برنامه زمانی کارگاه مقدماتی Geant4

راهنمای اجرای مجازی Geant4

راهنمای اجرای مجازی Geant4

برای شروع کار با ابزار Geant4 استفاده از این روش پیشنهاد می گردد.  فرآیند نصب  زمان کمتری نیاز دارد و بسیار آسان تر از نصب واقعی آن در محیط لینوکس است. فقط باید یک اینترنت پرسرعت برای دانلود فایل اصلی داشته باشید و کمی حوصله!

• ابتدا آخرین نسخه‌ی VMware Workstation Player  را دانلود و نصب کنید.
• سپس از آدرس لینک  گزینه مورد نظرتان مثلا   G4.10.5_CentOS7_us را دانلود کنید.
• حال از داخل سیستم مجازی، برنامه   G4.10.5_CentOS7_us را  مطابق شکل 1 و 2 اجرا کنید، سپس منتظر بمانید تا سیستم لود شود. می ‌توانید با کلیک راست روی G4.10.5_CentOS7_us و  انتخاب setting برنامه،  ram و ... اختصاص داده به اجرای مجازی را افزایش دهید.

شکل 1 

 شکل 2

• اگر با خطای شکل 3 مواجه شدید از آدرس زیر به قسمت بایاس سیستم بروید  و روش ارائه شده در این لینک را اجرا کنید.

شکل 3

• حال ابتدا گزینه home  را از  desktop انتخاب کنید و از قسمت آخرین گزینه‌ی منوی  سمت چپ، other locations و سپس computer را انتخاب کنید.
• سپس از آدرس /usr/local/geant4.10.05/share/Geant4-10.5.0/examples مثال ها را به home  یا desktop سیستم منتقل کنید.
• روش اجرای مثال شبیه‌ی نسخه واقعی است، فقط باید در قسمت اول آدرس دهی دستور cmake عبارت زیر را وارد کنید: cmake -DGeant4_DIR=$G4COMP 

اوبونتو؛من هستم چون ما هستیم

اوبونتو؛من هستم چون ما هستیم!

یک پژوهشگر مردم شناس، در آفریقا، به تعدادی از بچه های بومی یک بازی را پیشنهاد کرد. او سبدی از میوه را در نزدیکی یک درخت گذاشت و گفت هر کسی که زودتر به آن برسد آن میوه‌های خوشمزه را برنده می‌شود.

هنگامی که فرمان دویدن داده شد، آن بچه‌ها دستان هم را گرفتند و با یکدیگر دویده و در کنار درخت، خوشحال به دور آن سبد میوه نشستند.

وقتی پژوهشگر علت این رفتار آنها را پرسید و گفت در حالی که یک نفر از شما می‌وانست به تنهایی همه‌ی میوه‌ها را برنده شود، چرا از هم جلو نزدید؟ آنها گفتند "اوبونتو" ؛ به این معنا که "چگونه یکی از ما می‌تواند خوشحال باشد، در حالی که دیگران ناراحت‌اند"؟

اوبونتو در فرهنگ "ژوسا" (فرهنگ مردم قبیله‌ای در آفریقای جنوبی) یعنی : "من هستم، چون ما هستیم".

برگزاری کارگاه سه روزه‌ی آموزش مقدماتی Geant4

اجزای DetectorConstruction و نحوه تعریف آنها-مقدماتی 1

اجزای DetectorConstruction  و نحوه تعریف آنها-مقدماتی (1)

برای درک بهتر لطفاً مثال B1  را باز کنید و سپس از فولدر src فایل B1DetectorConstruction را باز کنید.

در ابتدای فایل یک سری کلاس اصطلاحاً Include شده است که با توجه به تعاریف و توضیحات بعدی متوجه خواهید شد که برای مثال خاص خودتان نیاز هست که چه اجزایی را اضافه کنید.

اما یک تعداد فایل مشخص باید وجود داشته باشد که ابتد ا یک به یک آنها توضیح  داده می شود:

#include "B1DetectorConstruction.hh"

همان کلاس مکمل فایل‌تان است که در فولدر Include  قرار دارد و گاهی نیاز هست تغییراتی در آن انجام داد.

همان طور که قبلاْ‌ گفته شد به ازای هر کلاسی  در فولدر src‌ نیاز به مکمل آن در فولدر Include است.

---

#include "G4NistManager.hh"

#include "G4Material.hh"

برای تعاریف مواد در هندسه نیاز به فراخوانی این کلاس‌ها  از کتابخانه اصلی Geant4 است.

