geant4的主要模块及其作用：

1. Run 和事件（run、event）

   • 这些模块的类与事件产生、事件发生器接口，和次级粒子产生有关，它们向粒子跟踪管理类提供被跟踪的粒子。

2. 粒子跟踪和径迹（tracking、track）

   • 这些模块的类与粒子的输运过程有关，是geant4的重要部分。它使得应用程序的物理过程可以模拟各种行为，在粒子跟踪的每一步，记录粒子的空间位置、时间或随空间和时间的分布。

3. 几何体，磁场，和CAD接口（geometry）

   • 这三个模块的任务是管理探测器的几何定义（实体建模及与CAD系统的交互）和实体之间的距离（包括在磁场中）。geant4的几何实体建模是基于ISO STEP标准的，并且与它完全兼容。

4. 粒子和介质的定义（particle、material）

   • 这两个模块用来管理粒子和材料的定义。

5. 物理（physics）

   • 这个模块管理所有与介质发生作用的物理过程。物理接口的抽象接口允许对每个反应通道和每个作用过程实现多个物理模型，这些物理模型可以通过能量范围、粒子类型、介质材料等进行选择。

6. Hits 和数字化（hits、digitization）

   • 这两个模块用来管理hits的构建，以及它在数字化部分的使用。在灵敏感探测器的几何体中，hits collections表示探测器的逻辑输出。

7. 可视化（Visualization）

   • 这是用来管理实体、径迹和hits的可视化，以及与底层图形库的交互。面向对象的设计允许开发独立的不同的可视化引擎，例如基于OpenGL或者OpenInventor等。

8. 接口（Interfaces）

   • 这个模块处理GUI的输出和与外部软件（如OODBMS等）的交互。

9. 全局类（global）

   • 在这个模块中，包含了那些在geant4工具包中最通用的类，数据类型，结构，和常量，同时，它还定义了与第三方软件库的接口，及与系统相关的类型的转换。

10. 事件发生器接口（generator）

    • 在每次event开始的时候，都会调用PrimaryGenerator中的generatePrimaries()，在其中存在通过generatePrimaryVertex()而实例化的G4VPrimaryGenerator基类。用户还可以使用G4GeneralParticleSource（GPS）进行更加精密的操控，定义不同形状的实体的表面或内部发射不同能量、位置、方向分布的初始粒子。

这些模块共同协作，使得geant4能够模拟各种粒子与物质的相互作用以及输运过程，广泛应用于核物理与辐射探测、放射性医学等领域。