本作品是一款计算化学模拟软件系统。本工作从诸多化学化工的基本扩散过程出发，建立了粒子在二维或准二维空间内扩散的随机行走模型，集成了数据分析模块和可视化界面。该软件有助于理解微纳米尺度内化学物质的传质过程。它已被国内外同行成功应用于膜传质、离子扩散、催化剂中的分子扩散等介观尺度下的扩散过程研究。

一、基本原理
本软件从一大类介观尺度下的化学化工问题中抽象出二维受限空间中的随机行走模型，并以此为理论基础进行模拟与分析。其基本原理简要叙述如下。(1)二维空间的定义：借用结晶学原理以二维的重复结构“晶胞”来描述二维空间；另外在晶胞中定义了“势垒”以限制粒子的运动。(2)粒子的描述：粒子可以是抽象的质点或者具体的原子、分子等。(3)粒子运动的描述：粒子的运动是通过“步”来描述的，描述一步中粒子的位置的变化等信息，主要包括粒子速度的生成与粒子与势垒的作用。粒子的速率遵循给定的概率分布函数，其方向符合随机原理；粒子与势垒的作用可改变粒子运动速度大小和方向。根据我们对空间的定义，粒子的运动是在一个晶胞内考虑的；如果在一步中粒子穿过了晶胞的边界，则需要重置空间信息。(4)结果的分析：可以通过MSD、出现概率分布、空腔扩散等分析方法对得到的数据进行分析以供进一步的研究。
二、软件组织与结构
本软件严谨而有序的组织结构为可扩展性打下了基础。基本结构由三个主要模块构成，即界面、模拟与分析。界面模块是用户进行操作的部分；模拟模块是最核心的部分，负责完成随机行走的步骤；分析模块负责对模拟所得的数据进行分析。三个模块相对独立，通过定义的接口规范相互联系与通讯。 (详见研究报告软件组织与结构部分。)
三、使用方法
由于整个软件的界面是由MFC框架编写，因此其外观以及各种基本操作功能与一般的Windows程序一致，主界面上的子窗口有各自的功能，可以方便地进行参数设置以及查看结果。(详见研究报告软件界面部分。) 其使用流程为：首先在界面上进行各种参数的设置，然后调用模拟模块进行模拟，最后调用分析模块进行分析。由于软件在界面上提供了各种常用的文件操作功能，所以上述步骤可以从其中的任意一步开始，也可以在任意一步中止，从而大大增加了使用的灵活性。(详见研究报告软件工作流程部分。)

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
无