در geant4‌ می توان مواد زیر را تعریف نمود:

isotopes <> G4Isotope 

elements <> G4Element 

molecules <> G4Material 

compounds and mixtures <> G4Material

G4Isotope و  G4Element ویژگی های اتمی را توصیف می کنند مانند

Atomic number, number of nucleons, mass of a mole, shell energies, crosssections per atoms, ...

G4Material ویژگی های ماکروسکوپیک را تعریف می کند مانند

temperature, pressure, state, density – Radiation length, absorption length, etc…

---

#include "G4SystemOfUnits.hh"

#include "G4PhysicalConstants.hh"

تعریف همه‌ی کمیت‌ها و در همه کلاس‌ها  بهتر است حتماْ همراه با واحدش باشد تا بعدها در محاسبات دچار سردرگمی در ابعاد کمیت‌های تعریف شده نشوید. با فراخوانی این دو کلاس در هر  کلاسی، می توانید کمیت‌ها را همراه با ابعاد یا واحدشان به راحتی تعریف کنید. برای مثال

G4double width = 12.5 * m; 

G4double density = 2.7 * g/cm3;

واحدهای پایه در Geant4 ‌تعریف شده است و باقی واحدها از آن استخراج خواهد شد:

• nanosecond (ns)
• millimetre (mm)
•  megaelectronvolt (MeV) 
• unit charge (eplus) 
• kelvin
•  candela 
• radian 
• steradian

همچنین با کمک این دو کلاس می توانید اطلاعات خروجی تان را، برای مثال در چاپ در ترمینال، به صورت زیر تعریف کنید. طول stepsize‌ را بر اساس واحد طول متناسب با مقدار آن چاپ خواهد کرد. برای کمیت های دیگر نیز مانند انرژی و زمان و طول و ...می توان از این دستورات استفاده کرد: Length, Time, Energyو ...

با این دستور چاپ

G4cout << G4BestUnit(StepSize, "Length");

 خروجی در ترمینال نمایش داده خواهد شد طول گام به همراه واحدش است.

---

تعریف هندسه

فعلاً نیازی به دانستن چند خط اول این کلاس ندارید! سراغ خط زیر بروید. در داخل آن هندسه های مورد نظر تعریف شده است:

G4VPhysicalVolume* B1DetectorConstruction::Construct()

{ 

داخل این قسمت همه ی هندسه را می توان تعریف کرد 

}

---

ابتدا نیاز هست جهانی را در هندسه تعریف کنید که همه اجسام هندسه تان در آن قرار خواهد گرفت. معمولاْ هندسه جهان را به صورت مکعب و ساخته شده از خلا یا هوا در نظر می گیرند. همه ی اجسام دیگر در هندسه باید داخل جهان قرار بگیرند بنابراین نیاز است که ابعاد آن را طوری انتخاب کنید که همه ی سیستمی که طراحی خواهید کرد در آن ابعاد قرار بگیرد. مبدا مختصات جهان در مرکز هندسی آن  و در اینجا مرکز هندسی مکعب قرار دارد.

---

نیاز هست که سه بخش اصلی برای تک تک بخش‌های سیستم تعریف کنید. 

1. هندسه و ابعاد شکل: مکعب، کره و ..
2. جنس ماده سازنده: آب، هوا و...
3. موقعیت هندسه در فضا: مکان و جهت هندسه در محیط

---

تعریف هندسه مساله

اولین بخش تعریف هندسه است. به این معنا که باید مشخص کنید حجم مورد نظرتان چه  هندسه ای است و چه ابعادی دارد. برای مثال کره هست یا مکعب یا .... و اندازه ابعادش چقدر است.

 با کمک دستورات زیر هندسه تعریف خواهد شد:

    G4Box* solidWorld =    

    new G4Box("World",                       //its name

    0.5*world_sizeXY, 0.5*world_sizeXY, 0.5*world_sizeZ);     //its size

یا

  G4Trd* solidShape2 =    

    new G4Trd("Shape2",                      //its name

              0.5*shape2_dxa, 0.5*shape2_dxb, 

              0.5*shape2_dya, 0.5*shape2_dyb, 0.5*shape2_dz); //its size

G4Box* solidWorld یعنی از کلاس G4Box یک هندسه به نام  solidWorld ساخته خواهد شد. گاهی برای برون کشی داده فقط نیاز به نام solid‌هندسه هست.

یا 

 G4Trd* solidShape2  یعنی از کلاس G4Trd یک هندسه به نام  solidShape2 ساخته خواهد شد.

