 -6 fill＝l 2 0 7 -8 9 -10 u=1 fill=2 lat＝1 3 0 -11 u=-2 4 0 11 u=2 5 0 -l:2:-3:4:-5:6 px 0.001 2 px 49.9999 3 py -9.9999 4 py 9.9999 5 pz -5 6 pz 5 7 px 0 8 px l0 9 py 0 10 py 10 11 s 5 5 0 4 如果在任何一个不被任何较高级栅元的边界所界的栅元的 U 卡项前面加一个减号，这 样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。如果 这个曲面用来记数， 则把这个曲面复制为具有另一个名字的曲面， 这个曲面用于不作记数的 地方。MCNP 的二维几何画图覆盖节 PLOT 要求在一个栅元内不使用同一个曲面，以及在 用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。 上面的例子也可以用宏体来定义： １ ０ －２０ ｆｉｌｌ＝１ ２ ０ －３０ ｕ＝１ ｆｉｌｌ＝２ ｌａｔ＝１ ３ ０ －１１ ｕ＝－２ ４ ０ １１Ｕ＝２ ５ ０ ２０ ２０ ｒｐｐ ０ ５０ －１０ １０ －５ ５ ３０ ｒｐｐ ０ １０ ０ １０ －５ ５ １１ ｓ ５ ５ ０ ４ 2)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 栅元的曲面。当用同一个 Universe 填充这些栅元时，TRCL 卡是特别有用的。如果这些被填 充栅元的曲面和填充它们的 Unverse 中那些栅元的曲面都是在同一个辅助坐标系下描述的， l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内部，因为该 Universe 中的栅 元将继承它们填充那些栅元的变换。 TRCL 卡有两种形式，一种形式是： trcl=某个整数。这个整数是 TR 卡的号， TR 卡含 有这个栅元所有曲面的一个变换，TR 卡是在输人文件 INP 的数据卡部分。没有 TRCL 卡或 者 trcl=0 就意味着没有变换，省略。另一种形式是：在 TRCL 助记符后面的括号里填写这个 变换。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 不是余弦；这和*TR 卡一样。 如果一个栅元有一个变换， 则由这个栅元的原有曲面产生一组新的独特名字的曲面， 这 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 名字是可知的， 并且可在其它栅元卡上及记数卡上使用它。 这个方法限制栅元的名字和原曲 面名字不能大于三位数；然而，这些产生的曲面仅仅是界定已变换的栅元曲面，不是填充它 的任何 Universe 的曲面。对每一个 Universe 不管它在这个问题中标记多少次，都只要求一 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那 些方向上增加。 在六棱柱栅格的情况下有二个限制： 第一和第二指标必须沿着横的相邻曲面 的方向增加， 第三个指标必须沿着棱柱的一个方向或者另一个方向增加。 然后按照顺序的规 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；然后按照那个顺序依次 为（0,1,0）元素， （0,-1,0）元素， （0,0,l）元素，及（０,０,-1）元素，如图 2-3(a)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的上、下底面。(a)六面体栅元排列顺序 (b)六棱柱栅元排列顺序 图 2-3 栅元排列顺序 六面体不一定是直角的， 六棱柱也不一定是规则的， 但是由它们构成的一些栅格必须正 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 方向上是无限的。六棱柱栅格栅元可以沿着棱柱的长度方向无限。横截面必须是凸的。这个 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（限制栅格的范围） ，这个粒子 死亡。 4） FILL 卡FILL 卡上的非零项指明用来填充相应栅元的 Universe 号。在 U 卡上相同号标记组成这 个 Universe 的一些栅元，FILL 项后面的括号里可放有变换号或变换本身。这个变换是被填 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 用*FILL。在输入文件的数据卡部分不能同时有 FILL 卡，又有*FILL 卡。如果要填写一些 以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 输人文件 INP 的栅元卡上。 