Charged particle transport in Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS)

粒子・重イオン輸送計算コードPHITSでの荷電粒子の輸送

古田 琢哉   ; 安部 晋一郎   ; 橋本 慎太郎  ; 甲斐 健師   ; 小川 達彦   ; 佐藤 達彦   ; 岩瀬 広*; 仁井田 浩二*

Furuta, Takuya; Abe, Shinichiro; Hashimoto, Shintaro; Kai, Takeshi; Ogawa, Tatsuhiko; Sato, Tatsuhiko; Iwase, Hiroshi*; Niita, Koji*

粒子・重イオン輸送計算コードPHITSは様々な三次元体系内での粒子輸送をモンテカルロ法により模擬するコードである。1keV以上の電子・陽電子の輸送ではPHITSに組み込まれているEGS5を利用し、1keV以下の低エネルギーでは軌跡構造解析モードを利用して計算する。その他の荷電粒子に対しては、連続減速近似によるエネルギー損失過程と確率的な反応過程により、輸送計算を行う。エネルギー損失過程はATIMAアルゴリズムに従って計算し、反応過程は粒子やエネルギー範囲に依って異なる反応モデルやデータライブラリ(PHITSに内包)を利用して計算する。今後の発展として、JENDL-4.0 High Energy Fileへの対応による陽子入射シミュレーションの精度の向上や軌跡構造解析モードの重イオンへの拡張などを目指している。

Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS) is a general purpose Monte Carlo radiation transport simulation code in three-dimensional geometry. For electrons and positrons, the EGS5 model embedded in PHITS is used for transport calculation above 1 keV while the track structure calculation mode is used for that below 1 keV. Transport of other charged particles is simulated by continuous slowing down process and stochastic reaction process. The former process is computed using the ATIMA algorithm and the latter process is computed by adopting suitable reaction models and data libraries depending on the particle and the energy range. Improvement of proton induced simulations by incorporating the JENDL-4.0 High Energy File and extension of the track structure mode to heavy ions are our future perspectives.