در خط دوم مشخصات هر هندسه  تعریف می‌شود:

اسم کلی آن: "world" یا "Shape2"

‌ابعاد "world" یعنی  طول و عرض و ارتفاع آن:

0.5*world_sizeXY, 0.5*world_sizeXY, 0.5*world_sizeZ

• توجه داشته باشید که معمولاْ ابعاد از مرکز هندسی شکل تعریف می شود. در اینجا شما هر کمیتی را به عنوان ابعاد وارد کنید, مکعب ساخته شده ابعاد‌ دو برابر آن خواهد داشت.

ابعاد "Shape2" یعنی طول (کمترین و بیشترین مقدار آن) و عرض (کمترین و بیشترین مقدار آن) و ارتفاع:  0.5*shape2_dxa, 0.5*shape2_dxb, 0.5*shape2_dya, 0.5*shape2_dyb, 0.5*shape2_dz

۴ نوع هندسه می توان تعریف کرد: 

1. CSG (Constructed Solid Geometry) solids:  G4Box, G4Tubs, G4Cons, G4Trd, …
2. Specific solids (CSG like) : G4Polycone, G4Polyhedra, G4Hype, … • G4TwistedTubs, G4TwistedTrap, …
3. BREP (Boundary REPresented) solids: G4BREPSolidPolycone, G4BSplineSurface, ... & Any order surface …
4. Boolean solids • G4UnionSolid, G4SubtractionSolid,...

---

تعریف موقعیت هندسه

حال باید موقعیت هندسه ساخته شده را تعیین کرد. مرکز جهان مرکز محور مختصات است و جهت خاصی را هم به آن نسبت نمی دهند زیرا معنایی ندارد. در مورد هندسه های بعدی که اجزای سازنده خواهند بود باید دقت کرد که محل شان و دروان شان (اگر وجود داشته باشد) باید نسبت به مرکز جهان و محورهای مختصات تعریف شده اولیه مشخص شود. هنگامی که هندسه ای درون هندسه ی دیگری قرار می گیرد باید دقت کرد که برای آن باید مادری تعریف کرد که آن را در بر گرفته است.

  G4VPhysicalVolume* physWorld = 

    new G4PVPlacement(0,                     //no rotation

                      G4ThreeVector(),       //at (0,0,0)

                      logicWorld,            //its logical volume

                      "World",               //its name

                      0,                     //its mother  volume

                      false,                 //no boolean operation

                      0,                     //copy number

                      checkOverlaps);        //overlaps checking

برای تعریف فیزیک به ترتیب دوران، محل مرکز جسم، نام logic‌ آن، نام کلی آن، نام مادر (اولین هندسه در بردارنده آن هندسه)، استفاده از متغیرهای بولین برای تعاریف هندسه های پیچیده تر، عدد کپی هندسه و در نهایت بررسی روی هم افتادگی تعربف خواهد شد. برای هندسه جهان دروان آن معنایی ندارد زیرا هندسه ی غیر از آن وجود ندارد. محل مرکز آن هم مرکز محور مختصات خواهد بود. اما برای هندسه های بعدی موقعیت شان باید با توجه به مرکز هندسی مادرشان تعریف شود. برای مثال شکل ۲ در هندسه دیگری به نام logicEnv قرار دارد. دقت کنید که نام logic‌ ‌مادر باید نوشته شود نه نام کلی آن!

  new G4PVPlacement(0,                       //no rotation

                    pos2,                    //at position

                    logicShape2,             //its logical volume

                    "Shape2",                //its name

                    logicEnv,                //its mother  volume

                    false,                   //no boolean operation

                    0,                       //copy number

                    checkOverlaps);          //overlaps checking

در انتهای کلاس دتکتور باید return physWorld;  وجود داشته باشد.

معرفی اجزای یک مثال Geant4

معرفی اجزای یک  مثال Geant4

 هر مثال  به صورت فولدری هست که از دو فولدر src و include و تعدادی فایل تشکیل شده است. برای درک و آَشنایی بهتر لطفاً از قسمت مثال‌ها و فولدر basic مثال B1 را باز کنید.

• در فولدر اصلی یک فایل با عنوان  exampleB1.cc  قرار دارد که از این به بعد به عنوان main  برنامه نامیده می‌شود. این فایل با پسوند cc. فایل اصلی‌اس است که ارتباط بین اجرای برنامه را نشان خواهد داد.
•  فولدر src و  include شامل اجزای سازنده برنامه هستند. می‌توان گفت اکثر تغییرات باید در کلاس‌های فولدر src رخ بدهد.
• به ازای هر کلاسی که در فولدر src با پسوند cc وجود دارد، کلاس مشابه آن در فولدر include و با پسوند hh باید وجود داشته باشد. به این معنا که اگر در برنامه‌ای نیاز بود کلاسی به برنامه‌تان اضافه کنید باید هر دو بخش در فولدرها کپی کنید.

