DPM的使用说明.docx
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DPM的使用说明
<----DPM程序说明-------------------------------------->
这个文件成立于2001年5月2日.
内容
1）版权
2）感谢
3）常规
4）如何安装
5）如何运行空闲空闲
6）程序
7）数据文件
8）参数和用户自定义程序
9）样本问题
10）基准和时间
11）DPM的变化
<----1.版权------------------------------------------------->
版权（c）2000年、2001年
工业大学加泰罗尼亚
允许使用,拷贝,修改和分发这个软件和它的文档出售为任何目的没有付费特此授予,前提是上面的版权声明出现在所有拷贝中,两个版权声明和本许可声明出现在支援文件中。
加泰罗尼亚的工业大学使任何陈述关于该软件的适用性为任何目的。
它是“按原样”提供的明示或默示的担保
版权（c）2000年、2001年
密歇根大学学习
允许使用,拷贝,修改和分发这个软件和它的文档出售为任何目的没有付费特此授予,前提是上面的版权声明出现在所有拷贝中,两个版权声明和本许可声明出现在支援文件中。
密歇根大学的适用性进行任何陈述该软件用于任何目的。
它是“按原样”提供的明示或默示的担保。
版权（c）2000年、2001年
大学的巴塞罗那
允许使用,拷贝,修改和分发这个软件和它的文档出售为任何目的没有付费特此授予,前提是上面的版权声明出现在所有拷贝中,两个版权声明和本许可声明出现在支援文件中。
大学的任何陈述关于巴萨使该软件的适用性为任何目的。
它是“按原样”提供的明示或默示的担保。
<----2.感谢------------------------------------------->
我们（斯科特Wilderman,巴林和阿历克斯。
SempauBielajew）想谢谢参考。
迪克Fraass,校友拉米夫定,但McShan十Haken兰迪,从放射肿瘤学部门的密歇根大学,博士版拉森部门的核工业辐射科学和fSalvat患病,从ECM部门大学德巴塞罗那,着富有成效的讨论。
作者之一（JS）欣然承认Direccio金融支持的一般Recerca·德·拉·Generalitat加泰罗尼亚（西班牙）不予。
1997BEAI400256以及来自西班牙的Fondo财政支持德Investigacion普通人的号合同下98/0047-01。
金融支持这项工作已经提供了ADAC实验室（事业,加利福尼亚。
此外,金融支持这项工作已经被提供的主持下,美国能源部劳伦斯——利弗莫尔国家实验室的numbe合同下W-7405-ENG-48.
<----3.常规---------------------------------------------------->
一个电脑程式DPM模拟运输的高能源电子、光子使用蒙特卡罗（MC）的方法.
DPM被设计来处理radiotherapy-class问题。
更确切地说,它是优化计算剂量分布将被居高不下的能源（~1MeV到~20MeV）电子、光子束的患者,其几何形状来定义（通常）大量的小体积的元素或探测器。
在描述一些近似的物理过程的假定探测器低原子序数材料,比如水、肺、骨、钛等。
有4个项目的DPM的程序组.第一个是稍有不同的版本的程序资料是与通用MC代码潘妮洛普。
材料物理数据提取原料佩内洛普·库常数,并产生表和截面对给定的材料；第二个程序是一个预处理程序,PREDPM,用潘妮洛普数据（所产生的材料）,产生了一系列的输入文件为DPM运转；第三个项目,GENVOXEL,作为一个PENELOPE-style表面/立体几何的文件,然后创建一个voxel-by-voxel体积密度为DPM列表。
第四个程序是蒙特卡罗程序本身,DPM.
它假定了用户是相当熟悉蒙特卡罗electron-gamma运输计划。
的概念,如切断能源生产过程和二次粒子吸收能量的参考而不是解释说.
在一些观点也认为,在一个Unix用户运行环境。
这种假设影响诸如文件的名字（例如。
DPM的。
x”作为对“dpm.exe”）,在make-all命令文件（例如。
“mv”而不是“移动”）。
除非另外注明,被分析处理能量,DPM电动距离,在厘米.
