基于HSWAP引擎的XFEL实验模拟平台初探OA
Preliminary XFEL Experimental Simulation Platform Based on HSWAP Engine
X 射线自由电子激光(X-ray free electron laser,XFEL)装置是诊断微介观材料动态过程的旗舰装置.为了增强对 XFEL 实验物理的认识能力和装置的设计能力,利用 HSWAP工作流管理平台开展了 XFEL 实验模拟平台的研究工作.HSWAP 平台实现了 XFEL 平台的流程模型、组件模型和数据链接模型,形成初步的 XFEL 实验模拟平台,并可以方便地使用不同的组件模型创建各种可执行的仿真过程.针对 XFEL 实验中的 X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和相衬成像(phase contrast imaging,PCI)诊断技术开展了模拟研究,实现了分子动力学模拟与 XRD 模拟的结合以及近场动力学计算模拟与 PCI 模拟的结合.通过 XFEL 实验模拟平台的建立和应用,加深了对 XFEL 诊断能力和实验物理过程的认识.
X-ray free electron laser(XFEL)plays a critical role in diagnosing dynamic compression processes in micro-and meso-scale materials.To deepen our understanding of XFEL physics and optimize facility design,a preliminary XFEL experimental simulation platform was developed based on the high-performance computing(HPC)simulation workflow application platform(HSWAP).HSWAP provides workflow,component,and data linkage models for XFEL experiments,enabling flexible simulation of diverse processes through modular configurations.This platform was employed to investigate X-ray diffraction(XRD)of microscale materials and phase contrast imaging(PCI)of meso-scale explosive samples.Simulation results for XRD of a metallic sample under shock loading and PCI of voids in explosive materials demonstrate the platform's ability to accurately reproduce experimental dynamics.By integrating numerical models with data analysis,the platform enhances the design of XFEL experiments and provides a foundation for interpreting diagnostic capabilities in ultrafast processes.Future work will focus on refining simulation methods for meso-scale samples using phase-field approaches and high-Z materials under shock conditions.
刘进;段博文;魏涛;康旭;赵士操;杜亮亮;邓小良;李晓亚
中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院计算机应用研究所,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院计算机应用研究所,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室,四川 绵阳 621999中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室,四川 绵阳 621999
数理科学
XFEL实验模拟平台HSWAP平台X射线诊断
XFEL experimental simulation platformHSWAP engineX-ray diagnostics
《高压物理学报》 2026 (6)
42-51,10
Fund of National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics(JCKYS2022212005)
评论