Geant4

Geant4(GEometry ANd Tracking，几何和跟踪)是由CERN(欧洲核子研究组织)基于C++面向对象技术开发的蒙特卡罗应用软件包，用于模拟粒子在物质中输运的物理过程。相对于MCNP、EGS等商业软件来说,它的主要优点是源代码完全开放,用户可以根据实际需要更改、扩充Geant4程序。

历史CERN和KEK（日本高能加速器研究中心）在1993年曾经研究如何在Geant3中使用现代化的计算机技术，后来CERN的探测器研究委员会组织了来自欧洲、俄罗斯、加拿大、日本和美国的几十个实验室、高校和研究机构的超过100名科学家和工程师进行合作，基于C++语言，利用面向对象的程序设计技术对已有的模拟程序进行了重新构造。这项工程被称为RD44，初步研究在1998年12月完成，随后在1999年2月Geant4建立了起来，并且在不断的发展和完善过程中得到了用户的支持和维护。目前Geant4已经广泛应用于核物理、核技术、空间物理、医学研究等领域。1

特点Geant4分为许多模块，分别负责处理几何跟踪，探测器响应，运行管理，可视化和用户界面。对许多物理模拟来说，这意味可以在实现细节上花费较少时间，使得研究者可以立刻着手从事模拟工作中重要的方面。 以下是这些模块所实现功能的总结：

几何是对实验的物理布局的定义，包括探测器，吸收体的形状、大小、材料等；

跟踪通过追踪粒子穿过介质时发生的物理过程（碰撞、反应、吸收等），确定粒子的路径和状态；

探测器响应记录到达探测器的粒子的信息，预测真实探测器将会做出何种反应；

运行管理记录每一次运行（由一系列事件组成）中的信息，在多次运行之间可以对运行参数进行设置；

Geant4提供包括OpenGL在内的一系列可视化接口，以及基于Tcsh的交互界面。2

应用由于具有良好的通用性和扩展能力，Geant4在涉及微观粒子与物质相互作用的诸多领域获得了广泛应用。

空间应用，用于模拟太空环境中宇宙射线对飞行器设备的损害；

微电子学，研究电离作用对微电子器件的影响；

辐射医学，模拟放射线对生物体组织的各种效应。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学