<----4.如何安装DPM----------------------------------------->
unzipping下载后,你应该在你的空闲以下文件目录
readme.txt->这个文件
*.f->FORTRAN77来源
make-all->结合使文件（编译+链接）为4的节目
*.in->为样本输入文件的问题
sample.geo->PENELOPE-style几何文件样本问题
sample.out->结果样品的问题
_pendat/*->材质说明
benchmarks/*->ICCR2000基准数据和光子谱
现在遵循这些步骤:
1）看一看的make-all”。
它被提供作为一种方法来说明FORTRAN文件需要联系在一起。
“make-all”是准备使用Linux环境GNU国集团的编译器没有优化选项。
使它适应你的系统,借用你的FORTRAN编译和用最好的优化选择。
2）DPM已经准备使用一些时间函数,以提供信息对于仿真效率之后的每一个跑。
然而,依靠你的操作系统和编译器有关,这些系统的功能可能不会在你的电脑上运作或被调用在某种程度上不同于一个DPM用。
因此,为了避免并发症在编辑和链接过程期间,所有时间函数调用不激活默认
如果你有一个GNU的编译器和连接器时,你可能会有兴趣在转弯时间函数在这一点。
这样做,编辑文件的时间。
f'和遵从指示下,每一个发生提供字符串的opt-Time在”。
如果你没有一个GNU的编译器,但是你知道如何调用相应的函数在您的系统,那么你可以修改时间。
f,使每一个例行提供信息描述在相应的头。
3）执行
%make-all
DPM的目录。
注意,你可以在一个Unix系统首先需要改变的权限
%chmodu+xmake-all
这个步骤将会创建可执行文件,即空闲。
x,predpm。
x,genvoxel。
x和_pendat/material.x。
你现在已准备好要动身了。
进入下一节。
<----5.如何运行DPM--------------------------------------------->
一旦被“安装的DPM,遵循这些步骤:
1）创造你的DPM几何文件（这里叫*.vox）。
在“数据文件”部分的格式。
文件块算法。
当几何描述是由一个或几个均匀体二次曲面限制（飞机,圆柱状,球状,等等）,辅助程序GENVOXEL能被使用。
在这种情况下,一个PENELOPE-style几何文件（*.geo）必须事先准备。
GENVOXEL将阅读。
geo文件和创造相应的。
文件兼容DPM块。
GENVOXEL也需要输入文件（例如genvoxel.in）。
运行,
%genvoxel.x2）创造你的输入文件为PREDPM（这里名叫predpm.in）
两个例子的输入文件,predpm4elec。
在和predpm4phot。
在被提供。
在这两个文件的赋值shigh仿真参数,缓慢而ecross适合仿真电子和光子治疗梁分别。
确保你有一个DPM资料档案为每种材料predpm.in所指。
资料文件被存储在DPM_pendat/。
一些最常用的材料已经包含在分布（例句。
水）。
注意输入文件提供一个例子产生五材料的准备,即、水、肺（ICRP等组织定义）,皮质骨（ICRP等组织）、铝、钛等。
然而,如果一个资料的需要并且不在场,它可以很容易地准备著交互项目资料,从潘妮洛普套房。
注意到这后一种程序必须被位于_pendat/目录（自动的make-all的地方,那儿）。
3）运行predpm.x这将创建一套文件（与共同指定的前缀predpm.in）读空闲。
这一步需要做的唯一一次为一个给定的材料。
4）创造你的输入文件为DPM.
