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RayXpert与RayXpert 2.0辐射模拟软件
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RayXpert与RayXpert 2.0辐射模拟软件
在核技术、辐射防护、空间工程、医疗物理和工业检测等众多与辐射相关的高端应用领域，对电离辐射环境的精确建模与评估已成为保障安全与优化设计的关键环节。来自法国图卢兹的TRAD公司，凭借其三十年专注于空间与辐射环境技术的研发积淀，推出了基于蒙特卡洛方法的RayXpert软件平台，为工程人员和研究人员提供了一款专业、灵活、可扩展的3D辐射仿真解决方案。2025年推出的RayXpert 2.0在原有基础上实现全面革新，功能更强大、建模更智能、效率更高效。
TRAD公司简介
TRAD（Tests & Radiations）公司成立于1994年，总部位于法国图卢兹，是欧洲领先的辐射防护与测试服务提供商。公司聚焦于空间、航空、核能与高科技产业中的辐射环境建模与辐照服务，积累了丰富的元器件筛选与空间辐射评估经验。TRAD的软件产品家族包括RayXpert、FastRad等，在 ESA（欧洲空间局）、CNES（法国国家航天中心）、Airbus（空客）、Thales、CEA等重要机构和企业中均有广泛部署，客户遍布全球三十多个国家。
RayXpert核心功能
RayXpert是一款基于Geant4或MCNP蒙特卡洛方法的3D辐射环境模拟软件，具有以下核心特性：
多粒子模拟能力：支持伽马射线、X射线、电子、中子、质子、α粒子等；
精准剂量评估：可计算空间分布的剂量率、等效剂量、吸收剂量，并进行图形输出；
灵活建模：内置3D建模模块，支持从零建模或导入工业CAD（STEP格式）文件；
自定义源项配置：支持点源、面源、体源、谱源、复杂能谱源；
可交互图形界面：通过图形化界面进行模拟参数配置与可视化结果展示；
材质定义灵活：用户可定义任意材料，包括原子构成、密度、混合材料等；
结果分析工具：包含等值线图、剖面分析、探测器计数率仿真、多能谱剂量叠加等分析工具。
RayXpert是“工程师友好型”辐射建模平台，兼顾计算物理的专业性与图形界面的易用性。
RayXpert 2.0全新特性
RayXpert 2.0在保持易用性的同时，在性能与智能化方面实现了大幅飞跃：
1. 建模与可视化改进
全新3D建模工具，支持对象层级管理与智能约束；
检测几何体交错重叠、真空泄露等几何错误，并支持自动修复；
多通道可视化：支持多种类型粒子的剂量叠加、不同源项叠加；
支持路径追踪与路径累计剂量可视化（Path Dose Viewer）。
2. 数据与物理引擎更新
引擎升级至Geant4 v11.2，扩展至强子物理过程；
新增核数据库接口（如JEFF3.3 / ENDF/B-VIII.0；ENDF/B-VIII.0, JEFF3.3 et TENDL-2024）；
Figure of Merit（FOM品质因子）机制用于衡量仿真计算效率；
支持比活度、能量谱与屏蔽厚度优化。
3. 模型管理与自动化支持
材料库与源项管理器全新改版，支持JSON导出与Python接口；
支持命令行调用与批处理自动化仿真；
可导出模拟日志与中间数据以便深度调试；
支持脚本编辑器一键生成模拟输入文件。
方差缩减与加速计算技术
蒙特卡洛模拟虽具备高精度，但耗时较长。RayXpert 2.0引入多种“方差缩减技术”（Variance Reduction Techniques），大幅加快收敛速度：
粒子分裂（Splitting）：增加重要区域的粒子数量；
俄罗斯轮盘法（Russian Roulette）：减少非重要区域计算量；
指数变换（Exponential Transform）：优化高穿透情形中的粒子轨迹；
重要性映射（Importance Map）：自动生成关键区域优先计算图谱；
伪随机数优化：减少伪随机采样误差、提升结果稳定性。
这些方法共同作用，使得RayXpert即使在复杂几何体或高能谱情况下，也可在数小时内完成高精度辐射场模拟。
典型应用领域
RayXpert与RayXpert 2.0在多个行业中具有广泛应用，典型场景包括：
医疗物理应用案例：放疗加速器防护墙设计、质子治疗束流线屏蔽、Brachytherapy仿真
空间与航空应用案例：卫星辐射环境建模、航天器屏蔽分析、电子器件电离/非电离剂量评估
工业检测应用案例：X射线或中子探伤系统防护优化、容器透照安全评估
核工程应用案例：放射源贮存与运输容器、乏燃料存储池、中子屏蔽与临界控制
教学科研应用案例：粒子物理教学、辐射剂量仿真培训、核技术课程中使用
软件版本与授权模式
RayXpert 提供模块化授权机制，主要分为以下版本：
SILVER：基础版，支持伽马/X射线、CAD导入与剂量模拟；
GOLD：进阶版，增加电子、中子物理过程、更多数据库支持；
PLATINUM：旗舰版，全面开放全部粒子与脚本自动化接口（含Hadron Physics强子物理：Protons质子、Deutons氘核、Tritons氚核、Alphas α粒子、He3氦-3、Ions离子、Neutrons中子>20MeV）
Network License：支持浮动授权，适用于多用户单位共享许可；
支持 Windows 操作系统，可与Python、Matlab、Excel等软件联动处理结果数据。
RayXpert与RayXpert 2.0是融合现代图形界面、物理仿真核心与高效计算引擎的先进辐射仿真平台。它不仅降低了辐射场建模门槛，也显著提升了工程师与科研人员的工作效率。RayXpert已在全球多个关键行业中实现商业化部署，未来有望随着核能、航天、精准医疗等技术的发展而持续扩展应用边界。如果你希望探索或评估RayXpert在具体场景中的应用，请联系官方授权代理商南京覃思科技有限公司获取更多资讯和支持。
具有钢结构工程专业承包二级资质、建筑工程施工总承包贰级资质；公司主营产品包括重钢、轻钢、网架及檩条、彩钢板等钢结构产品；近年来，公司承接了国内外大型结构件、桥梁、车库、标准化厂房等具有较大影响力的一系列项目；产品远销白俄罗斯、赞比亚、印尼等国家，得到了一致好评。
关键词： RayXpert与RayXpert 2.0辐射模拟软件
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