دقت کنید که با اضافه شدن کلاسی به برنامه، باید دوباره cmake انجام دهید. ولی برای تغییرات در هر کلاس فقط نیاز به make کردن هست.

حال به فولدر src بروید.

• اولین کلاس که B1ActionInitialization نام دارد، کلاسی است که به شما کمک خواهد کرد برنامه را به روش موازی یعنی درگیر کردن همه coreهای سیستم اجرا کنید. این روش در نسخه‌های 4.10 به بالا به برنامه اضافه شده است و روش MULTITHREADED مالتی ترد نام دارد. برای اطلاعات بیشتر این قسمت را ببینید.

• دومین کلاس B1DetectorConstruction نام دارد. در این کلاس اجزای سازنده شبیه‌سازی‌تان را وارد خواهید کرد. ابتدا باید یک فضا به نام جهان بسازید. سپس همه اجزای دیگر در آن قرار خواهند گرفت. به عبارت دیگر مختصات اجزای اصلی نسبت به مبدأ جهان تعریف خواهد شد. برای هر هندسه‌ای که تعریف می‌کنید ابتدا باید تعیین کنید که شکل هندسی آن چیست مانند اینکه کره هست یا مکعب یا .... سپس جنس آن را باید تعیین کنید یعنی از آب ساخته شده است یا سرب یا .... سپس محل قرارگیری و جهت آن را  باید نسبت به مادرش مشخص کنید. برای اطلاعات بیشتر این قسمت را ببنید.

• سومین کلاسی که در همه مثال‌ها مشاهده خواهید کرد کلاس B1PrimaryGeneratorAction است. در این کلاس کیفیت و کمیت تابش وارد شده به هندسه مساله باید تعیین کنید. یعنی چه ذره تابشی، با چه انرژی، در چه جهتی و از کجا و چگونه بتابد. برای اطلاعات بیشتر این قسمت را ببینید.

• با تعیین هندسه مساله و نوع تابش، نیاز هست که فیزیک رخدادها نیز تعیین گردد. به این معنی که آن ذره تابشی به چه طریقی در محیط یا همان هندسه مساله ردیابی بشود. به  این کلاس Physicslist می‌گویند. در نسخه‌های جدید Geant4 یعنی بالای 10  این امکان وجود دارد که شما  در main  برنامه بسته فیزیک لیست را معرفی کنید. در مثال B1 از یک بسته خاص فیزیک استفاده شده است. اگر به فولدر اصلی برنامه برگردید و main آن را باز کنید می‌توانید فیزیک لیست تعیین شده را ببینید "QBBC". با ctrl+F به راحتی کلمات یا دستورات دلخواه را در برنامه پیدا کنید.

با تعیین شدن این سه کلاس اصلی یعنی Physicslist، PrimaryGeneratorAction و DetectorConstruction برنامه شبیه‌سازی شما تکمیل شده است به این معنا که با اجرای برنامه، با توجه به فیزیک تعریف شده، تابش تعریف شده در هندسه تعیین شده ردیابی خواهد شد تا جایی که با توجه به انرژی تابشی ذره و فیزیک و هندسه مساله امکان ردیابی آن باشد و همچنین تابش از محیط خارج نشده باشد.

برون کشی داده

برای داشتن اطلاعات رخ داده در هر بخش هندسه، باید کاربر اطلاعات مورد نظر را خودش مشخص کند و سپس به کمک دستوارت و کلاس‌های خاصی استخراج کند. برای اطلاعات بیشتر این صفحه را ببنید.

نحوه اجرای مثال‌ها

نحوه اجرای  مثال‌ها با  روش cmake

• در فولدر نصبی برنامه یعنی مسیر زیر مثال‌های معرفی شده  قرار دارند. یک کپی از آن را به home یا هر محل دیگری از سیستم عامل‌تان بیاورید.   ( ابتدا گزینه home  را از  desktop انتخاب کنید و از قسمت آخرین گزینه‌ی منوی  سمت چپ، other locations و سپس computer را انتخاب کنید. حال فولدر usr را پیدا کنید و ...)

