Mathematical modeling of radiative electron emission using hybrid supercomputers

Authors

  • M.E. Zhukovskiy
  • R.V. Uskov

Keywords:

mathematical modeling
radiative electron emission
graphical processors
hybrid supercomputers

Abstract

Questions of developing the algorithms and the parallel codes for statistical modeling of X-ray and electron transport by the use of supercomputers of hybrid architecture are considered. Parallelization principles of using the graphical processors as arithmetical co-processors are analyzed. An efficient weight modification of the Monte Carlo method is proposed to perform the computational processes with the employment of the NVIDIA CUDA technology. Some results of computing the electron emission from the outer and inner surfaces of a aluminum tube irradiated by photons of 100 keV energy are given.


Published

2012-03-30

Issue

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

M.E. Zhukovskiy

R.V. Uskov


References

  1. Жуковский М.Е., Скачков М.В. Моделирование эмиссии электронов с поверхностей объектов, облучаемых ионизирующим излучением // Вестн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2009. 4. 72-87.
  2. Жуковский М.Е., Подоляко С.В., Усков Р.В. Модель индивидуальных соударений для описания переноса электронов в веществе // Матем. моделирование. 2011. 23, № 6. 147-160.
  3. Seltzer S.M. An overview of ETRAN Monte Carlo methods // Monte Carlo Transport of Electrons and Photons.
  4. Vilches M., Garcia-Pareja S., Guerrero R., Anguiano M., Lallena A.M. Monte Carlo simulation of the electron transport through thin slabs: a comparative study of PENELOPE, GEANT3, GEANT4, EGSnrc and MCNPX // Nucl. Instrum. Meth. 2007. B254. 219-230.
  5. Жуковский М.Е., Усков Р.В. Моделирование взаимодействия гамма-излучения с веществом на гибридных вычислительных системах // Матем. моделирование. 2011. 23, № 7. 20-32.
  6. Жуковский М.Е., Подоляко С.В., Усков Р.В. Моделирование переноса электронов в веществе на гибридных вычислительных системах // Вычислительные методы и программирование. 2011. 12, № 1. 136-143.
  7. Жуковский М.Е., Загонов В.П., Подоляко С.В., Скачков М.В., Тиллак Г.-Р., Беллон К. Применение поверхностно ориентированного описания объектов для моделирования трансформации рентгеновского излучения в задачах вычислительной диагностики // Матем. моделирование. 2004. 16, № 5. 103-116.
  8. Briesmeister J.F. et. al. MCNP - a general Monte Carlo N-particle transport code. Los Alamos National Laboratory. Report LA-13709-M. Los Alamos, 2000.