抛物面镜示例

本示例使用两个 Geant4 G4Paraboloid 实体构建一个类似望远镜的光学反射镜。一束平行的光学光子进入一个光学真空体，从镜壳的内表面反射，并由位于标称焦点附近的一小块 gPhotonDetector 面板收集。

快速开始

将示例复制到当前目录，创建几何结构，并运行一个事件：

cp -r $GEMC_HOME/examples/optical/parabolic_mirror .
cd parabolic_mirror
./parabolic_mirror.py
gemc parabolic_mirror.yaml -n=1

几何结构

反射镜是一个薄的布尔壳体。几何脚本定义了两个构造操作数：

outer_dish —— 外侧的 G4Paraboloid；
inner_dish —— 一个略小的 G4Paraboloid，用于定义空腔。

两个操作数发布时都将 exist 设为 0。它们不会作为探测器体被放置，但其实体仍可用于最终的布尔运算：

mirror = GVolume("parabolic_dish")
mirror.mother = "optical_space"
mirror.solidsOpr = "outer_dish - inner_dish"
mirror.set_position(0, 0, mirror_z)
mirror.set_rotation(180, 0, 0)
mirror.material = "G4_Al"
mirror.mirror = "parabolic_reflector"
mirror.publish(cfg)

G4Paraboloid 要求 -dz 处的半径小于 +dz 处的半径。最终的壳体绕 x 轴旋转 180 度，使开口面朝向入射的光子。

交互式查看器：

Parabolic mirror simulation with 1 generated optical-photon event.

反射镜表面

反射镜镀层是一个附着在最终布尔壳体上的 GMirror 表皮表面（skin surface）：

reflector = GMirror("parabolic_reflector")
reflector.type = "dielectric_metal"
reflector.finish = "polished"
reflector.model = "unified"
reflector.border = "SkinSurface"
reflector.photonEnergy = "2.0*eV 3.0*eV 4.0*eV 5.0*eV 6.0*eV"
reflector.reflectivity = "0.95 0.95 0.95 0.95 0.95"
reflector.publish(cfg)

mirror.mirror = "parabolic_reflector"

有关反射镜表面字段，请参阅反射镜文档。

光子探测器

探测器放置在标称焦点附近，并使用 gPhotonDetector：

detector = GVolume("focus_detector")
detector.make_tube(0, 60, 1, 0, 360)
detector.set_position(0, 0, focus_z)
detector.material = "opticalVacuum"
detector.digitization = "gPhotonDetector"
detector.set_identifier("panel", 1)
detector.publish(cfg)

该控制卡启用光学物理，并将光学光子射入反射镜孔径：

phys_list: FTFP_BERT + G4OpticalPhysics

gparticle:
  - name: opticalphoton
    multiplicity: 200
    p: 3*eV
    vz: -42*cm
    delta_vx: 17*cm
    delta_vy: 17*cm

Geant4 可能会警告生成的光学光子偏振为零，并为其分配随机偏振。对于这个简单的光源，该警告是预期之中的。