Modeling-of-Lenses

Описание проекта

Программа для численного моделирования и анализа оптических свойств мультипризматических рентгеновских линз с графическим интерфейсом. Позволяет исследовать влияние геометрических параметров и дефектов на фокусирующие характеристики линз.

Ключевые особенности

• 📊 Визуализация профиля линзы с возможностью поворота
• 🔍 Анализ функции толщины материала (реальной и теоретической)
• 🌊 Моделирование амплитуды и фазы прошедшего излучения
• 📈 Сравнение реальных и теоретических характеристик
• 💾 Сохранение результатов в различных форматах

Технические характеристики

• Язык программирования: Python 3.12
• Библиотеки:
  • NumPy - для научных вычислений
  • SciPy - для оптимизации и интерполяции
  • Matplotlib - для визуализации данных
  • Pandas - для работы с данными
• Среда разработки: Neovim с LSP (pyright для Python)

Установка и запуск

1. Убедитесь, что у вас установлен Python 3.12
2. Установите необходимые зависимости:

   pip install numpy scipy matplotlib pandas tkinter

3. Запустите программу:

   python app.py

Входные данные

Программа использует CSV-файл с координатами профиля линзы (по умолчанию line.csv). Формат файла:

x1,y1
x2,y2
...
xn,yn

Параметры моделирования

Основные параметры задаются в программе пользователем:

• Энергия фотонов (кэВ)
• Фокусное расстояние (мм)
• Угол рассеяния (градусы)
• Длина образца (мм)
• Параметры материала (плотность, атомный номер, атомная масса)

Выходные данные

Программа генерирует:

1. Графики профилей линзы (теоретического и реального)
2. Графики амплитуды и фазы волнового фронта
3. Сравнительные графики интенсивности излучения
4. Таблицу с расчетными параметрами линзы

Примеры работы

Первоначальная форма в программе для ввода параметров МПЛ

Форма загрузки данных профилометрии через CSV-файл

Форма визуализации МПЛ

Форма расчетных параметров МПЛ

Форма для исследования интенсивности излучения после прохождения МПЛ

Форма для исследования функции толщины МПЛ

Архитектура программы

Программа организована по модульному принципу:

1. Блок физических расчетов (распространение волн, фазовые преобразования)
2. Блок обработки данных (загрузка и подготовка профиля линзы)
3. Блок визуализации (построение графиков и диаграмм)
4. Вычислительное ядро (реализация математических моделей)