材料和几何文件指定名称所对应的输入文件。
一个例子是供样本问题下面描述（dpm.in）。
回忆起所有的关于时间（如“规定的时间在dpm.in）将会没有任何效果,如果你不启动程序。
（请看段“安装”）。
5）运行dpm.xdpm.out
完成后模拟的结果将被写为DPM。
请看段“样本问题”的更多细节。
<----6.程序--------------------------------------------------->
以下FORTRAN77个文件均包括在内,
dpm.f-DPM源
genvoxel.f-GENVOXEL源
getnam.f-程序获取文件名前缀
inscat.f-本例程取样准确角度,采取从PENELOPE
libelastic.f-图书馆的弹性和多个弹性散射程序
libeloss.f-图书馆、无弹性散射能量损失的例程
libgeom.f-简单的几何voxelized图书馆计划
libmat.f-图书馆工作与化合物的例程,等等。
libmath.f-图书馆有用的数学程序
libpenmath.f-图书馆有用的数学程序改编自PENELOPE
libphoton.f-图书馆的光子的日常生活,用一些空闲,一些人从PREDPM,和一些供参考
material.f-PENELOPE2000资料处理程序
pbrem.f-程序建立精确的采样,在PREDPM轫致辐射
penelope.f-PENELOPE2000MonteCarlo和预处理的图书馆
pengeom2.f-PENELOPE2000几何程序
predpm.f-PREDPM源
time.f-时间程序
注意编译的一些subprograms大量供货,从明确援引潘妮洛普类型检查可能产生警告信息。
1）DPM
DPMradiotherapy-class优化问题中所述的”,提出了一种快速、准确的DPM蒙特卡罗代码优化,光子和电子放射治疗计划剂量计算”,物理,生物医学45（2000）p2263-91。
介绍了一些空闲稍许修改1.1在物理学中的活性进行了综述。
它从标准输入读取它的输入数据,写信给stdout,通常都是重定向到一个文件,像
%dpm.xdpm.out
dpm.文件在提供的样本问题应该是自我解释的。
除了输入文件,也阅读文件DPM叫做“command.in”。
该文件包含指令完成在执行时间DPM,典型的结果查询到那一刻（所写的progress.out”）或者改变设置对于数量的历史或仿真时间要求。
特别是,它可以用来阻止仿真一次。
命令文件是不证自明的纯文本文件,可以来编辑用户DPM时运行。
2）GENVOXEL
GENVOXEL格式化文件读取PENELOPE几何并把它变成一个纯文本文件的容积列的规定的格式DPM。
它读取输入数据从标准输入,通常如在它是转到一个输入文件,
genvoxel.x文件genvoxel。
在提供的样本问题应该是自我解释的。
因而有必要文件PENELOPE几何提前做好准备。
参阅PENELOPE文件细节。
为例,给出了sample.geo样本问题。
从全美PENELOPE是可以免费使用的。
看http:
//www.nea.fr
3）MATERIAL
MATERIAL是一种交互式程序,构建了数据文件盘材料。
运行
%material.x
输入材料受到质疑从命令行,可以指定Z和重量方面的分数,或可以指定一个默认的从列表PENELOPE材料。
名单是发现在_pendat/compdata.tab。
输出文件装入_pendat,使用一个名称指定的用户。
注意这个文件名称必须与资料的名字,PREDPM输入文件（记得,文件名是大小写敏感的在Unix!
）。
正是在这一过程中执行的资料,用户将会被要求输入”ENERGYANDOSCILLATORSTRENGTHOFTHEPLASMON”。
建议默认值给出了程序的输出是用于所有non-insulating材料。
为解决,这些物理量应设定等于0。
4）PREDPM
PREDPM准备资料数据读DPM.
