vdist-solver-fortran 1.6.0

Wrapper of velocity distribution solver written in Fortran

vdist-solver-fortran

Lang: 日本語 | English

Fortran で実装した速度分布ソルバを Python から利用するためのパッケージです。

コアは EMSES 計算結果の上でバックトレース (時間逆行) と、境界に紐付けた ソース分布 (Maxwellian、raycast 光電子、吸収) を組み合わせて位相空間 確率密度を評価します。共有ライブラリを ctypes ラッパ経由で Python から駆動する構成です。

必要環境

• gfortran
• make
• fpm
• Python 3.7 以上 (開発は .venv/ 内の 3.12 で実施)

インストール

PyPI からのインストールを推奨します。pip のビルド中に make install が 走り、Fortran 共有ライブラリをビルドして Python package に同梱します。

[!Note] macOS でもビルド自体は通る想定ですが CI では検証していません。

python -m pip install -U pip setuptools wheel
python -m pip install vdist-solver-fortran

開発版を GitHub から直接入れることもできます。

python -m pip install "git+https://github.com/Nkzono99/vdist-solver-fortran.git"

pip 経由のビルドでは既定で INSTALL_PROFILE=auto を使います。必要なら INSTALL_PROFILE=generic や INSTALL_PROFILE=camphor を環境変数で 指定してください。

INSTALL_PROFILE=generic python -m pip install vdist-solver-fortran

クイックスタート

import emout
from vdsolverf.core import Particle
from vdsolverf.emses import get_backtrace

data = emout.Emout("EMSES-simulation-directory")

ts, probability, positions, velocities = get_backtrace(
    directory=data.directory,
    ispec=0,                             # 0 電子, 1 イオン, 2 光電子
    istep=-1,
    particle=Particle([32, 32, 400], [0, 0, -10]),
    dt=data.inp.dt,
    max_step=300_000,
    output_interval=1,
    use_adaptive_dt=False,
)

光電子の評価には EMSES の namelist /emissn/ に use_raycast = .true. を設定する必要があります。詳細は Namelist リファレンス を参照。

ドキュメント

ドキュメント	概要
使用方法	Python レシピ集: 単一/多粒子バックトレース、位相空間確率
速度空間 Octree 確率ソルバ	adaptive/sparse な速度空間探索、アルゴリズム、実行方法、sample/leaf 出力
速度範囲自動推定	セルごとの速度範囲推定、validation、diagnostics
Namelist リファレンス	サポートしている plasma.inp のグループとパラメータ
物理モデル	リウビル定理、Maxwellian 放出、raycast 光電子
アーキテクチャ	Fortran / Python レイアウト、モジュール依存、拡張ポイント
開発ガイド	ビルド、テスト、貢献手順

サンプルノートブック

• 位相確率分布ソルバと多粒子バックトレース

ライセンス

Apache License 2.0。詳細は LICENSE。