GEANT321/gheisha/caspip.F

   1 *
   2 * $Id$
   3 *
   4 * $Log$
   5 * Revision 1.1.1.1  1995/10/24 10:21:00  cernlib
   6 * Geant
   7 *
   8 *
   9 #include "geant321/pilot.h"
  10 *CMZ :  3.21/02 29/03/94  15.41.38  by  S.Giani
  11 *-- Author :
  12       SUBROUTINE CASPIP(K,INT,NFL)
  13 C
  14 C *** CASCADE OF PI+ ***
  15 C *** NVE 04-MAY-1988 CERN GENEVA ***
  16 C
  17 C ORIGIN : H.FESEFELDT (18-SEP-1987)
  18 C
  19 C PI+  UNDERGOES INTERACTION WITH NUCLEON WITHIN NUCLEUS.
  20 C CHECK IF ENERGETICALLY POSSIBLE TO PRODUCE PIONS/KAONS.
  21 C IF NOT ASSUME NUCLEAR EXCITATION OCCURS AND INPUT PARTICLE
  22 C IS DEGRADED IN ENERGY.    NO OTHER PARTICLES PRODUCED.
  23 C IF REACTION IS POSSIBLE FIND CORRECT NUMBER OF PIONS/PROTONS/
  24 C NEUTRONS PRODUCED USING AN INTERPOLATION TO MULTIPLICITY DATA.
  25 C REPLACE SOME PIONS OR PROTONS/NEUTRONS BY KAONS OR STRANGE BARYONS
  26 C ACCORDING TO AVERAGE MULTIPLICITY PER INELASTIC REACTIONS.
  27 C
  28 #include "geant321/mxgkgh.inc"
  29 #include "geant321/s_consts.inc"
  30 #include "geant321/s_curpar.inc"
  31 #include "geant321/s_result.inc"
  32 #include "geant321/s_prntfl.inc"
  33 #include "geant321/limits.inc"
  34 #include "geant321/s_kginit.inc"
