Import Geant4 4.0.0 source tree
This commit is contained in:
Gabriele Cosmo
@@ -0,0 +1,346 @@
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// * DISCLAIMER *
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// * *
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// * The following disclaimer summarizes all the specific disclaimers *
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// * of contributors to this software. The specific disclaimers,which *
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// * govern, are listed with their locations in: *
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// * http://cern.ch/geant4/license *
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// * *
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// * Neither the authors of this software system, nor their employing *
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// * institutes,nor the agencies providing financial support for this *
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// * work make any representation or warranty, express or implied, *
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// * regarding this software system or assume any liability for its *
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// * use. *
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// * *
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// * This code implementation is the intellectual property of the *
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// * GEANT4 collaboration. *
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// * By copying, distributing or modifying the Program (or any work *
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// * based on the Program) you indicate your acceptance of this *
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// * statement, and all its terms. *
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// $Id: G4eBremsstrahlungSpectrum.cc,v 1.5 2001/11/30 00:52:52 pia Exp $
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// GEANT4 tag $Name: geant4-04-00 $
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// GEANT4 Class file
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// File name: G4eBremsstrahlungSpectrum
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// Author: V.Ivanchenko (Vladimir.Ivanchenko@cern.ch)
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// Creation date: 29 September 2001
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// Modifications:
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// 10.10.01 MGP Revision to improve code quality and consistency with design
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// 15.11.01 VI Update spectrum model Bethe-Haitler spectrum at high energy
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// -------------------------------------------------------------------
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#include "G4eBremsstrahlungSpectrum.hh"
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#include "G4BremsstrahlungParameters.hh"
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#include "Randomize.hh"
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G4eBremsstrahlungSpectrum::G4eBremsstrahlungSpectrum():
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||||
G4VEnergySpectrum(),
|
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lowestE(0.1*eV),
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length(15)
|
||||
{
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||||
theBRparam = new G4BremsstrahlungParameters();
|
||||
xp.clear();
|
||||
for(size_t i=0; i<length; i++) {
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||||
G4double x = 0.1*((G4double)i);
|
||||
if(i == 0) x = 0.01;
|
||||