 \usr\local\include\geant4.10.02\share\Geant4-10.2.3\examples\

• به عنوان اولین مثال \basic\B1\ را انتخاب کنید.
• کنار فولدر مثال‌تان یک فولدر با نام B1_build بسازید.
• در فولدر B1_build ترمینال را باز کنید تا در همان مسیر، ترمینال باز شود.
• برای اجرای برنامه به روش  cmake  باید دستورات زیر را وارد کنید. قسمت اول دستور مسیر کتابخانه Geant4  است و قسمت دوم مسیر محل قرارگیری سورس برنامه یعنی همان B1 است.
• روش دیگر که ساده تر هست و نیازی به آدرس دهی ندارد، این است که درون فولدر مثال مورد نظر، یک فولدر به نام build بسازید و درون آن ترمینال را باز کنید و سپس برای  cmake کردن باید عبارت زیر را،  که بین عبارت و دونقطه فاصله هست را تایپ کنید. ادامه روش مشابه هست.

• cmake  -DGeant4_DIR=/usr/local/include/Geant4-­10.3-install/lib/Geant4-­10.3     Home/examples/B1 خط اول روش اول است و خط زیر روش ساده تر است. cmake ...

•  سپس  دستور  make را وارد کنید.
• اگر مثلاْ  j8- را بعد از دستور میک بنویسید تعداد هسته های سیستم را با آن عدد مشخص کردید. بنابراین برنامه سریع تر میک می شود.
• در انتها نام برنامه را  که در انتهای make شدن در ترمینال می‌بینید به صورت exampleB1/. وارد کنید.
• در این زمان باید محیط هندسی مثال تان را مشاهده نمایید.

---

چند نکته دیگر

• می‌توانید  در محیط Qt عبارت  run/beamOn 100/ را تایپ کنید و تابش 100 ذره در محیط هندسه‌تان را مشاهده نمایید.
• می‌توانید در محیط Qt عبارت      control/execute/ run1.mac  را به اضافه ی نام ماکرو مثل اینجا وارد کنید و فایل‌های ماکرو را اجرا نمایید.
• دستورات ذکر شده را از منوی سمت چپ و گزینه help می‌توانید انتخاب کنید.
• پیشنهاد می‌کنم باقی دستورات را هم نگاهی بیاندازید.
• از منوی سمت چپ محیط و گزینه اول  (scene tree) هم می توانید به اجزای هندسه دسترسی داشته باشید و آنها را  با تیک زدن و نزدن،  خاموش و روشن کنید.
• با تغییر دادن فایل‌های ماکرو، نیازی نیست برنامه make  شود. به عبارت دیگر فایل ماکرو خارج از محیط برنامه نویسی است و تغییراتش را می‌توان به طور مستقیم با اجرای دوباره مثال مشاهده کرد.
• اگر در کلاس‌های src یا include یا main  برنامه تغییری دادید، حتماً قبل از اجزای مثال باید make کنید.
• تنها زمانی به cmake  کردن نیاز دارید که فایلی با پسوند .hh  و .cc به کلاس های برنامه اضافه کرده باشید.
• در فایل vis.mac هم با کامنت کردن عبارت vis/open OGL 600x600-0+0/#  (علامت کامنت کردن #) می‌توانید نمایش هندسه را خاموش کنید. هنگامی که از برنامه طراحی شده‌تان مطمئن شدید، پیشنهاد می‌کنم حتماً برای اجراهای اصلی‌تان، هندسه را خاموش کنید.

به دنیای Geant4 خوش آمدید.

نصب Geant4

نصب geant4 بر روی سیستم عامل لینوکس

نصب پیش‌نیازها

1. ابتدا سیستم عامل را با دستورات زیر آپدیت و آپگرید نمایید:
2.  sudo apt-get update و sudo apt-get upgrade
3. سپس کتابخانه‌های مورد نیاز را نصب کنید.
4.  پیشنهاد می‌دهم هر برنامه را جداگانه نصب کنید تا از نصب تک تک کتابخانه‌ها مطمئن شوید. زیرا نصب نشدن هر کتابخانه مساوی است با دیدن خطایی خاص هنگام نصب برنامه!
5.  همچنین اگر برای نصب هر کتابخانه خطایی مشاهده کردید با جستجو در انجمن‌های معرفی شده حتماً راه حل مناسب را خواهید یافت. 
6. می‌توانید در قسمت نظرات هم خطای خود را اعلام بفرمایید. 

