17. 临界搜索（仅限企业版本）¶

RMC支持在临界和燃耗模式下临界搜索，包括材料的核素密度搜索和几何的面位置搜索，其中材料的核密度搜索基于材料密度微扰。

17.1. 材料搜索模块输入卡¶

CriticalitySearch
Materialsearch target=<param> error=<param> max=<maximum> perb=<differentialoperator id>
Differentialoperator <id> [cell=<cell_vector>] [material=<mat id>] [nuclide=<nuc>] [variable=<param>]
    [estimator=<param>] [sourceperb=<param>] [batchcycle=<param>]  [outputbycycle=<param>]
    [crosssection=<param>] [response=<param>]

其中，

CriticalitySearch为临界搜索模块关键词；
materialsearch为材料搜索输入卡，由于为单参数搜索，该输入卡使用次数不超过1；
target为搜索的目标keff值；
error为搜索的阈值，当target-error < keff+-keff_std < target+error时认为搜索完成；
max为最大搜索次数。在一次临界计算结束后，程序将进行参数搜索计算；随后将使用搜索得到的参数继续进行临界计算-参数搜索-临界计算…循环直至满足收敛条件。设置该参数是为了防止在极端情形下，程序无法收敛而陷入死循环的情况发生。需要注意的是，在参数满足收敛条件之前，程序会关闭Tally计数。如果用户使用了Tally（计数器）功能，程序将在参数收敛之后，重新打开Tally计数并再次执行临界计算（仅活跃代）。因而，若max = 1且没有开启Tally，则程序的计算过程为：临界计算-参数搜索-临界计算。若max = 1且开启了Tally，则程序的计算过程为：临界计算-参数搜索-临界计算-活跃代临界计算。特别地，当用户指定max = 0时，程序将仅做一次临界计算和一次搜索，且不会关闭Tally计数。
perb为搜索使用的微分算符法的id，对应于differentialoperator输入卡，注意所对应的differentialoperator 输入卡中的variable必须是1；
differentialoperator为微分算符法输入卡，其使用方法见材料微扰模块说明。

17.2. 材料搜索模块输入示例¶

以下算例为对栅元3材料1中ZAID为92235的核素密度进行搜索，目标值为1.23，阈值为0.02，最大迭代次数为5，微分算符法采用碰撞估计器，同时使用源扰动，batch代数为5，仅最后一代输出。

CRITICALITYSEARCH
Materialsearch target=1.23 error=0.02 max=5 perb=1
DifferentialOperator 1 cell = 3
                   material = 1
                   nuclide = 92235
                   variable = 1
                   estimator = 0
                   order = 2
                   sourceperb = 1
                   batchcycle = 5
                   outputbycycle = 0
                   response = 1

17.3. 材料搜索输出文件¶

材料搜索的信息在.critisearch文件中，包含各个微分算符法的一、二阶微扰系数及其相对标准偏差，临界迭代时当前keff和标准差，搜索核素原子密度在迭代前后的值，用–>分割。对于各个微分算符法的一、二阶微扰系数用户可直接查看.Result.h5文件。

Cycle  Perb   First_Ave   First_Re    Second_Ave  Second_Re
50     1      2.49773E-02 4.85185E+00 -4.22016E-02 8.69707E+00
Iter   Nuc        keff                     Atom Density                   Gram Density
0      92235.71c  1.218068 +- 0.012354     9.10578E-04 --> 1.34558E-03    -3.55398E-01 --> -5.25179E-01

Cycle  Perb   First_Ave   First_Re    Second_Ave  Second_Re
50     1      2.73379E-01 5.61727E-01 -8.78828E-01 6.68638E-01
Iter   Nuc        keff                     Atom Density                   Gram Density
1      92235.71c  1.301338 +- 0.014911     1.34558E-03 --> 9.94452E-04    -5.25179E-01 --> -3.88134E-01

Cycle  Perb   First_Ave   First_Re    Second_Ave  Second_Re
50     1      1.66851E-01 4.64208E-01 -4.77677E-01 6.47156E-01
Iter   Nuc        keff                     Atom Density                   Gram Density
2      92235.71c  1.253746 +- 0.011225     9.94452E-04 --> 8.52920E-04    -3.88134E-01 --> -3.32894E-01

Cycle  Perb   First_Ave   First_Re    Second_Ave  Second_Re
50     1      1.80428E-01 4.79098E-01 -2.63040E-01 1.30613E+00
Iter   Nuc        keff                     Atom Density                   Gram Density
3      92235.71c  1.196194 +- 0.011493     8.52920E-04 --> 1.01273E-03    -3.32894E-01 --> -3.95267E-01

Cycle  Perb   First_Ave   First_Re    Second_Ave  Second_Re
50     1      1.35776E-01 1.13751E+00 -5.65172E-01 4.01294E-01
Iter   Nuc        keff                     Atom Density                   Gram Density
4      92235.71c  1.275107 +- 0.012141     1.01273E-03 --> 6.76280E-04    -3.95267E-01 --> -2.63952E-01

Cycle  Perb   First_Ave   First_Re    Second_Ave  Second_Re
50     1      2.11684E-01 2.94337E-01 -3.85332E-01 6.42138E-01

17.4. 几何搜索模块输入卡¶

CriticalitySearch
Geometrysearch surface=<surf id> target=<param> error=<param> max=<maximum> method=<param> adaptive=<param>
       leftbound=<param> rightbound=<param> adjointtally=<param>

其中，

CriticalitySearch为临界搜索模块关键词；
geometrysearch为几何搜索输入卡，由于为单参数搜索，该输入卡使用次数不超过1；
surface为搜索面的编号；
target为搜索的目标keff值；
error为搜索的阈值，当target-error < keff+-keff_std < target+error时认为搜索完成；
max为最大迭代次数，防止极端情形下无法收敛而陷入死循环；
method为搜索的数值迭代方法，0-利用反复裂变几率法（第17章）计算得到几何微扰系数进行牛顿法迭代，1-二分法，2-试位法，3-Ridder方法；
adaptive是否自适应调整活跃代代数，0-不使用，1使用；
leftbound为搜索面位置的左初值，搜索过程中小于该值即停止搜索；
rightbound为搜索面位置的右初值，搜索过程中大于该值即停止搜索，目标值应预估在左初值和右初值之间。
adjointtally为利用反复裂变几率法（第17章）计算得到几何微扰系数进行牛顿法迭代时，对应的几何微扰计数器的编号

17.5. 几何搜索模块输入输出示例¶

几何搜索结果在.critisearch文件中，包含每次迭代步keff和标准差，Parameter为下一迭代步的搜索面位置，Cycle为当前迭代步所使用的总代数。

以下示例中，搜索面1的位置在5cm到10cm之间，搜索目标值在0.99到1.01之间，使用自适应调整代数的Ridder迭代法。最后搜索面位置为8.74888cm，此时keff为1.001257+-0.001635。

Geometrysearch
surface=1
target=1
error=0.01
method=3
adaptive=1
leftbound=5
right=10

Final Keff: 1.001257      Standard Deviation: 0.001635

Iter   SurfId  keff                    Parameter      Cycle
0      1       0.602600 +- 0.000280    1.00000E+01    300
Iter   SurfId  keff                    Parameter      Cycle
1      1       1.115286 +- 0.000489    7.50000E+00    300
Iter   SurfId  keff                    Parameter      Cycle
2      1       0.876570 +- 0.001635    8.74888E+00    110