Multi-Purpose Particle and Heavy Ion Transport code System PHITS Multi-Purpose Particle and Heavy Ion Transport code System PSFC4PHITSの使い方 PHITS講習会　入門実習 2016年5月改訂 Title 1

Phase Space Fileとは 医療用加速器や60Co線源により生成されたビーム情報をまとめたデータファイル What is PSF メーカーが公開していない場合が多い加速器部分（上流）のシミュレーションを省略し、ビーム照射部分（下流）のみのシミュレーションが可能 IAEAのNuclear Data Servicesから入手可能 IAEA形式により作成されたヘッダーファイルとバイナリデータファイルの組 https://www-nds.iaea.org/phsp/phsp.htmlx What is PSF 2

Phase Space Fileとは 医療用加速器や60Co線源により生成されたビーム情報をまとめたデータファイル What is PSF メーカーが公開していない場合が多い加速器部分（上流）のシミュレーションを省略し、ビーム照射部分（下流）のみのシミュレーションが可能 IAEAのNuclear Data Servicesから入手可能 IAEA形式により作成されたヘッダーファイルとバイナリデータファイルの組 本資料では下のURLからダウンロードできる Varian_Clinac_600C_6MV_1x1 を例にPSFC4PHITSの使用方法についてご紹介します ヘッダーファイルURL: https://www-nds.iaea.org/phsp/photon1/Varian_Clinac_600C_6MV_1x1.IAEAheader バイナリデータファイルURL: https://www-nds.iaea.org/phsp/photon/Varian_Clinac_600C_6MV/Varian_Clinac_600C_6MV_1x1.IAEAphsp What is PSF 3

Phase Space Fileとは What is PSF 4 ヘッダーファイル(Varian_Clinac_600C_6MV_1x1.IAEAheader) テキストエディタで開くことができます $IAEA_INDEX: 600 // IAEA website: www-nds.iaea.org/phsp/photon/ $TITLE: PHASESPACE in IAEA format for Varian Clinac 600C, 6MV photon ・ ・ ・ ・ ・ ・ $BYTE_ORDER: 1234 $ORIG_HISTORIES: 69184770 $PARTICLES: 9414373 規格化のために必要となるオリジナル計算のヒストリー数($ORIG_HISTORIES)と粒子データ数($PARTICLES)の情報も書かれています。 What is PSF 4

変換プログラム(psfc4phits） バイナリデータであるphase space fileをPHITS形式のdump dataに変換するプログラム IAEAにより提供されている変換プログラム*をPHITS用に改変*https://www-nds.iaea.org/reports-new/indc-reports/indc-nds/indc-nds-0484.pdfを参照 ①入力ファイルを作成（psfc4phits.inp）⇒詳しくはREADME参照 ②入力ファイルがあるフォルダにphase space fileのheaderファイルとデータファイルをおく ③実行 (Windows) psfc4phits_win.batにpsfc4phits.inpをドラッグ&ドロップ 　　 (Mac) psfc4phits_mac.commnadをダブルクリック、現れる窓にpsfc4phits.inpと入力 Phase space fileの名前（拡張子を除いた部分） Varian_Clinac_600C_6MV_1x1 $ Phase space filename dmp-PHITS.out $ Output filename 1 $ Starting line 100000 $ Ending line -1 $ iopt: -1 (ASCII), 1 (binary[unformatted]) PHITS用dump data file名 変換する範囲の指定（変換できる数値はheaderファイルにある$PARTICLESの値が上限） iopt: 変換後のデータ形式 PSFC4PHITS HowTo 5

PSFC4PHITS実行結果 入力ファイルで指定したPHITS用dump data fileが生成されます dmp-PHITS.out （iopt=-1の場合） 左から粒子のkf-code, x,y,z座標, 速度ベクトルのx,y,z成分, エネルギー, ウエイト値の9個がアスキー形式で出力されます PSFC4PHITS outputs 6

setting to use dump data PHITSインプットファイル 変換したPHITS形式のdump dataを線源として利用する場合は下のように[source]セクションを設定します PHITSの計算結果をオリジナルの線源粒子あたりの量にする場合は規格化が必要 phits.inp [ S o u r c e ] set:c1[69184770] set:c2[9414373] totfact = c2/c1 s-type = 17 file = dmp-PHITS.out dump = -9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C1: Phase space file作成時のオリジナルのヒストリー数（headerファイルにある$ORIG_HISTORIES） C2: Phase space fileに含まれる粒子データ数（headerファイルにある$PARTICLESを確認） Dump定義文 9個のデータが出力されるので、アスキー形式の場合(iopt=-1)はdump=-9, バイナリの場合(iopt=1)はdump=9 次行には出力されるデータのID番号を順番通りに並べる setting to use dump data 7

Result of t-track tally PHITSの計算結果 track_xz.eps Z=66.8cmの面からz軸の正の方向に光子ビームが飛んでいる Result of t-track tally 8

注意点 本変換プログラムはIAEAのINDC (International Nuclear Data Committee)のもと Roberto Capote Noy氏(IAEA) Iwan Kawrakow氏(National Research Council of Canada Ottawa) により開発されたプログラムをPHITS用に改変したものです。 本プログラムでPHITS形式に変換できるのはIAEA形式で作成されたデータファイルのみです。 変換したデータを用いてPHITSを実行する際、総ヒストリー数(maxcas * maxbch)を変換したデータの個数より多く設定した場合、重複してデータが使用されることになります。この場合、統計的に偏った結果を与えることになります。 Important notice 9