一些当地的修改PREDPM可能被需要。
特别是可能会有一些机器的依赖在子程序GETNAM和GETNAM2,文件inscat所发现。
f和getnam.f。
这些程序是用来读取可变长度的名字在输入文件的材料和DPM前缀。
PREDPM读取数据文件是由潘妮洛普预处理器资料（见上面）。
运行,
%predpm.x问题的参数（cutoffs、材料等）在输入文件中指定,如下所述。
一系列的输出文件（DPM的数据输入）会产生二次电子,拥有相同的前缀,按输入文件。
<----7.数据文件------------------------------------------------->
所产生的PREDPM-------------------
PREDPM生成一系列的数据文件读取所给空闲。
请看段“程序”,了解更多详情。
DPM的几何文件---------------------
其结构如下:
文件开始在这里*********************************************
标题部分:
DPM几何文件-->这是一个注释行
-->这个空白行一定在这里
Nxvox,Nyvox,Nzvox:
6161150-->在没有探测器的{x,y,z）的方向
dxvox,dyvox,dzvox（cm）:
5.000E-015.000E-012.000E-01-->不仅大小{dx,住宅、dz}（cm）
Mat#[nx,ny+,nz++]--dens（g/cm^3）:
11.000-->第一列资料没有。
（以下的顺序介绍了
11.000PREDPM输入的文件）。
第二柱密度。
11.000
11.000
11.000
11.000值得注意的是第一行指的是与一个角落不仅在（0,0,0）11.000和中心位置（dx/2,dy/2,dz/2）;第二行指的是不仅
11.000为中心（dx/2,dy/2,3dz/2）等等。
在例子表明
11.000,排#151（有150探测器在z-direction）不仅指
11.000的是集中在（dx/2,dy/2,3dz/2）。
42.699
42.699
42.699
42.699
42.699
22.600E-01
22.600E-01
22.600E-01
22.600E-01
22.600E-01
...etc
文件结束*************************************************
In_pendat/.
------------
penepN.tab->电子和正电子元素原始数据文件资料
penphN.tab->元素原始数据文件光子材料
compdata.tab->组成和物理参数几百材料
idlist.tab->PENELOPE表内的物料ID号的compdata.tab
A150->资料输出文件供为常见的媒体,
AdiposeTissue方便等优点。
<----8.参数和用户自定义程序----------------------->
参数
DPM的操作控制参数表中所示如下。
名称文件价值推荐注释
------------------------------------------------------------------
Eminpredpm.in199.0e3eV最小能量e-查表
Emaxpredpm.in21.0e6eV最大的电子能量在查表
Eminphpredpm.in49.0e3eV最小的光子能量在查表
Wccpredpm.in200.0e3eV切断能量射线生产三角洲
Wcbpredpm.in50.0e3eV切断能源生产轫致辐射
Eabsdpm.in=wcc吸收能量e
Eabsphdpm.in=wcb光子吸收能量
shighpredpm.in5.0cmfore-步长为能量的ecross'1.0厘米以上为光子
slowpredpm.in1.0cmfore-以下为能量的步长0.5厘米,ecross光子
ecrosspredpm.in12.0e6eVe-看到的shigh”和“'slow”5.0e6eV光
注意shigh,缓慢而ecross应给予不同的值取决于一个人想模拟电子或光子光束。
因此,PREDPM必须跑两次每一套材料、改变前缀的数据文件的生成,以避免混乱。
两个不同的PREDPM输入文件,名叫predpm4elec。
（用于样本问题）和predpm4phot。
在提供了建议值。
另外,所有名字的材料在PREDPM输入文件去匹配文件名创造的确切资料在_pendat（如下。
水,LungICRU,CorticalBone等等）。
源模型
DPM的初始状态集的基本粒子源程序。
毕竟,源产生的准,monoenergetic电子（或光子,依赖于相应的输入dpm.in）,作用在幻影表面通过广场集中在这个领域x=y=0面对的几何形状。
田边地头上也被定义在dpm.in。
不过,用户可以定义不同的初始状态,例如模拟光子能量分布主要与再现,加速器产生的光谱头。
实际上是不可能的来源是写一个程序能够处理所有的可能性,你可能会想到的。
相反,DPM提供全部的灵活性,允许用户自己写的来源。
帮助这个任务,一些（注释掉的）例子如何代码其他初始状态,提供了dpm.f。
在任何情况下,源必须设定下列变量,所有组件都装在普通/dpmpart/,
energy->动能粒子（eV）
{vx,vy,vz}->飞行方向的、规范化为1
{x,y,z}->位置坐标（厘米）
ptype->0为光子,1e-+1e+
设置后{x,y,z},程序必须在被调用。
注意到模拟几何躺在地区承担{x,y,z}>=0。
SCORING
有些用户可能会发现有用的修改程序的得分为了追踪大量的利益以外的剂量（例如粒子能量）或定义不同的区域利益（RoIs）。
请注意,在默认的版本,分数只发生在宣示分数用户能源的投资回报率。
REPORT
同样对来源,子程序报告可以修改以适应用户需求。
在目前的版本,报告打印出剂量送到探测器在某一所定义的感兴趣区域的用户在DPM输入文件。
<----9.样本问题--------------------------------------------->
遵循这些步骤跑样本问题,
1）按照这些步骤部分阐述了“如何安装DPM”.
