求む磁場計算デザインツール

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NASAは、アクティブ・シールドの設計を検討し、深宇宙放射線防護を決定するために、モンテカルロ解析（MCNPまたはGEANT4）用の放射線と磁場の入力を組み合わせることができる磁場計算設計ツール（MFCDT）ソフトウェア・パッケージを求めている。ソリューションは確立された放射線コードを使用しなければならない。最適には、このソフトウェアパッケージは、様々な場と形状を迅速に3D解析できることである。

背景

深宇宙での有人宇宙飛行では、居住空間内の放射線被ばくを低減することで放射線影響に対抗するため、磁気遮蔽が不可欠となる可能性がある。最適な遮蔽構成を見つけるためには、アクティブ遮蔽設計から放射線解析ソフトウェア（MCNPとGEANT4）への入力を迅速に作成できるツールが必要である。現在、モンテカルロ解析のための放射線と磁場の入力は手作業で行わなければならず、時間がかかる。放射線と磁場の高速かつ自動的な3次元解析が可能なソフトウェアパッケージがあれば、能動的磁気シールドの最適な構成が可能になる。

制約：

ソフトウェア・ソリューションはこうなる：

• 太陽系磁場（NOAA/NASA 定義）と車両磁場（車両設計者の機能）を入力できること。ただし、標準フォーマットは存在しないが、EXCELベースやテキストベースの定義を柔軟に入力できること。
• 自然磁場と車両磁場を合計できる

出力しなければならない：

• (x,y,z,t -> l,m,n,T) または (x,y,z,t -> Tx,Ty,Tz) データベースと 3 次精度補間スキームを MCNP (FORTRAN) と GEANT4 (C++) で使用できるサブルーチンで生成する。
  • 3次元磁場マップ（自然用と車両用でフォーム1とフォーム2を混在可能）
    • 形式1：(x,y,z,t ->Tx,Ty,Tz) ここで(Tx,Ty,Tz)は時間の関数である。
    • 形式2：(x,y,z,t -> l,m,n,T)ここで(l,m,n,T)は時間の関数である。
    • 変数：
      • (x,y,z,t) – 3つの直交空間座標と時間
      • (l,m,n) – 3つの座標に沿った方向の余弦
      • (Tx,Ty,Tz) – 3つの座標に沿った磁場の強さ
      • (T) – (x,y,z,t)点の磁場強度
• 利用可能なFORTRAN/C++コンパイラは、GNU、Intel、PGIです。
• 計算効率が高いこと（AVX+ベクタを持つx86チップセット）
• PHITSやFLUKAは使わない（制限が多すぎる）

考えられる解決策

磁場モデリングの分野で活躍する世界中の学術機関、産業界、政府機関。

解決策の望ましい結果：

ソフトウェアを開発している、または作ることができるパートナーを探している。

使用分野と用途

宇宙探査