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RayXpert與RayXpert 2.0輻射模擬軟件
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RayXpert與RayXpert 2.0輻射模擬軟件
在核技術、輻射防護、空間工程、醫(yī)療物理和工業(yè)檢測等眾多與輻射相關的高端應用領域，對電離輻射環(huán)境的精確建模與評估已成為保障安全與優(yōu)化設計的關鍵環(huán)節(jié)。來自法國圖盧茲的TRAD公司，憑借其三十年專注于空間與輻射環(huán)境技術的研發(fā)積淀，推出了基于蒙特卡洛方法的RayXpert軟件平臺，為工程人員和研究人員提供了一款專業(yè)、靈活、可擴展的3D輻射仿真解決方案。2025年推出的RayXpert 2.0在原有基礎上實現(xiàn)全面革新，功能更強大、建模更智能、效率更高效。
TRAD公司簡介
TRAD（Tests & Radiations）公司成立于1994年，總部位于法國圖盧茲，是歐洲領先的輻射防護與測試服務提供商。公司聚焦于空間、航空、核能與高科技產(chǎn)業(yè)中的輻射環(huán)境建模與輻照服務，積累了豐富的元器件篩選與空間輻射評估經(jīng)驗。TRAD的軟件產(chǎn)品家族包括RayXpert、FastRad等，在 ESA（歐洲空間局）、CNES（法國國家航天中心）、Airbus（空客）、Thales、CEA等重要機構和企業(yè)中均有廣泛部署，客戶遍布全球三十多個國家。
RayXpert核心功能
RayXpert是一款基于Geant4或MCNP蒙特卡洛方法的3D輻射環(huán)境模擬軟件，具有以下核心特性：
多粒子模擬能力：支持伽馬射線、X射線、電子、中子、質(zhì)子、α粒子等；
精準劑量評估：可計算空間分布的劑量率、等效劑量、吸收劑量，并進行圖形輸出；
靈活建模：內(nèi)置3D建模模塊，支持從零建?；?qū)牍I(yè)CAD（STEP格式）文件；
自定義源項配置：支持點源、面源、體源、譜源、復雜能譜源；
可交互圖形界面：通過圖形化界面進行模擬參數(shù)配置與可視化結(jié)果展示；
材質(zhì)定義靈活：用戶可定義任意材料，包括原子構成、密度、混合材料等；
結(jié)果分析工具：包含等值線圖、剖面分析、探測器計數(shù)率仿真、多能譜劑量疊加等分析工具。
RayXpert是“工程師友好型”輻射建模平臺，兼顧計算物理的專業(yè)性與圖形界面的易用性。
RayXpert 2.0全新特性
RayXpert 2.0在保持易用性的同時，在性能與智能化方面實現(xiàn)了大幅飛躍：
1. 建模與可視化改進
全新3D建模工具，支持對象層級管理與智能約束；
檢測幾何體交錯重疊、真空泄露等幾何錯誤，并支持自動修復；
多通道可視化：支持多種類型粒子的劑量疊加、不同源項疊加；
支持路徑追蹤與路徑累計劑量可視化（Path Dose Viewer）。
2. 數(shù)據(jù)與物理引擎更新
引擎升級至Geant4 v11.2，擴展至強子物理過程；
新增核數(shù)據(jù)庫接口（如JEFF3.3 / ENDF/B-VIII.0；ENDF/B-VIII.0, JEFF3.3 et TENDL-2024）；
Figure of Merit（FOM品質(zhì)因子）機制用于衡量仿真計算效率；
支持比活度、能量譜與屏蔽厚度優(yōu)化。
3. 模型管理與自動化支持
材料庫與源項管理器全新改版，支持JSON導出與Python接口；
支持命令行調(diào)用與批處理自動化仿真；
可導出模擬日志與中間數(shù)據(jù)以便深度調(diào)試；
支持腳本編輯器一鍵生成模擬輸入文件。
方差縮減與加速計算技術
蒙特卡洛模擬雖具備高精度，但耗時較長。RayXpert 2.0引入多種“方差縮減技術”（Variance Reduction Techniques），大幅加快收斂速度：
粒子分裂（Splitting）：增加重要區(qū)域的粒子數(shù)量；
俄羅斯輪盤法（Russian Roulette）：減少非重要區(qū)域計算量；
指數(shù)變換（Exponential Transform）：優(yōu)化高穿透情形中的粒子軌跡；
重要性映射（Importance Map）：自動生成關鍵區(qū)域優(yōu)先計算圖譜；
偽隨機數(shù)優(yōu)化：減少偽隨機采樣誤差、提升結(jié)果穩(wěn)定性。
這些方法共同作用，使得RayXpert即使在復雜幾何體或高能譜情況下，也可在數(shù)小時內(nèi)完成高精度輻射場模擬。
典型應用領域
RayXpert與RayXpert 2.0在多個行業(yè)中具有廣泛應用，典型場景包括：
醫(yī)療物理應用案例：放療加速器防護墻設計、質(zhì)子治療束流線屏蔽、Brachytherapy仿真
空間與航空應用案例：衛(wèi)星輻射環(huán)境建模、航天器屏蔽分析、電子器件電離/非電離劑量評估
工業(yè)檢測應用案例：X射線或中子探傷系統(tǒng)防護優(yōu)化、容器透照安全評估
核工程應用案例：放射源貯存與運輸容器、乏燃料存儲池、中子屏蔽與臨界控制
教學科研應用案例：粒子物理教學、輻射劑量仿真培訓、核技術課程中使用
軟件版本與授權模式
RayXpert 提供模塊化授權機制，主要分為以下版本：
SILVER：基礎版，支持伽馬/X射線、CAD導入與劑量模擬；
GOLD：進階版，增加電子、中子物理過程、更多數(shù)據(jù)庫支持；
PLATINUM：旗艦版，全面開放全部粒子與腳本自動化接口（含Hadron Physics強子物理：Protons質(zhì)子、Deutons氘核、Tritons氚核、Alphas α粒子、He3氦-3、Ions離子、Neutrons中子>20MeV）
Network License：支持浮動授權，適用于多用戶單位共享許可；
支持 Windows 操作系統(tǒng)，可與Python、Matlab、Excel等軟件聯(lián)動處理結(jié)果數(shù)據(jù)。
RayXpert與RayXpert 2.0是融合現(xiàn)代圖形界面、物理仿真核心與高效計算引擎的先進輻射仿真平臺。它不僅降低了輻射場建模門檻，也顯著提升了工程師與科研人員的工作效率。RayXpert已在全球多個關鍵行業(yè)中實現(xiàn)商業(yè)化部署，未來有望隨著核能、航天、精準醫(yī)療等技術的發(fā)展而持續(xù)擴展應用邊界。如果你希望探索或評估RayXpert在具體場景中的應用，請聯(lián)系官方授權代理商南京覃思科技有限公司獲取更多資訊和支持。
具有鋼結(jié)構工程專業(yè)承包二級資質(zhì)、建筑工程施工總承包貳級資質(zhì)；公司主營產(chǎn)品包括重鋼、輕鋼、網(wǎng)架及檁條、彩鋼板等鋼結(jié)構產(chǎn)品；近年來，公司承接了國內(nèi)外大型結(jié)構件、橋梁、車庫、標準化廠房等具有較大影響力的一系列項目；產(chǎn)品遠銷白俄羅斯、贊比亞、印尼等國家，得到了一致好評。
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