软件研发
速率理论模拟软件
RADAFP(RAdiation DAmage simulation with Fokker – Planck method)软件是由武汉大学郭立平教授课题组自主研发的基于速率理论和Fokker – Planck方法的辐照缺陷团簇动力学模拟系统,可用于模拟和预测长时间、高剂量的中子、离子和电子辐照下材料中微观到介观尺度的辐照缺陷的演化。
RADAFP可计算不同辐照温度、辐照剂量、辐照剂量率、与辐照粒子种类和能量相关的碰撞级联参数下材料中的辐照缺陷演化,以及与材料成分工艺直接相关的缺陷迁移能、位错密度、晶粒尺寸、析出物尺寸和密度等不同材料参数下的辐照缺陷演化。该软件通过求解缺陷反应的速率方程组得到任意剂量下材料中点缺陷和缺陷团(位错环、空洞)的尺寸分布、平均尺寸和平均数密度,模拟结果可直接与实验结果对比。该软件采用了最新的产额偏压模型,考虑了在级联过程中直接形成的缺陷团,且考虑了小的间隙型团簇在基体中的扩散,比经典模型更符合实际物理过程。采用了Fokker – Planck 方法将离散速率方程转化为连续方程,并与分组方法相结合,计算效率高。此外,RADAFP考虑到离子辐照条件下缺陷浓度在样品中随深度分布的非均匀性等特点,该软件将缺陷和团簇在不同深度处的浓度信息也纳入了速率理论模型的框架之中,可以用来计算离子辐照条件下材料不同深度处的缺陷团的密度和平均尺寸以及尺寸分布。RADAFP可应用于各种辐照环境下的辐照缺陷长程演化研究,为改进材料成分和优化制备工艺一共科学依据。
重叠峰分峰软件
高度重叠峰的分解一般是个多极值问题,选取不同的初始参数会得到不同的局部最优解。我们研发了重叠峰分峰软件DOP (Decomposition of Overlapped Peaks),其优点是:
(1)为解决多解问题,DOP使用了模拟退化算法,可以使残差平方和达到最小极值,获得全局最优解。
(2)DOP提供了多种约束条件功能,可使分峰结果有物理意义。
(3)利用模拟退化算法的健壮性,DOP中根据实验数据自动设置峰参数的初始值,即用户不用输入初始峰参数,DOP可以自动分峰。