2）DPM的目录:
%cd_pendat
%material.x（preparewater--ID#277inPENELOPE'slist）
%material.x（preparealuminum--ID#13inPENELOPE'slist）
%cd..
%genvoxel.x%predpm.x%dpm.xdpm.out
资料将创建文件,水和铝的应该是完全相同的,在加工精度,“水”和“职能”。
当提示,提供名称不同输出文件来自“水”和“职能”的,免得你们覆盖文件包含了在分配上。
这个步骤是完成,只是锻炼材料的使用。
他们一旦被证明相同,你可以删除你的水和铝和使用文件之正本代替。
请注意到文件名“水”和“职能”是大小写敏感的。
这些文件的名称必须匹配的predpm4elec.in”。
正是在这一过程中执行的资料,用户将会被要求输入”的能源和振子强度的等离子体”。
建议默认值给出了程序的输出是用于所有non-insulating材料。
为解决,这些物理量必须设置为0。
GENVOXEL将创建一个文件'sample.vox”。
PREDPM将创建一个系列的输入文件以“pre4elec”。
DPM应该给结果（在dpm.out）相似的样品中发现。
在统计的不确定性。
注意,如果一个round-off用户机器之间的差别和基准平台DPM导致了另一分支在一个单独的测试样本中的问题,随后两个随机行走模拟机器不能完全不同。
因此,就像所有的蒙特卡罗程序是运行在不同的平台上,完全匹配的结果不应该被期待的。
该报告打印与深度剂量中轴线产生e—20MeV平行光束（×1.5厘米^2）在水/铝/水（2/3/30厘米）的幻影。
仿真的样本问题应该采取小于7分钟在英特尔奔腾III/733兆赫的电脑。
<----10.基准和时间------------------------------------>
结果按照标准空闲1.1,可以发现,在基准。
下列文件包括:
iccr-e.ps->ICCR基准e—20MeV光束
iccr-ph.ps->ICCR基准18MeV光子光束
water10m.ps->均匀的水,e—10MeV光束
water05m.ps->均匀的水,5e—MeV光束
ti20m.ps->均匀钛、20MeVe-梁
ti-ph.ps->均匀钛、18MeV光子光束
ICCR2000较详细的论述,可以发现,在http:
//www.irs.inms.nrc.ca/inms/irs/papers/iccr00/iccr00基准。
html（写这篇文章的时候起这个文件）。
光谱用于模拟光子光束情况下能获得同样的网页。
它也可以在文件/ICCR2000-18Mphot.spc基准
是指所有基准中轴线的深度剂量30.5×30.5×30厘米的幻影装满5×5×2毫米^3探测器。
源位置和现场的大小（和能量谱在光子情况------e-monoenergetic）ICCR相同的基准。
在所有的数据,
-虚线代表的深度剂量计算PENELOPE
-有坚实的绿线剂量显著性差异（DPM-PENELOPE）相对于潘妮洛普剂量最大（百分比）。
-固体黑色线条（显示）是剂量显著性差异（EGS4-PENELOPE）相对于潘妮洛普剂量最大（百分比）。
下表显示时间（秒）,为每一个案例。
CASEHISTORIES（*10^6）SIGMA（%）TIME（s）
---------------------------------------
iccr-e1.50.249264
iccr-ph200.387902
water10m1.50.264100
water05m1.50.26051
ti20m1.50.260422
ti-ph200.3943260
SIGMA是指所有的平均相对标准偏差探测器（中央轴）有一个剂量比一半的剂量最大值。
获得这些时间与PC机（AMD处理器在1200兆赫和七128MB的内存）,利用优化选项国集团。
g77*.f-O3-ffast-math-malign-double-mcpu=i
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