  35 C
  36       REAL N
  37       DIMENSION PMUL(2,1200),ANORM(2,60),SUPP(10),CECH(10),B(2)
  38       DIMENSION RNDM(1)
  39       SAVE PMUL,ANORM
  40       DATA SUPP/0.,0.2,0.45,0.55,0.65,0.75,0.85,0.90,0.94,0.98/
  41       DATA CECH/0.33,0.27,0.29,0.31,0.27,0.18,0.13,0.10,0.09,0.07/
  42       DATA B/0.7,0.7/,C/1.25/
  43 C
  44 C --- INITIALIZATION INDICATED BY KGINIT(18) ---
  45       IF (KGINIT(18) .NE. 0) GO TO 10
  46       KGINIT(18)=1
  47 C
  48 C --- INITIALIZE PMUL AND ANORM ARRAYS ---
  49       DO 9000 J=1,1200
  50       DO 9001 I=1,2
  51       PMUL(I,J)=0.0
  52       IF (J .LE. 60) ANORM(I,J)=0.0
  53  9001 CONTINUE
  54  9000 CONTINUE
  55 C
  56 C** COMPUTE NORMALIZATION CONSTANTS
  57 C** FOR P AS TARGET
  58 C
  59       L=0
  60       DO 1 NP1=1,20
  61       NP=NP1-1
  62       NMM1=NP1-2
  63       IF(NMM1.LE.1) NMM1=1
  64       DO 1 NM1=NMM1,NP1
  65       NM=NM1-1
  66       DO 1 NZ1=1,20
  67       NZ=NZ1-1
  68       L=L+1
  69       IF(L.GT.1200) GOTO 1
  70       NT=NP+NM+NZ
  71       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 1
  72       PMUL(1,L)=PMLTPC(NP,NM,NZ,NT,B(1),C)
  73       ANORM(1,NT)=ANORM(1,NT)+PMUL(1,L)
  74     1 CONTINUE
  75 C** FOR N AS TARGET
  76       L=0
  77       DO 2 NP1=1,20
  78       NP=NP1-1
  79       NMM1=NP1-1
  80       IF(NMM1.LE.1) NMM1=1
  81       NPP1=NP1+1
  82       DO 2 NM1=NMM1,NPP1
  83       NM=NM1-1
  84       DO 2 NZ1=1,20
  85       NZ=NZ1-1
  86       L=L+1
  87       IF(L.GT.1200) GOTO 2
  88       NT=NP+NM+NZ
  89       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 2
  90       PMUL(2,L)=PMLTPC(NP,NM,NZ,NT,B(2),C)
  91       ANORM(2,NT)=ANORM(2,NT)+PMUL(2,L)
  92     2 CONTINUE
  93       DO 3 I=1,60
  94       IF(ANORM(1,I).GT.0.) ANORM(1,I)=1./ANORM(1,I)
  95       IF(ANORM(2,I).GT.0.) ANORM(2,I)=1./ANORM(2,I)
  96     3 CONTINUE
  97       IF(.NOT.NPRT(10)) GOTO 10
  98       WRITE(NEWBCD,2001)
  99       DO 4 NFL=1,2
 100       WRITE(NEWBCD,2002) NFL
 101       WRITE(NEWBCD,2003) (ANORM(NFL,I),I=1,60)
 102       WRITE(NEWBCD,2003) (PMUL(NFL,I),I=1,1200)
 103     4 CONTINUE
 104 C**  CHOOSE PROTON OR NEUTRON AS TARGET
 105    10 NFL=2
 106       CALL GRNDM(RNDM,1)
 107       IF(RNDM(1).LT.ZNO2/ATNO2) NFL=1
 108       TARMAS=RMASS(14)