如果被填充的栅元是一个栅阵，FILL 说明或者是一项或者是一个数组。如果是一项， 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 元素。 用一个栅格填充一个栅元的数组说明是：三个尺寸，紧接着是这个数组值的本身。这三 个尺寸说明定义了三个栅格指标的范围。它与 FORTRAN 的 DO 循环一样，下界和上界必 须用正数、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 素的位置确定的。在 LAT 卡部分已强调，栅格栅元曲面说明的顺序就定义了栅阵元素的顺 序。 在该栅阵栅元卡上前两个曲面定义第一个栅格指标的方向。 指标的数值范围取决于这个 栅格的 （0,0,0） 反素的位置在哪。 例如， -5:5， 0:10， 及-10:6 都是定义 11 个元素， 但 （0,0,0） 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。 数组大小遵守尺寸说明， 在这个数组中的每个元素。 实际上只有与这个数组元素对应的 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 以使用两个有特殊意义的值： 零意味着栅格元素不存在， 这样使用零就可以指定一个非直角 阵列；如果数组值与这个栅格的 Universe 号一样，就意味着与这个数组元素对应的那个栅 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，这个特 殊值不起作用。跟带有单项的 FILL 说明一样，在数组的任何一个值后面的括号里可跟有一 个变换号或者变换本身。 例如： fill＝0:2 1:2 0:1 4 4 2 0 4 0 4 3 3 0 4 0 这个栅阵只有 8 个元素被填充（存在 8 个元素） 。元素（0,l,0） ， （l,l,0） ， （l,2,0） ， （0,1,1） 和（l,2,1）都是用 Universe 4 填充；元素（2,l,0）用 Universe 2 填充；元素（l,l,1）和（2,l,l） 用 Universe 3 填充。4.2.4 TRN 坐标变换卡格式：trn O1 O2 O3 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 M n：变换号， 1&n&999; O1 ，O2 ，O3：变换的位移矢量； B1～B9：变换的旋转矩阵； M：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： trn 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 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 杂的曲面都是不难给出描述参数的。但是，当曲面对称轴不平行于坐标轴时，对曲面给出描 述参数难度就大多了。 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， 然后使用如下变换功能， 将该曲面的描述转换到问题的基本坐标系中。 这个变换是通过坐标 变换卡 TRn 卡实现的。TRn 卡指明辅助坐标系与基本坐标系的关系，在辅助坐标系描述曲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 助坐标系并不相应于基本坐标系时，便需使用 TRn 卡，用以指明辅助坐标系与基本坐标系 之间的关系。 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。Bi 是 在基本坐标系（X Y Z）轴与辅助坐标系（x’y’z’）轴之间的夹角余弦（若在 TRn 前加了“*” ， o o 如*TRn，则由指明余弦值改为指明角度，0 ＜θ＜180 ＝，其排列规则为： 元素 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 轴X ? x?Y ? x?Z ? x?X ? y?Y ? y?Z ? y?X ? z?Y ? z?Z ? z?Bi 的意义与 M 无关。用户不必给出所有 Bi 值，可用 kJ 跳过不指定的项，Bi 可按以下 任一种方式指定： i）Bi 全部给出（9 个值） ； ii）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第 三个矢量； 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） 。 程序将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两 个矢量； v）没有输入，程序将建立相同矩阵。 