if(i == 10) x = 0.95;
|
||||
if(i == 11) x = 0.97;
|
||||
if(i == 12) x = 0.99;
|
||||
if(i == 13) x = 0.995;
|
||||
if(i == 14) x = 1.0;
|
||||
xp.push_back(x);
|
||||
}
|
||||
verbose = 0;
|
||||
}
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||||
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||||
G4eBremsstrahlungSpectrum::~G4eBremsstrahlungSpectrum()
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||||
{
|
||||
delete theBRparam;
|
||||
}
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||||
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||||
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||||
G4double G4eBremsstrahlungSpectrum::Probability(G4int Z,
|
||||
G4double tmin,
|
||||
G4double tmax,
|
||||
G4double e,
|
||||
G4int,
|
||||
const G4ParticleDefinition*) const
|
||||
{
|
||||
G4double tm = G4std::min(tmax, e);
|
||||
G4double t0 = G4std::max(tmin, lowestE);
|
||||
if(t0 >= tm) return 0.0;
|
||||
|
||||
t0 /= e;
|
||||
tm /= e;
|
||||
|
||||
G4double z = lowestE/e;
|
||||
G4double x, y;
|
||||
|
||||
// Below 10 MeV EEDL data base spectrum
|
||||
if(e < 1000000.*MeV) {
|
||||
|
||||
G4int iMax = 16;
|
||||
G4DataVector p;
|
||||
|
||||
// Access parameters
|
||||
for (G4int i=0; i<iMax; i++) {
|
||||
p.push_back(theBRparam->Parameter(i, Z, e));
|
||||
}
|
||||
|
||||
x = IntSpectrum(t0, tm, p);
|
||||
y = IntSpectrum(z, 1.0, p);
|
||||
p.clear();
|
||||
|
||||
|
||||
// Above Bethe-Heitler formula
|
||||
} else {
|
||||
|
||||
x = log(tm/t0) - tm + t0 + 0.375*(tm*tm - t0*t0);
|
||||
y = log(1./z) - 1.0 + z + 0.375*(1. - z*z);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(1 < verbose) {
|
||||
G4cout << "tcut(MeV)= " << tmin/MeV
|
||||
<< "; tMax(MeV)= " << tmax/MeV
|
||||
<< "; t0= " << t0
|
||||
<< "; tm= " << tm
|
||||
<< "; xp[0]= " << xp[0]
|
||||
<< "; z= " << z
|
||||
<< "; val= " << x
|
||||
<< "; nor= " << y
|
||||
<< G4endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if(y > 0.0) x /= y;
|
||||
else x = 0.0;
|
||||
if(x < 0.0) x = 0.0;
|
||||
|
||||
return x;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
G4double G4eBremsstrahlungSpectrum::AverageEnergy(G4int Z,
|
||||
G4double tmin,
|
||||
G4double tmax,
|
||||
G4double e,
|
||||
G4int,
|
||||
const G4ParticleDefinition*) const
|
||||
{
|
||||
G4double tm = G4std::min(tmax, e);
|
||||
G4double t0 = G4std::max(tmin, lowestE);
|
||||
if(t0 >= tm) return 0.0;
|
||||
|
||||
G4double c = sqrt(theBRparam->ParameterC(Z));
|
||||
|
||||
t0 /= e;
|
||||
tm /= e;
|
||||
|
||||
G4double z = lowestE/e;
|
||||
G4double x, y, f;
|
||||
|
||||
// Below 10 MeV EEDL data base spectrum
|
||||
if(e < 1000000.*MeV) {
|
||||
|
||||
G4int iMax = 16;
|
||||
G4DataVector p;
|
||||
|
||||
// Access parameters
|
||||
for (G4int i=0; i<iMax; i++) {
|
||||
p.push_back(theBRparam->Parameter(i, Z, e));
|
||||
}
|
||||
|
||||
x = AverageValue(t0, tm, p);
|
||||
y = IntSpectrum(z, 1.0, p);
|
||||
f = Function(z, p);
|
||||
p.clear();
|
||||
|
||||
// Above Bethe-Heitler formula
|
||||
} else {
|
||||
|
||||
x = tm - t0 - 0.5*(tm*tm - t0*t0) + 0.25*(tm*tm*tm - t0*t0*t0);
|
||||
y = log(1./z) - 1.0 + z + 0.375*(1. - z*z);
|
||||
f = 1. - x + 0.75*x*x;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
x += 0.5*f*z*(z - c*atan(z/c));
|
||||
|
||||
x *= e;
|
||||
|
||||
if(1 < verbose) {
|
||||
G4cout << "tcut(MeV)= " << tmin/MeV
|
||||
<< "; tMax(MeV)= " << tmax/MeV
|
||||
<< "; e(MeV)= " << e/MeV
|
||||
<< "; t0= " << t0
|
||||
<< "; tm= " << tm
|
||||
<< "; y= " << y
|
||||
<< "; x= " << x
|
||||
<< G4endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if(y > 0.0) x /= y;
|
||||
else x = 0.0;
|
||||
if(x < 0.0) x = 0.0;
|
||||
|
||||
return x;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
G4double G4eBremsstrahlungSpectrum::SampleEnergy(G4int Z,
