分布式多温度ace库的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于核数据技术，具体涉及一种针对ACE格式连续能量点截面库的制作方 法。
【背景技术】
[0002] 随着核工程设计技术的发展，中子输运过程的蒙卡模拟在核工程中应用越来越广 泛。相应地，对与蒙卡程序MCNP配套的ACE格式连续能量点截面库（ACE库）的需求也不 断增长，在包含核素的数量、数据的可靠性、温度数量和范围、数据库的适用范围等方面提 出了越来越高的要求。
[0003] 制作ACE库最基本的方法是采用美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL)开发的核 数据处理程序NJ0Y。该程序的目前广泛应用的版本是NJ0Y99 (可参见R. E. MacFarlane and D. ff. Muir. NJ0Y99. 0, Code System for Producing Pointwise and Multigroup Neutron and Photon Cross Sections from ENDF/B Data.Los Alamos National Laboratory，LA-12740-M，2000.)。以ENDF-6格式存储的全套中子评价核数据为输入，按照 核数据处理流程调用NJ0Y99程序的多个模块对核数据进行多步处理，就能够计算得到单 核素、单温度的ACE文档。不过，NJ0Y/ACER模块一次只能够加工制作一个温度、一个核素的 ACE文档。在NJ0Y99运行过程中，模块的调用和大量运行参数的输入是通过输入卡（输入 文件）来输入的。手工编写这些输入卡非常繁琐。当前国际上主要评价核数据库，如ENDF/ B-VII. 1、JENDL-4. 0、JEFF-3. 2等的规模大约为400个核素。采用手动编写输入卡的方式 制作400个核素规模的全套中子评价核数据库的ACE库是一种低效的做法。
[0004] 由于ACE库在制作过程中需要改变的参数很少，主要是核素的标识和温度，国内 外都已经发展了一些比较便捷的方法来制作ACE库。
[0005] 2008年，为了研制以ENDF/B-VII. 0为基础的、包含5个温度点的ACE库ENDF70， 美国LANL研发了 Fortran程序PRENJ0Y。该程序运行于Linux系统，只要在命令行键入 "prenjoy ZZAAA"就可以调用NJOY程序制作单个核素的ACE文档。ZZAAA是核素的质子数 Z*1000+质量数A。首先，需要手动新建一个目录，然后运行"prenjoy ZZAAA"。PRENJ0Y程 序会检索一个评价数据列表，找到该核素对应的评价数据文件，然后再生成一个cshell脚 本RUNNJ0Y。该脚本包含了拷贝文件、根据预先编制在程序中的参数生成的NJOY程序输入 卡、运行NJOY程序和检查程序CHECKACE. pi等命令。手动运行该命令，则可以完成单个核 素、多个温度的ACE文档的制作。如果编制一个运行PRENJ0Y程序的列表，则可以实现以串 行方式连续制作大量核素的ACE库，继而得到一个多温度或单温度的ACE库。如果想以并 行方式运行PRENJ0Y (实际是集群上的分布式作业），则需要手动改变cshell脚本的名称， 并提交作业。
[0006] PRENJ0Y虽然能够实现批量制作大量核素的ACE文件，但也存在若干不足： prenjoy脚本的运行需要手动执行，降低了运行效率；温度参数需要预先在RUNNJ0Y程序中 编制，缺乏灵活性；没有汇编生成ACE库索引的功能；缺乏异常处理功能，串行运行时如果 评价数据有错，则可能造成运行中断，降低效率。
[0007] "十一五"期间，中国核数据中心建立了单温度快中子ACE库制作的技术方案，研制 了在Windows系统下自动化制作单温度ACE库的程序系统genACE，流程如图1所示。在该 程序系统中，PERL语言程序preACE. pi能够遍历ENDF. 1st文件中评价核数据文档，自动生 成制作单个核素、单温度ACE文档的NJOY输入卡，并生成处理所有核素的批处理脚本文件 runNJOY. bat。接下来，手动运行runNJOY，则系统按图1中的加工流程调用NJOY程序，制作 每个核素的ACE文档，得到的ACE文档和索引文件。最后，手动运行getXSD. pi程序，则可 以生成包含所有核素的索引文件。在评价数据没有格式、物理错误的条件下，genACE系统 能够完成单个温度标准ACE库的无人值守、自动化制作。与PRENJ0Y相比，genACE系统更 加快捷，手工干预更少。将一套包含400个核素的评价核数据库加工成ACE库的时间约为 7天。