 109       IF (NFL .EQ. 2) TARMAS=RMASS(16)
 110       S=AMASQ+TARMAS**2+2.0*TARMAS*EN
 111       RS=SQRT(S)
 112       ENP(8)=AMASQ+TARMAS**2+2.0*TARMAS*ENP(6)
 113       ENP(9)=SQRT(ENP(8))
 114       EAB=RS-TARMAS-RMASS(7)
 115 C
 116 C**  ELASTIC SCATTERING
 117       NP=0
 118       NM=0
 119       NZ=0
 120       N=0.
 121       IPA(1)=7
 122       IPA(2)=14
 123       IF(NFL.EQ.2) IPA(2)=16
 124       IF(INT.EQ.2) GOTO 20
 125 C**  FOR PI+ N REACTIONS CHANGE SOME OF THE ELASTIC CROSS SECTION
 126 C**  TO PI+ N --> PI0 P
 127       IF(NFL.EQ.1) GOTO 100
 128       IPLAB=IFIX(P   *5.)+1
 129       IF(IPLAB.GT.10) IPLAB=10
 130       CALL GRNDM(RNDM,1)
 131       IF(RNDM(1).GT.CECH(IPLAB)/ATNO2**0.42) GOTO 100
 132       IPA(1)=8
 133       IPA(2)=14
 134       GOTO 100
 135 C**  CHECK IF ENERGETICALLY POSSIBLE TO PRODUCE ONE EXTRA PION IN REACT.
 136   20  IF (EAB .LE. RMASS(7)) GOTO 55
 137 C**  SUPPRESSION OF HIGH MULTIPLICITY EVENTS AT LOW MOMENTUM
 138       IEAB=IFIX(EAB*5.)+1
 139       IF(IEAB.GT.10) GOTO 22
 140       CALL GRNDM(RNDM,1)
 141       IF(RNDM(1).LT.SUPP(IEAB)) GOTO 22
 142       N=1.
 143       GOTO (23,24),NFL
 144  23   CONTINUE
 145       TEST=-(1+B(1))**2/(2.0*C**2)
 146       IF (TEST .LE. EXPXL) TEST=EXPXL
 147       IF (TEST .GE. EXPXU) TEST=EXPXU
 148       W0=EXP(TEST)
 149       WP=EXP(TEST)
 150       CALL GRNDM(RNDM,1)
 151       RAN=RNDM(1)
 152       NP=0
 153       NM=0
 154       NZ=1
 155       IF(RAN.LT.W0/(W0+WP)) GOTO 50
 156       NP=1
 157       NM=0
 158       NZ=0
 159       GOTO 50
 160  24   CONTINUE
 161       TEST=-(1+B(2))**2/(2.0*C**2)
 162       IF (TEST .LE. EXPXL) TEST=EXPXL
 163       IF (TEST .GE. EXPXU) TEST=EXPXU
 164       W0=EXP(TEST)
 165       WP=EXP(TEST)
 166       TEST=-(-1+B(2))**2/(2.0*C**2)
 167       IF (TEST .LE. EXPXL) TEST=EXPXL
 168       IF (TEST .GE. EXPXU) TEST=EXPXU
 169       WM=EXP(TEST)
 170       WT=W0+WP+WM
 171       WP=W0+WP
 172       CALL GRNDM(RNDM,1)
 173       RAN=RNDM(1)
 174       NP=0
 175       NM=0
 176       NZ=1
 177       IF(RAN.LT.W0/WT) GOTO 50
 178       NP=1
 179       NM=0
 180       NZ=0
 181       IF(RAN.LT.WP/WT) GOTO 50
 182       NP=0
 183       NM=1
 184       NZ=0
 185       GOTO 50
 186 C
 187    22 ALEAB=LOG(EAB)
