Simulationsprogramm

Letzter Stand:

Das Simulationsprogramm wurde mit Processing 3.5.4 realisiert. Der Verlauf der Simulation wird fortlaufend am Bildschirm angezeigt. Zum Ende des Simulationslauf wird eine Kopie des Ausgabefensters in einer png-Datei festgehalten.

Auf dieser Kopie des Endes des Simulationslaufes sind folgende Sachverhalte zu sehen:

A – Quelle

Die Testphotonen werden von Atomen der Quelle ausgegeben. Der Y-Bereich, in dem sich Quell-Atome befinden wird durch zwei weiße Linien eingegrenzt. Die Quell-Atome werden durch blaue Kreise dargestellt.

B – Photonen

Die einzelnen Photonen werden jeweils durch einen Strich dargestellt. Der Strich beginnt am Ort ihrer Position und wird in Bewegungsrichtung mit seiner individuellen Schrittlänge dargestellt.

Die Schrittlänge kann in unterschiedlichen Medien unterschiedliche Länge haben. Die Schrittlänge variiert auch mit der Energie des Photons.

C – Wirkradius

Der Wirkradius jedes Photons wird machmal als farbiger Kreis in Magenta dargestellt. Sein Mittelpunkt ist die Position des Photons.

Der Wirkkreis umschreibt die Fläche, in der das Photon mit Atomen des untersuchten Mediums, das als SPALT bezeichnet wird, interagiert.

D – SPALT

Die Reaktionen zwischen den Photonen und der Atome im Medium SPALT ist Gegenstand aller Simulationen. Die Struktur der Anordnung der Atome kann gewählt werden, um deren Einfluß zu untersuchen.

E – Targets

Es werden vier Atom-Strukturen simuliert, die als Targets bezeichnet werden. Sie dienen jeweils der Zählung der Photonen in iherm Bereich. Jedes Photon wird in jedem Target nur einmal gezählt, wenn es auf ein Atom in einem Target trifft. Das Photon selbst wird daurch nicht verändert.

F – Zählung

Die Ergebnisse der einzelnen Zählungen an den vier Targets wird in Blau dargestellt. Jedes Photon wird als ein Strich mit Länge 1 Pixel dargestellt. Die Y-Position des Photons, wo es auf das Target getroffen ist, wird entsprechend dargestellt.

Es ergibt sich so ein anschauliche Bild der Verteilungen, wo sich ein Photon an den einzelnen Targets zum Zeitpunkt der Messung befand.

G – Anzeige

Da die Messung bei NAH und bei MITTE sich nah beieinander befinden, müssen sie an einem anderer X-Position dargestellt werden, als sie gemessen wurden.

Die Zählungen an den ZERO und FERN Targets werden an ihern Strukturen direkt dargestellt. Die Zählungen an NAH und MITTE werden versetzt dargestellt.

H – Testbedingungen

Im Bild werden auch die wichtigsten Testbedingungen festgehalten.

I – Startbedingungen

Im Bild werden auch die wichtigsten Startbedingungen der Photonen dokumentiert.

K – JSON

In einer separaten JSON-Datei mit dem angezeigten Namen werden die verwendeten Testparameter festgehalten.

Ein Beispiel

Das Bild:

JSON Datei:

” TestDescription1″: “fileName: TeilReflexion-TEST2020-2-14-18-46.json”,
” TestDescription2″: “TEST-BEDINGUNGEN:”,
” TestDescription3″: ” anzPhotonsTotal: 3000″,
” TestDescription4″: ” anzSpalte: 0″,
” TestDescription5″: ” Quellenyp: RANDOM”,
” TestDescription6″: ” Spalttyp: LINEDUP”,
” TestDescription7″: ” Targettyp: LINEDUP”,
” TestDescription8″: ” Vereinigung: YES”,
” TestDescription9″: ” Beugung: YES”,
“TestDescription10″: ” ratioP2S: 1.5″,
“TestDescription11″: ” “,
“TestDescription12″: ” “,
“TestDescription13″: ” “,
“TestDescription14”: “START-BEDINGUNGEN:”,
“TestDescription15″: ” startGebiet: GITTER”,
“TestDescription16″: ” winkelQUELLEMitte: 40.0″,
“TestDescription17″: ” richtungsVarianz: RANDOM”,
“TestDescription18″: ” RANDOMWinkel: 1.0″,
“TestDescription19″: ” FIXWinkel: 0.0″,
“TestDescription20″: ” “,
“TestDescription21″: ” “,
“TestDescription22”: “PHOTONEN:”,
“TestDescription23″: ” schrittLaengePHOTON: 24.0″,
“TestDescription24″: ” kernRadiusPHOTON: 1.0″,
“TestDescription25″: ” wirkRadiusPHOTON: 360.0″,
“TestDescription26″: ” wirkFaktorPHOTON: 15.0″,
“TestDescription27″: ” ablenkungsFaktor: 13.0″,
“TestDescription28″: ” “,
“TestDescription29″: ” “,
“TestDescription30″: ” “,
“TestDescription31”: “QUELLE:”,
“TestDescription32″: ” gitterKQUELLE: 5.0″,
“TestDescription33″: ” anzXQUELLE: 4″,
“TestDescription34″: ” anzYQUELLE: 4″,
“TestDescription35″: ” hitDicke: 2.0″,
“TestDescription36″: ” hitLength: 1.0″,
“TestDescription37″: ” hoeheQUELLE: 24.0″,
“TestDescription38″: ” dickeQUELLE: 24.0″,
“TestDescription39″: ” “,
“TestDescription40″: ” “,
“TestDescription41″: ” “,
“TestDescription42”: “SPALT:”,
“TestDescription43″: ” spaltBreite: 45.6″,
“TestDescription44″: ” spaltDistanz: 228.0″,
“TestDescription45″: ” gitterKSPALT: 5.0″,
“TestDescription46″: ” kernRadiusSPALT: 45.6″,
“TestDescription47″: ” wirkRadiusSPALT: 2.0″,
“TestDescription48″: ” anzXSPALT: 76″,
“TestDescription49″: ” anzYSPALT: 180″,
“TestDescription50″: ” hoeheSPALT: 900.0″,
“TestDescription51″: ” dickeSPALT: 384.0″,
“TestDescription52″: ” “,
“TestDescription53″: ” “,
“TestDescription54″: ” “,
“TestDescription55”: “MESSUNG:”,
“TestDescription56″: ” abstandNAH: 12.0″,
“TestDescription57″: ” abstandMITTE: 72.0″,
“TestDescription58″: ” abstandFERN: 1390.0″,
“TestDescription59″: ” anzHitsNAH: 468″,
“TestDescription60″: ” anzHitsMITTE: 468″,
“TestDescription61″: ” anzHitsFERN: 20″,
“TestDescription62″: ” anzHitsZERO: 1907″
“TestDescription63″: ” anzHitsSPALT: 106703″,
“TestDescription64″: ” hoeheTARGET: 900.0″,
“TestDescription65″: ” dickeTARGET: 43.199997″,
“TestDescription66″: ” “,
“TestDescription67″: ” “,
“TestDescription68″: ” “,
“TestDescription69”: “TEST-BESCHREIBUNG:”,
“TestDescription70″: ” “,
“TestDescription71″: ” Beugung: Alle Atome im Wirkkreis des Photons beeinflussen neue Photon.richtung.”,
“TestDescription72″: ” Die neue Richtung ist gleich dem Summenvektor aller Atomabstände”,
“TestDescription73″: ” Der Photon.schrittVektor wird mit dem Ablenkungsfaktor multipliziert”,
“TestDescription74″: ” Das Ergebnis wird mit dem Einheits-Sumenvektor addiert.”,
“TestDescription75″: ” Vereinigung: Das Photon vereinigt sich mit dem Konflikt-Atom.”,
“TestDescription76″: ” Seine neue position ist auf dem Wirkkreis des Atoms.”,
“TestDescription77″: ” Seine neu Richtung ist gleich:”,
“TestDescription78″: ” – dem Abstandsvektor zwischen Beiden, addiert mit.”,
“TestDescription79″: ” – alten Richtungvektor des Photons”,
“TestDescription80″: ” – mulipliziert mit dem ablenkungsFaktor.”,
{
}