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。 在所有情况下，MCNP 解决任何小的非正交性，并归一这个矩阵。在归一过程，形似（l，0， 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。 当变换只是一个平移时， 使用方式 v 是合适的。 当一些斜置曲面都是关于某个斜轴的旋 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）大体是 同等适用的。如果辅助坐标系和基本坐标系中一个是右手坐标系，而另一个是左手坐标系， 则使用方式 i）是合适的。 使用坐标变换以简化曲面的几何描述， 以及建立曲面源问题的坐标系统与写这个曲面源 文件中这个问题的坐标系统之间的关系。 通常一个栅元组分将有同一个坐标系统。 在这个坐标系统下描述这个组分的曲面， 然后 用 TRn 卡指定这个系统与基本坐标系统的关系。 例子： 17 4 px 5 tr4 7 .9 1.3 0 -1 0 0 0 1 -1 0 04.3 降低方差卡下面是定义降低方差卡的参数的卡片。 助记名 IMP TSPLT EXT FCL WWN 卡片内容 栅元重要性卡 时间分裂或轮盘赌卡 指数变换参量 强迫碰撞参量 粒子权窗边界 助记名 ESPLT PWT VECT WWE WWP 卡片内容 能量分裂与轮盘赌卡 光子权重卡 向量输入 粒子权窗能量 粒子权窗参量WWG MESH DXC粒子权窗产生器 网格权窗产生器的网格 层次重要性 DXTRAN（球） 栅元贡献WWGE PDn BBREM粒子权窗产生能量 N 记数的探测器贡献 轫致辐射偏倚在方差降低技巧中大部分卡片都是选择性的，但 IMP 卡和 WWN 卡必有其一。一个栅 元或者曲面参数卡的输入要与先前出现在 INP 文件的栅元、曲面卡相符合。为了在卡片上 取到特定的栅元或曲面，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 卡上的数据项数不等于问题中的栅元数时，MCNP 将指出为致命性错误。 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。4.3.1 IMP 栅元重要性卡格式：IMP：n x1 x2…xi…xI 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 出现 N，P 或 N，P，E 或 P，E。 xi=栅元 i 的重要性 I=问题中的栅元数 缺省：如果是中子重要性问题可缺省。如果中子重要性不是 0，所有的光子栅元的重要 性要设成 1。如果中子重要性不是 0，光子重要性也是 0。 使用：对于一个栅元卡 IMP 卡和 WWN 卡必须有其中一个。 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 n p 的问题中，未给出 imp:p 卡， 那么所有栅元的光子重要性均置为 1。 当 IMP 卡上的数据项数不等于问题中的栅元数时，MCNP 将指出为致命性错误。 对 IMP 卡，nR 及 xM 书写功能是很有用的，例如给出一张 IMP 卡为： imp:n l 2 2m 0 1 20r 则使栅元 1 的重要性为 l，2 为 2，3 为 4，4 为 0，而 5-25，则都是 l。此时若有一 条轨迹从块 2 走进块 3， 则将被分裂成两条轨迹， 每条新轨迹的权是分裂前原轨迹权的一半。 相反若轨迹是从块 3 走进块 2，则将以 50％的概率终止这条轨迹；如果未被终止，则该轨迹 的权将加倍。 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 球上生成假粒子时，如果轨迹经过一个“0”重要性栅元，则也将被杀死。 当粒子轨迹进入真空栅元时， 即使重要性增大， 也不进行分裂； 但对离开真空块的轨迹， 若进人了较低重要性的栅元，则仍将常规实行轮盘赌。4.3.2 ESPLT 能量分裂与轮盘赌卡格式：esplt:n R1E1 …R20E20 n： n 表示中子，P 表示光子； 缺省：如果省略了这个卡片表示这些粒子不发生能量分裂。 使用：可选择卡；不能在多组计算中使用。 Ri 的意义取决于对于粒子类型 n 有没有权窗，这将在下面进行讨论。 （注意与 TSPLT卡相反，ESPLT 中的 Ri 表示下降能量的分裂或轮盘赌。 ）对于大于最大能量 Ei 的能量，绝 对重要性作用设成相同，并附加一个 R0=1,代码中的分裂与轮盘赌都要改变。 规定 ESPLT 卡和与时间有关的权窗一起使用。对于与能量有关的权窗不推荐使用 ESPLT 卡，因为这两个卡可能相互关联。可以用一个能量有关的权窗卡代替一个单区间权 窗加一个 ESPLT 卡。 没有权窗 Ei：粒子实行分裂的能量限（Mev） 。 对于能量下降过程中经过 Ei 的粒子： Ri=（Ri &1）粒子要分裂成的轨迹数；(0&Ri&1)俄罗斯轮盘赌的概率。 