在AlmaLinux上轻松安装Geant4和ROOT，开启科学计算之旅

2023-03-14 06:47:54

在 AlmaLinux 系统上驾驭 Geant4 和 ROOT：科学计算的必备工具

导言

Geant4 和 ROOT 是两款在科学界，特别是粒子物理、核物理和医学成像领域中至关重要的开源软件工具包。它们携手为模拟、分析和可视化数据提供了强大的功能。本指南将带您了解如何在 AlmaLinux 系统上安装和使用这两个工具，为您开启科学计算之旅。

Geant4：深入模拟粒子相互作用

Geant4 是一款基于蒙特卡罗方法的模拟工具包，用于模拟粒子在材料中的相互作用。它的强大功能使其能够研究辐射效应、粒子探测器和医学成像系统。

安装 Geant4

确保您的系统已安装 EPEL 存储库。
安装必需的依赖项：
- yum install centos-release-scl
- yum install devtoolset-8
- yum install cmake
下载 Geant4 源代码并解压：
- wget https://geant4.web.cern.ch/geant4-data/releases/geant4.11.0.p02.tar.gz
- tar -xf geant4.11.0.p02.tar.gz
进入 Geant4 源代码目录：
- cd geant4.11.0.p02/
编译并安装 Geant4：
- ./configure --prefix=/usr/local/geant4
- make
- make install

ROOT：数据分析和可视化的利器

ROOT 是一款功能强大的数据分析和可视化框架，用于处理和分析大型数据集。其在高能物理、核物理和其他科学领域中得到了广泛应用。

安装 ROOT

下载 ROOT 源代码并解压：
- wget https://root.cern.ch/download/root_v6.28.04.source.tar.gz
- tar -xf root_v6.28.04.source.tar.gz
进入 ROOT 源代码目录：
- cd root-6.28.04/
编译并安装 ROOT：
- ./configure --prefix=/usr/local/root --with-geant4=/usr/local/geant4
- make
- make install

代码示例：使用 Geant4 模拟粒子在水中相互作用

#include <G4RunManager.hh>
#include <G4UImanager.hh>
#include <G4VModularPhysicsList.hh>
#include <FTFP_BERT.hh>
#include <G4ParticleGun.hh>
#include <G4ParticleTable.hh>
#include <G4SystemOfUnits.hh>
#include <Randomize.hh>

int main()
{
  // Initialize the run manager
  G4RunManager *runManager = new G4RunManager;
  runManager->SetUserInitialization(new FTFP_BERT);

  // Generate random seeds
  G4Random::setTheEngine(new CLHEP::RanecuEngine);
  G4Random::setTheSeed(time(nullptr));

  // Define the primary particle
  G4ParticleTable *particleTable = G4ParticleTable::GetParticleTable();
  G4ParticleDefinition *particle = particleTable->FindParticle("geantino");

  // Create the primary particle gun
  G4ParticleGun *particleGun = new G4ParticleGun(particle);
  particleGun->SetParticleEnergy(100 * MeV);
  particleGun->SetParticlePosition(G4ThreeVector(0, 0, 0));

  // Set the detector geometry
  G4VPhysicalVolume *world = new G4Box("world", 10, 10, 10);
  G4LogicalVolume *logicalWorld = new G4LogicalVolume(world, 0, "logicalWorld");
  G4VPhysicalVolume *physicalWorld = new G4PVPlacement(0, G4ThreeVector(), logicalWorld, "physicalWorld", 0, false, 0);

  // Place the primary particle gun
  logicalWorld->SetUserLimits(new G4UserLimits(1000 * m));
  physicalWorld->PlaceDaughter(particleGun);

  // Initialize the user interface manager
  G4UImanager *UImanager = G4UImanager::GetUIpointer();

  // Start the simulation
  runManager->BeamOn(100);

  // Delete the run manager
  delete runManager;
  return 0;
}