[0008] 但是，genACE也存在与PRENJ0Y相似的不足：制作多温度库需要更改preACEn脚 本中的参数;ACE文档的制作也是顺序执行的，评价数据处理异常可能导致错误，从而中断 执行，造成效率降低。另外，该系统运行在WINDOWS单机上，不支持分布式计算，无法利用集 群计算的优势。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种分布式多温度ACE库的制作方 法，从而克服缺乏异常处理的串行方法带来的效率降低的缺陷，消除制作中途的人工干预 和代码改写，充分利用高性能计算集群带来计算能力提升，提高ACE库制作的效率和便捷 性。
[0010] 本发明的技术方案如下：一种分布式多温度ACE库的利记博彩app，包括如下步骤：
[0011] (1)准备待加工制作的评价核数据库，以及输入参数文件和评价数据文件路径列 表；所述的评价核数据库存放在单个目录中，并在所述评价数据文件路径列表中给出包含 相对于温度目录的路径和文件名称，所述的输入参数文件包含ACE库制作过程需要的温度 及对应温度目录、库标识、每个温度的索引标识信息；
[0012] (2)准备作业管理系统SGE进行分布式作业所需的文件及目录，包括：温度目录、 分布式作业编号脚本、SGE分布式作业脚本、所有温度和核素的单核素单温度NJ0Y99输入 卡、以SGE_TASK_ID为后缀的输入卡符号链接文件；
[0013] (3)遍历各个温度目录，先执行分布式作业编号脚本，对已经生成的NJ0Y99输入 卡进行编号；再提交每个目录中的SGE分布式作业脚本文件，开始多温度ACE库的分布式制 作，待作业脚本正常结束后，生成的文件包括NJ0Y99运行输出文件、ACE库文件以及分布式 作业运行志；
[0014] (4)待所有分布式作业完成后，遍历每个温度目录中的ACE库文件，并从中提取每 个文件的索引信息，存储在各个温度目录下的索引文件中，之后，将多个目录中的索引文件 与原子数表、热散射ACE库索引及光子原子数据索引、电子原子数据索引合并，生成完整的 MCNP程序可用的索引文件。
[0015] 进一步，如上所述的分布式多温度ACE库的利记博彩app，步骤（2)中，准备所述温度 目录的方法如下：读取所述的输入参数文件，从中提取各个温度库拟存放的目录名称，按照 目录名称新建与温度相对应的目录。
[0016] 进一步，如上所述的分布式多温度ACE库的利记博彩app，步骤（2)中，所述的分布式 作业编号脚本用于实现当前目录下的所有参加分布式作业的NJ0Y99输入卡的编号，并生 成名为inp. SGE_TASK_ID的符号链接文件；作业管理系统SGE需要以等差数列形式的SGE_ TASK_ID后缀来索引分布式作业中的各个任务，实现分布式作业的管理。
[0017] 进一步，如上所述的分布式多温度ACE库的利记博彩app，步骤（2)中，所述的SGE分 布式作业脚本具备7项功能：第一，根据评价数据文件的个数来确定每个温度目录中分布 式作业的任务个数；第二，运用模式匹配分析每个以SGE_TASK_ID结尾的符号链接文件，获 得实际的输入卡文件名，并通过模式匹配从中提取ACE库标识；第三，以SGE_TASK_ID为名 称，为单个核素的单温度ACE文档制作建立单独的目录，以满足多个NJOY程序同时运行的 要求；第四，将待加工的评价核数据文档放入SGE_TASK_ID目录；第五，进入该目录并执行 NJ0Y99程序进行ACE库的加工制作；第六，待NJOY制作结束之后，将所需的输出文件按一 定规则命名并转移到温度目录中；第七，删除SGE_TASK_ID目录。
[0018] 进一步，如上所述的分布式多温度ACE库的利记博彩app，步骤（2)中，准备所述 NJ0Y99输入卡的方法如下：扫描核反应数据库列表中给出的所有核素的评价核数据文件， 从中提取生成ACE库所需的信息，并按照NJ0Y99程序制作ACE库的输入卡要求，在以"库标 识+6位ZA值+1位亚稳态标识"命名的输入卡文件中打印NJ0Y99输入卡。
[0019] 进一步，如上所述的分布式多温度ACE库的利记博彩app，其中，本方法对于不同类型 的文件，用文件后缀加以区分，NJ0Y99输入卡后缀为".nji"、输出文件后缀为".njo"、ACE 库文件后缀为ace";对于同一类型的文件，采用"库标识+6位ZA值+1位亚稳态标识"作 为文件名来进行区分；对于文件名相同的文件，则以目录进行区分。
[0020] 本发明的有益效果如下：本发明所提供的分布式多温度ACE库的利记博彩app将温度 相关参数和评价数据列表以文件的形式输入，分布式作业脚本生成、分布式作业编号、NJOY 输入卡生成、分布式作业提交、ACE库索引文件生成等功能均实现的了自动化，消除了手工 干预，极大地提高了 ACE库制作的效率。由于采用分布式计算，个别核素 ACE库制作的异常 只影响自己，避免了缺乏异常处理带来的处理过程中断。基于中国核数据中心包含128核 芯的ROCKS高性能计算集群，采用分布式ACE库制作系统genACE2,将包含400个核素的中 子评价核数据库制作成多温度ACE库，效率比intel i7/3. 4G核芯单机串行制作提高100 多倍。
【附图说明】
[0021] 图1为现有的制作单温度ACE库的genACE程序的流程示意图；
[0022] 图2为本发明分布式多温度ACE库的制作流程图；
[0023] 图3为本