对于能量上升过程中（例如裂变）经过 Ei 的粒子（Ri&0 参看“其他” ） ： 1/ Ri=（1/ Ri &1）粒子要分裂成的轨迹数；(0&1/ Ri &1)轮盘赌的概率。 其他：如果第一输入项是负的，也就是 Ri&0，能量上升时不能做分裂或轮盘赌游戏。 缺省：省略这张卡的粒子没有能量重要性。 对于问题范围的粒子能量分裂与轮盘赌可以使用 ESPLT 卡，而对于几何作用的分裂与 轮盘赌可以使用 IMP 卡。在 MODE P E F8 加上高度记数和多组问题不能使用 ESPLT 卡。 ESPLT 卡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 RiEi。如果能量 Ei 不是单调的， 会发出警告信息。 Ri 可以不是整数也可以是 0 和 1 之间的数。 如果能量下降到 Ei 以下， Ri &1， 粒子会发生分裂。 0&Ri&1， R i 代表轮盘赌游戏中的存活概率。 当能量上升 Ri&0 时， 若 1/ Ri &1， 粒子会分裂。 若 0&1/ Ri &1， R i 代表轮盘赌游戏中的存活概率。 如果粒子能量下降到 Ei 以下， 抽样进行指定的分裂或赌。 如果在一个粒子轨迹中经过多于一个能量分界，用 Ri 得到的值决定输出。 如果能量下降到 Ei 以下，一定会发生特定的分裂或赌。如果能量上升到 Ei 以上，通常 要进行相反的游戏。例如，假定在 lev 处以 50％的概率指定了轮盘赌，如果粒子能量升到 lev 以上时，它又将被一分为二。 中子能量上升可能是因为裂变或者是热中子的向上散射。 在有的情况下， 在能量上升时， 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 Ri 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， 则不做相反的游戏。 例如卡片： esplt:n 2 .1 2 .01 .25 .001 指定当中子能量落到 0.1Mev 以下时， 粒子将被一分为二； 当能量落到 0.01Mev 以下时， 将又一次一分为二；当能量落到 0.00lMev 以下时，将以 25％的残存概率进行轮盘赌。 有权窗 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 Ri 是权窗的能量修正。 如果能量下降到 Ei 以下，权窗除以 Ri 划分。相反的，如果能量上升到 Ei 以上，权窗乘以 Ri。如果经过了多个能量分界，权窗的修正由 Ri 得到的值决定。 例如卡片：ESPLT:N 2 .1 2 .01 .25 .001 WWP:N 5 3 5 0 0 0 J J 指定当中子能量落到 0.1Mev 以下时，权窗将被 2 除；当能量落到 0.01Mev 以下时，将 又一次被 2 除；当能量落到 0.00lMev 以下时，权窗将被 0.25 除。 如果 WWP 卡的第八项输入是 1（缺省值为 0） ，除了上一段的权窗修正之外，粒子向上 经过分界 Ei 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。 例如卡片：ESPLT:N 2 .1 2 .01 .25 .001 WWP:N 5 3 5 0 0 0 J 1指定当中子能量落到 0.1Mev 以下时，权窗将被 2 除；当能量落到 0.01Mev 以下时，将 又一次被 2 除；当能量落到 0.00lMev 以下时，权窗将被 0.25 除。另外，这个例子指定当中 子能量落到 0.1Mev 以下时，粒子将被一分为二；当能量落到 0.01Mev 以下时，将又一次一 分为二；当能量落到 0.00lMev 以下时，将以 25％的残存概率进行轮盘赌。4.3.3 TSPLT 时间分裂或轮盘赌卡格式：TSPLT:n R1T1..R20 T20 n=中子为 N；光子为 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。 Ri 的意义取决于对于粒子类型 n 有没有权窗，这将在下面进行讨论。 （注意与 ESPLT 卡相反，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 Ti 的能量，绝 对重要性作用设成相同，并附加一个 R0=1，代码中的分裂与轮盘赌都要改变。 规定 TSPLT 卡和与能量有关的权窗一起使用。对于与时间有关的权窗不推荐使用 TSPLT 卡，因为这两个卡可能相互关联。可以用一个时间有关的权窗卡代替一个单区间权 窗加一个 TSPLT 卡。 通常在一个关联模式的问题（例如 MODE N P） ，如果例子类型 x 在晚期是重要的，所 有产生 x 粒子的粒子在晚期都是重要的。 因此一个 MODE N P 问题， 例如指定一个 TSPLT： P 卡，那么通常也指定一个 TSPLT：N 卡。还要注意如果中子在