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この記事では、コヒーレントで部分的にコヒーレントなX線波面伝播シミュレーションのための新しいインタラクティブなソフトウェアフレームワークであるWavePropagator（WPG）パッケージについて説明します。このパッケージは、既存および新興のフリーエレクトロンレーザー（FEL）施設、および第3世代のシンクロトロンソースおよび将来の回折制限ストレージリングのユーザー向けのヨーロッパXFELで開発されています。WPGは、実験要件を満たすためにX線光学系の設計、最適化、改善を促進するために、ビームラインの科学者とユーザーグループのニーズに対応しています。このパッケージは、シンクロトロン放射ワークショップ（SRW）C/C ++ライブラリと、数値波面伝播シミュレーションのためにそのPython結合を使用します。フレームワークは、Linux、Microsoft Windows 7、Apple Mac OS Xで確実に実行され、オープンソースライセンスの下で配布されます。利用可能なツールにより、ソースパラメーターと光学系レイアウトが変化し、結果をインタラクティブに視覚化できます。波面履歴構造は、伝播中にすべての特定の波面の変化を追跡するために使用できます。バッチ伝播モードにより、ワークフローモードで複数のウェーブフロントを処理できます。このペーパーでは、パッケージの一般的な説明を提示し、完全なX線FELビームラインのモデリングや実験の初期シミュレーションなど、最近のアプリケーションの例を示しています。
この記事では、コヒーレントで部分的にコヒーレントなX線波面伝播シミュレーションのための新しいインタラクティブなソフトウェアフレームワークであるWavePropagator（WPG）パッケージについて説明します。このパッケージは、既存および新興のフリーエレクトロンレーザー（FEL）施設、および第3世代のシンクロトロンソースおよび将来の回折制限ストレージリングのユーザー向けのヨーロッパXFELで開発されています。WPGは、実験要件を満たすためにX線光学系の設計、最適化、改善を促進するために、ビームラインの科学者とユーザーグループのニーズに対応しています。このパッケージは、シンクロトロン放射ワークショップ（SRW）C/C ++ライブラリと、数値波面伝播シミュレーションのためにそのPython結合を使用します。フレームワークは、Linux、Microsoft Windows 7、Apple Mac OS Xで確実に実行され、オープンソースライセンスの下で配布されます。利用可能なツールにより、ソースパラメーターと光学系レイアウトが変化し、結果をインタラクティブに視覚化できます。波面履歴構造は、伝播中にすべての特定の波面の変化を追跡するために使用できます。バッチ伝播モードにより、ワークフローモードで複数のウェーブフロントを処理できます。このペーパーでは、パッケージの一般的な説明を提示し、完全なX線FELビームラインのモデリングや実験の初期シミュレーションなど、最近のアプリケーションの例を示しています。
This article describes the WavePropaGator (WPG) package, a new interactive software framework for coherent and partially coherent X-ray wavefront propagation simulations. The package has been developed at European XFEL for users at the existing and emerging free-electron laser (FEL) facilities, as well as at the third-generation synchrotron sources and future diffraction-limited storage rings. The WPG addresses the needs of beamline scientists and user groups to facilitate the design, optimization and improvement of X-ray optics to meet their experimental requirements. The package uses the Synchrotron Radiation Workshop (SRW) C/C++ library and its Python binding for numerical wavefront propagation simulations. The framework runs reliably under Linux, Microsoft Windows 7 and Apple Mac OS X and is distributed under an open-source license. The available tools allow for varying source parameters and optics layouts and visualizing the results interactively. The wavefront history structure can be used for tracking changes in every particular wavefront during propagation. The batch propagation mode enables processing of multiple wavefronts in workflow mode. The paper presents a general description of the package and gives some recent application examples, including modeling of full X-ray FEL beamlines and start-to-end simulation of experiments.
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