用于仿真计算的程序或软件 ## EFIT 经典的**等离子体磁平衡重建**(求解 Grad–Shafranov 方程并拟合诊断)代码,最初由 General Atomics 开发,广泛用于托卡马克的离线与实时重建(也有变种如 EFIT++、Py-EFIT 等) ## DIAN 著名的**自由边界平衡演化/等离子体—线圈耦合**仿真代码,常用于等离子体形状与控制研究、VDE 等瞬态模拟 IMAS框架:ITER开发,用于集成聚变仿真所需的程序。 ## A. 平衡重建 / 自由边界演化 - **EFIT**:托卡马克等离子体**平衡重建**事实标准;OMFIT 框架内也内置了 EFIT 模块与衍生工具(如实时/AI 加速版 EFIT-AI 项目)。 - **EFIT++ / Py-EFIT**:EFIT 的改进或 Python 化实现,支持额外物理项或更易用的界面。 - **LIUQE / NICE**:分别来自 TCV/EPFL 与 JET/ITER 场景的平衡重建/控制相关代码(NICE 是 IMAS 兼容、已用于 ITER 等离子体边界/平衡问题)。 - **DINA**:**自由边界**平衡与回路方程耦合的演化仿真(含控制器/诊断模型),常用于 VDE 响应、线圈电流耦合等。 - **FREEBIE / FreeGSNKE(2024)**:自由边界平衡/动态平衡的现代实现与研究原型 ## B. 集成建模与工作流(把“很多物理模块”串起来) - **IMAS(ITER Integrated Modelling & Analysis Suite)**:ITER 官方的**数据模型 + 访问层 + 工作流**生态,核心理念是用**IDS(Interface Data Structures)**统一实验与仿真数据;有 IMAS-Python/数据字典文档等资源。 - 关键点:标准化 IDS 使**不同代码/语言间耦合**更容易;IMAS-Python 已开源(核心 Access Layer 部分尚未完全开源,但可用 netCDF 途径共享数据)。 - **OMFIT(One Modeling Framework for Integrated Tasks, GA)**:美国 **General Atomics(GA)** 主导的**集成建模与数据分析**框架,可把 EFIT、TRANSP、TGYRO、NUBEAM 等众多物理模块串成一条龙工作流;与 IMAS 也能通过 **OMAS** 兼容。 - **OMAS(by GA/社区)**:**面向 IMAS 的 Python 接口库**,让没有本地 IMAS 安装也能按 IMAS 数据模型读写/交换数据;OMFIT 借助 OMAS 与 IMAS 互操作。 # 它们之间怎么配合? - **EFIT/LIUQE/NICE/DINA** 解决“**我当前/演化中的等离子体磁平衡是什么**”(重建或自由边界演化); - **IMAS** 提供统一的数据模型(IDS)与访问层,把**平衡、剖面、加热、MHD、波动、输运**等不同物理组件的数据打通,支持 ITER/多装置通用工作流;[imas-data-dictionary.readthedocs.io](https://imas-data-dictionary.readthedocs.io/?utm_source=chatgpt.com) - **OMFIT** 在美国装置(如 DIII-D)生态内把**众多物理代码**整合进一个**可复用的工作空间**,协同优化、反演与情景扫描;**OMAS** 充当 OMFIT ↔ IMAS 的桥。 **TRANSP / ONETWO / TGYRO / NUBEAM / M3D-C1 / GENE / Gkeyll / QUADCOIL(仿星器磁体设计,2025 新)** 等在 PPPL/GA/社区广泛使用的输运、快离子、非线性 MHD 与微湍流代码;PPPL 列了大量开源代码索引可参考。