• sudo apt-get install g++ 
• sudo apt-get install  libxmu-dev 
• sudo apt-get install  freeglut3-dev
• sudo apt-get install  mesa-common-dev
• sudo apt-get install  mesa-utils
• sudo apt-get install  libglu1-mesa
• sudo apt-get install libgl1-mesa-dev
• sudo apt-get install  libgl1-mesa-dri
• sudo apt-get install  libxi-dev 
• sudo apt-get install  libxerces-c-dev
• sudo apt-get install expat 
• sudo apt-get install libexpat-ocaml
• sudo apt-get install libexpat-ocaml-dev 

• نصب cmake نسخه 3.5 به بالا
•  از سایت سی میک   نسخه مرتبط به لینوکس  Uinx/Linux Source با فرمت  tar.gz. را دانلود کنید.
• سپس آن را  extract کنید.
• حال در فولدر برنامه ترمینال را در همان آدرس باز کنید و دستور  configure/.   را وارد و اجرا کنید.  اگر فایل درست دانلود شده باشد، با نوشتن حرف اول دستور و زدن کلید tab باید دستور کامل شود.
• سپس make  کنید. (دستور make  را در ترمینال وارد کنید.)
• در نهایت make install  را وارد کنید. 
• اگر هنگام نصب برنامه با خطای دسترسی به مسیر نصب مواجه شدید  عبارت sudo  را قبل از دستور اصلی وارد کنید و  نصب برنامه را پیش ببرید.

دانلود Geant4

•  آخرین نسخه را از منوی سمت راست سایت اصلی دانلود کنید.
• سعی کنید نسخه بتا را دانلود نکنید.
•  پیشنهاد می‌شود حتماً از یک نرم افزار دانلود برنامه مثل Internet Download Manager  استفاده کنید. زیرا ممکن است فایل ها به طور کامل دانلود  نشوند.
• فایل‌های زیر را دانلود کنید.

نصب Geant4

• گرافیک برنامه
• اگر برای دیدن گرافیک برنامه علاقمند به دیدن تصاویر سه بعدی هستید پیشنهاد می‌شود Qt را نصب کنید. 
• البته برنامه‌های دیگری را تیم اصلی پیشنهاد داده است که به فراخور نیازتان می‌توانید آنها را انتخاب کنید. 
• برنامه qt  را باید قبل از نصب Geant4، با دستور زیر در ترمینال نصب کنید:

 sudo apt-get install qtdeclarative5-dev qml-module-qtquick-controls

• این لینک و این لینک   را ببینید.

• نصب Geant4
• پیشنهاد می‌شود مسیر نصب را /usr/local/include/ انتخاب نمایید. ( ابتدا گزینه home  را از  desktop انتخاب کنید و از قسمت آخرین گزینه‌ی منوی  سمت چپ، other locations و سپس computer را انتخاب کنید. حال فولدر usr را پیدا کنید و ...)
• با نوشتن دستور sudo  chmod  ­-R  777 /usr/local/include در ترمینال،  دسترسی به این مسیر برای نصب و اجرای برنامه‌ها به وجود خواهد آمد.  در غیر این صورت حین اجرای مثال ها با مشکل مواجه خواهید شد.
• همه‌ی فایل‌های دیتا (تصویر دوم دانلودها) را در این مسیر و در فولدری به نام data  قرار دهید. نیازی به extract کردن آنها نیست.
• فایل سورس برنامه (تصویر اول دانلود) را هم در این مسیر و کنار فولدر data   قرار دهید. البته باید آن را  extract  کرده باشید.
• به اسم فولدر برنامه source_  اضافه کنید که حین نصب برنامه برایتان مشخص باشد.
• یک فولدر با نام build در کنار data و source برنامه بسازید تا نصب را در آن فولدر ادامه دهید.
• حال به مسیر زیر بروید: /usr/local/include/geant4­-10-3_source/cmake/Modules
• فایل Geant4InstallData.cmake را پیدا کنید و در آن با ctrl+f عبارت cern را جستجو کنید تا عبارت زیر را بیابید: 

set GEANT4_DATASETS_URL  http://geant4.cern.ch/support/source

• حال به جای آدرس سایت سرن محل قرارگیری فایل data خودتان را جایگذاری کنید. یعنی /usr/local/include/data/
•  با این کار به جای دانلود مستقیم از سایت سرن و نیاز به اینترنت و ... دیتاها از روی سیستم خودتان خوانده خواهد شد.
• حال به فولدر build بروید و ترمینال را در آن آدرس باز کنید. سپس عبارت زیر را در آن وارد کنید و کلید inter را بزنید.

cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/include/geant4.10.03          /usr/local/include/geant4.10.03_source -DGEANT4_INSTALL_DATA=ON -DGEANT4_INSTALL_EXAMPLES=ON -DGEANT4_USE_OPENGL_X11=ON -DGEANT4_USE_GDML=ON -DGEANT4_USE_RAYTRACER_X11=ON  -DGEANT4_BUILD_MULTITHREADED=ON -DGEANT4_USE_QT=ON

• آدرس اول /usr/local/include/geant4.10.03  محل نصب برنامه است و آدرس دوم /usr/local/include/geant4.10.03_source محل قرارگیری سورس برنامه است. می‌توانید به آدرس اول یک پسوند Install اضافه کنید تا برایتان واضح‌تر شود.
• اگر پیش نیاز qt را نصب کرده‌اید می‌توانید GEANT4_USE_QT=ON- را در cmake باقی بگذارید. با این کار برنامه گرافیکی شما قابلیت‌های خوبی را برای نمایش گرافیک خواهد داشت.
• اگر این دستور را در این مرحله وارد نکنید برنامه گرافیکی شما برنامه ساده opengl خواهد بود.
• با  قرار دادن  DGEANT4_BUILD_MULTITHREADED=ON-  در دستور نصب قادر خواهید بود با دستوراتی در برنامه‌‌هایتان همه core های سیستم را در حین اجرای برنامه درگیر کنید.
• بعد از اتمام این مرحله، make را در ترمینال وارد کنید. با نوشتن  make -j5 در حین اجرای برنامه مثلاً 5 هسته سیستم درگیر خواهد شد و فرایند نصب سریع‌تر پیش می‌رود.
• این مرحله زمان بیشتری نسبت به مراحل دیگر نیاز دارد.
• پس از اتمام این مرحله،  make install را در ترمینال وارد کنید. 
• قاعدتاً نباید مشکل و خطای دسترسی ببینید. با نوشتن عبارت sudo  قبل از دستور بالا، این مشکل رفع خواهد شد.  (حتماْ حواستان باشد که باید دستور sudo  chmod  ­-R  777 .... را قبل از شروع فرآیند نصب زده باشید و دیدن خطا در این مرحله می تواند به دلیل فراموش کردن وارد کردن این دستور باشد.)
• در مرحله آخر نصب باید در home سیستم عامل تان،  با  کلید ترکیبی ctrl+h فایل مخفی شده  bashrc. را نمایان کنید. سپس دو خط زیر را با توجه به مسیر فولدر Geant4 نصب شده در انتهای فایل وارد کنید. برای اینکه اشتباه تایپی و ... رخ ندهد بهتر است که به  آدرس مشخص شده بروید و با زدن ctrl+l آدرس بار محل نمایان می‌شود و حال همان را در انتهای فایل .bashrc وارد کنید.

source    /usr/local/include/geant4.10.02-install/bin/geant4.sh

source   /usr/local/include/geant4.10.02-install/share/Geant4-10.2.3/geant4make/geant4make.sh

برای مشاهده‌ی فایل های C++ می توانید برنامه ویرایش متن  geany  را با دستور  sudo apt-get install geany نصب کنید.

---

اما پیشنهاد می کنم حتماْ ویراستار eclipse را  به عنوان ادیتورتان انتخاب کنید تا بتوانید حرفه ای تر کار کنید.

---

حال نصب برنامه شما با موفقیت انجام شده است.

برای اطمینان از نصب کامل و در ست برنامه، به این لینک بروید و یک مثال را اجرا کنید.

دانش پایه‌ی C++

دانش پایه‌ی C++

برای برنامه نویسی با ابزار Geant4 و انجام تغییرات در آن نیاز هست که زبان C++ را بفهمید. همچنین با مفاهیم الگوریتم نویسی آشنا باشید و بتوانید دستوراتی را به برنامه خاص خودتان اضافه کنید.

الگوریتم

برای آشنایی با مفاهیم الگوریتم نویسی این چند لینک را ببینید.

الگوریتم چیست؟ مثال‌هایی ساده از الگوریتم در برنامه‌نویسی

الگوریتم را به زبان بسیار بسیار ساده یاد بگیریم

آموزش الگوریتم و الگوریتم نویسی

زبان C++

برای آشنایی با مفاهیم پایه برنامه نویسی C++ این چند لینک را ببینید.