|
||||
G4double tmin,
|
||||
G4double tmax,
|
||||
G4double e,
|
||||
G4int,
|
||||
const G4ParticleDefinition*) const
|
||||
{
|
||||
G4double tm = G4std::min(tmax, e);
|
||||
G4double t0 = G4std::max(tmin, lowestE);
|
||||
if(t0 >= tm) return 0.0;
|
||||
|
||||
t0 /= e;
|
||||
tm /= e;
|
||||
|
||||
G4int iMax = 16;
|
||||
G4DataVector p;
|
||||
|
||||
G4double amaj;
|
||||
|
||||
// Below 10 MeV EEDL data base spectrum
|
||||
if(e < 10000000.*MeV) {
|
||||
for (G4int i=0; i<iMax; i++) {
|
||||
p.push_back(theBRparam->Parameter(i, Z, e));
|
||||
}
|
||||
amaj = G4std::max(p[15], 1. - (p[1] - p[0])/9.);
|
||||
|
||||
} else {
|
||||
amaj = 1.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
G4double amax = log(tm);
|
||||
G4double amin = log(t0);
|
||||
G4double tgam, q, fun;
|
||||
do {
|
||||
G4double x = amin + G4UniformRand()*(amax - amin);
|
||||
tgam = exp(x);
|
||||
if(e < 10.*MeV) {
|
||||
fun = Function(tgam, p);
|
||||
} else {
|
||||
fun = 1. - tgam + 0.75*tgam*tgam;
|
||||
}
|
||||
if(fun > amaj) {
|
||||
G4cout << "WARNING in G4eBremsstrahlungSpectrum::SampleEnergy:"
|
||||
<< " Majoranta " << amaj
|
||||
<< " < " << fun
|
||||
<< G4endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
q = amaj * G4UniformRand();
|
||||
} while (q > fun);
|
||||
|
||||
tgam *= e;
|
||||
|
||||
p.clear();
|
||||
|
||||
return tgam;
|
||||
}
|
||||
|
||||
G4double G4eBremsstrahlungSpectrum::IntSpectrum(G4double xMin,
|
||||
G4double xMax,
|
||||
const G4DataVector& p) const
|
||||
{
|
||||
G4double x1 = G4std::min(xMin, xp[0]);
|
||||
G4double x2 = G4std::min(xMax, xp[0]);
|
||||
G4double z1 = x1;
|
||||
G4double z2 = x2;
|
||||
G4double sum = 0.0;
|
||||
|
||||
if(x1 < x2) {
|
||||
G4double k = (p[1] - p[0])/0.09;
|
||||
sum += (1. - k*xp[0])*log(x2/x1) + k*(x2 - x1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (size_t i=0; i<length-1; i++) {
|
||||
x1 = G4std::max(xMin, xp[i]);
|
||||
x2 = G4std::min(xMax, xp[i+1]);
|
||||
if(x1 < x2) {
|
||||
z1 = p[i];
|
||||
z2 = p[i+1];
|
||||
sum += z2 - z1 + log(x2/x1)*(z1*x2 - z2*x1)/(x2 - x1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(sum < 0.0) sum = 0.0;
|
||||
return sum;
|
||||
}
|
||||
|
||||
G4double G4eBremsstrahlungSpectrum::AverageValue(G4double xMin,
|
||||
G4double xMax,
|
||||
const G4DataVector& p) const
|
||||
{
|
||||
G4double x1 = G4std::min(xMin, xp[0]);
|
||||
G4double x2 = G4std::min(xMax, xp[0]);
|
||||
G4double z1 = x1;
|
||||
G4double z2 = x2;
|
||||
G4double sum = 0.0;
|
||||
|
||||
if(x1 < x2) {
|
||||
G4double k = (p[1] - p[0])/0.09;
|
||||
sum += (z2 - z1)*(1. - k*xp[0]);
|
||||
z1 *= x1;
|
||||
z2 *= x2;
|
||||
sum += 0.5*k*(z1 - z2);
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (size_t i=0; i<length-1; i++) {
|
||||
x1 = G4std::max(xMin, xp[i]);
|
||||
x2 = G4std::min(xMax, xp[i+1]);
|
||||
if(x1 < x2) {
|
||||
z1 = p[i];
|
||||
z2 = p[i+1];
|
||||
sum += 0.5*(z2 - z1)*(x2 + x1) + z1*x2 - z2*x1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(sum < 0.0) sum = 0.0;
|
||||
return sum;
|
||||
}
|
||||
|
||||
G4double G4eBremsstrahlungSpectrum::Function(G4double x,
|
||||
const G4DataVector& p) const
|
||||
{
|
||||
G4double f = 0.0;
|
||||
|
||||
if(x <= xp[0]) {
|
||||
f = 1. + (p[1] - p[0])*(x - xp[0])/0.09;
|
||||
|
||||
} else {
|
||||
|
||||
for (size_t i=0; i<length-1; i++) {
|
||||
|
||||
if(x <= xp[i+1] && x >= xp[i]) {
|
||||
f = p[i] + (p[i+1] - p[i])*(x - xp[i])/(xp[i+1] - xp[i]);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(f < 0.0) f = 0.0;
|
||||
return f;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void G4eBremsstrahlungSpectrum::PrintData() const
|
||||
{ theBRparam->PrintData(); }
|
||||
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||||
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