• آموزش از پایه زبان C++
• آموزش به زبان فارسی
• ویدئوی آموزش اصول برنامه نویسی C و ++C
• آموزش پیشرفته c++ (ویدئو)   و    فایل های ارائه

نصب لینوکس کنار ویندوز

نصب لینوکس کنار ویندوز

به پیشنهاد سازندگان و تیم اصلی طراحان، نصب Geant4 بهتر است که بر روی یکی از نسخه‌های لینوکس نصب شود.

به علت اینکه دو سیستم عامل بر روی سیستم و در کنار یکدیگر نصب خواهند شد، نیاز هست حتماً با مطالعه کامل روش نصب و با دقت و حوصله بسیار این مرحله انجام گیرد.

دانلود اوبنتو

پیشنهاد می‌شود که Ubuntu، یکی از نسخه‌های لینوکس نصب شود. ابتدا باید آخرین نسخه را از سایت اصلی  یا سایت فارسی بردارید. حتما نسخه دسک تاپ و با پسوند LTS ا انتخاب کنید.

نصب اوبنتو

چند نکته مهم و پیشنهاد قبل از نصب اوبنتو

• نصب سیستم عامل  باید حتماً بر روی درایو  از نوع primary باشد.  با کلیک راست بر روی Mycomputer و سپس انتخاب گزینه Manage و سپس انتخاب storage/disk management  می‌توانید نوع درایوهایتان را بشناسید. همچنین می‌توانید این لینک  و این لینک را برای اطلاعات بیشتر بخوانید.
• آخرین درایو سیستمتان را خالی کنید. در همان مسیر قبل می‌توانید مقداری از آخرین درایو خود با کلیک راست بر همان آخرین درایو  و انتخاب گزینه Shrink Volume،  به فضای لینوکس اختصاص دهید. این لینک را ببینید
• پیشنهاد می‌شود حداقل 20 گیگ فضا برای نصب لینوکس و Geant4 اختصاص داده شود.
• فضای اختصاص داده شده به لینوکس با نصب برنامه Linux Reader از سیستم عامل ویندوز قابل دسترس خواهد بود. این لینک را ببنید.
• فضاهای ویندوز هم بدون نیاز به هیچ برنامه‌ای از لینوکس قابل دسترس هستند. فقط اگر گاهی ویندوز را در حالت sleep و hibernet و ... گذاشته باشید ممکن است خطایی را در لینوکس ببینید و درایو باز نشود. کافی است که با تایپ این دستور در ترمینال دسترسی را باز کنید. sudo ntfsfix /dev/sda1 ، عبارت sda1 نام درایو مورد نظر است.
• گاهی پیش می‌آید که بعد از نصب لینوکس یکی از سیستم‌ عامل‌ها بالا نیاید. نترسید! و برای رفع این مشکل این لینک را ببنید. همچنین می‌توانید از این ابزار هم استفاده کنید و این فیلم آموزشی را ببینید. 
• مشکلی نیست که با لایو اوبنتو (قرار دادن دی وی دی اوبنتو در سیستم و بدون نصب آن{در این حالت یک سیستم عامل در اختیار دارید}) قابل رفع شدن نباشد!

در اینجا لینک‌های مناسب برای راهنمایی نصب معرفی شده است. پیشنهاد می‌کنم خودتان هم سایت‌ها و وبلاگ‌های دیگری را برای اطمینان از نحوه نصب مطالعه کنید.

• آموزش فارسی نصب اوبنتو 16.04  (سایت فرا درس)
•  آموزش فارسی نصب لینوکس کنار ویندوز
•     آموزش انگلیسی نصب لینوکس کنار ویندوز
•    آموزش ویدئویی نصب لینوکس کنار ویندوز

چند نکته مهم و پیشنهاد بعد از نصب اوبنتو و قبل از نصب کتابخانه‌های Geant4

• حتماً سرور آپدیت سیستم را از ایران به main servr تغییر دهید.  همچنین این لینک را ببنید.
• سپس، حتی پس از نصب آخرین نسخه اوبنتو، حتماً سیستم عامل را آپدیت و آپگرید کنید. با دستورات sudo apt-get update و sudo apt-get upgrade

آموزش اوبنتو

برای کار با ابزار جینت نیاز هست آشنایی اولیه‌ای با محیط اوبنتو وجود داشته باشد. در زیر لینک‌های مناسب معرفی می‌گردند. در انجمن‌ها به راحتی می‌توانید پاسخ همه سوالات خود را بیابید.

• آموزش اوبونتو    (سایت فرا درس)
•  آموزش اوبنتو برای تازه‌کاران به زبان فارسی
•       انجمن انگلیسی اوبنتو  
•        انجمن فارسی اوبنتو