 188 C** NO. OF TOTAL PARTICLES VS SQRT(S)-2*MP
 189       N=3.62567+0.665843*ALEAB+0.336514*ALEAB*ALEAB
 190      * +0.117712*ALEAB*ALEAB*ALEAB+0.0136912*ALEAB*ALEAB*ALEAB*ALEAB
 191       N=N-2.
 192 C** NORMALIZATION CONSTANT FOR  KNO-DISTRIBUTION
 193       ANPN=0.
 194       DO 21 NT=1,60
 195       TEST=-(PI/4.0)*(NT/N)**2
 196       IF (TEST .LE. EXPXL) TEST=EXPXL
 197       IF (TEST .GE. EXPXU) TEST=EXPXU
 198       DUM1=PI*NT/(2.0*N*N)
 199       DUM2=ABS(DUM1)
 200       DUM3=EXP(TEST)
 201       ADDNVE=0.0
 202       IF (DUM2 .GE. 1.0) ADDNVE=DUM1*DUM3
 203       IF ((DUM2 .LT. 1.0) .AND. (DUM3 .GE. 1.0E-10)) ADDNVE=DUM1*DUM3
 204       ANPN=ANPN+ADDNVE
 205    21 CONTINUE
 206       ANPN=1./ANPN
 207 C** P OR N AS TARGET
 208       CALL GRNDM(RNDM,1)
 209       RAN=RNDM(1)
 210       EXCS=0.
 211       GOTO (30,40),NFL
 212 C** FOR P AS TARGET
 213    30 L=0
 214       DO 31 NP1=1,20
 215       NP=NP1-1
 216       NMM1=NP1-2
 217       IF(NMM1.LE.1) NMM1=1
 218       DO 31 NM1=NMM1,NP1
 219       NM=NM1-1
 220       DO 31 NZ1=1,20
 221       NZ=NZ1-1
 222       L=L+1
 223       IF(L.GT.1200) GOTO 31
 224       NT=NP+NM+NZ
 225       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 31
 226       TEST=-(PI/4.0)*(NT/N)**2
 227       IF (TEST .LE. EXPXL) TEST=EXPXL
 228       IF (TEST .GE. EXPXU) TEST=EXPXU
 229       DUM1=ANPN*PI*NT*PMUL(1,L)*ANORM(1,NT)/(2.0*N*N)
 230       DUM2=ABS(DUM1)
 231       DUM3=EXP(TEST)
 232       ADDNVE=0.0
 233       IF (DUM2 .GE. 1.0) ADDNVE=DUM1*DUM3
 234       IF ((DUM2 .LT. 1.0) .AND. (DUM3 .GE. 1.0E-10)) ADDNVE=DUM1*DUM3
 235       EXCS=EXCS+ADDNVE
 236       IF(RAN.LT.EXCS) GOTO 50
 237    31 CONTINUE
 238       GOTO 80
 239 C** FOR N AS TARGET
 240    40 L=0
 241       DO 41 NP1=1,20
 242       NP=NP1-1
 243       NMM1=NP1-1
 244       IF(NMM1.LE.1) NMM1=1
 245       NPP1=NP1+1
 246       DO 41 NM1=NMM1,NPP1
 247       NM=NM1-1
 248       DO 41 NZ1=1,20
 249       NZ=NZ1-1
 250       L=L+1
 251       IF(L.GT.1200) GOTO 41
 252       NT=NP+NM+NZ
 253       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 41
 254       TEST=-(PI/4.0)*(NT/N)**2
 255       IF (TEST .LE. EXPXL) TEST=EXPXL
 256       IF (TEST .GE. EXPXU) TEST=EXPXU
 257       DUM1=ANPN*PI*NT*PMUL(2,L)*ANORM(2,NT)/(2.0*N*N)
 258       DUM2=ABS(DUM1)
 259       DUM3=EXP(TEST)
 260       ADDNVE=0.0
 261       IF (DUM2 .GE. 1.0) ADDNVE=DUM1*DUM3
 262       IF ((DUM2 .LT. 1.0) .AND. (DUM3 .GT. 1.0E-10)) ADDNVE=DUM1*DUM3
 263       EXCS=EXCS+ADDNVE
 264       IF(RAN.LT.EXCS) GOTO 50
 265    41 CONTINUE
 266       GOTO 80
 267    50 GOTO (60,65),NFL
 268    60 IF(NP.EQ.1+NM) GOTO 61
 269       IF(NP.EQ.2+NM) GOTO 63
 270       IPA(1)=7
 271       IPA(2)=14
 272       GOTO 100
 273    61 CALL GRNDM(RNDM,1)
 274       IF(RNDM(1).LT.0.5) GOTO 62
 275       IPA(1)=7
 276       IPA(2)=16
 277       GOTO 100
 278    62 IPA(1)=8
 279       IPA(2)=14
 280       GOTO 100
 281    63 IPA(1)=8
 282       IPA(2)=16
 283       GOTO 100
 284    65 IF(NP.EQ.NM) GOTO 66
 285       IF(NP.EQ.1+NM) GOTO 68
 286       IPA(1)=7
 287       IPA(2)=14
 288       GOTO 100
 289    66 CALL GRNDM(RNDM,1)
 290       IF(RNDM(1).LT.0.25) GOTO 67
 291       IPA(1)=7
 292       IPA(2)=16
 293       GOTO 100
 294    67 IPA(1)=8
 295       IPA(2)=14
 296       GOTO 100
 297    68 IPA(1)=8
 298       IPA(2)=16
 299       GOTO 100
 300    70 IF(NPRT(4))
 301      *WRITE(NEWBCD,1003) EAB,N,NFL,NP,NM,NZ
 302       CALL STPAIR
 303       IF(INT.EQ.1) CALL TWOB(7,NFL,N)
 304       IF(INT.EQ.2) CALL GENXPT(7,NFL,N)
 305       GO TO 9999
 306    55 IF(NPRT(4))
 307      *WRITE(NEWBCD,1001)
 308       GOTO 53
 309 C** EXCLUSIVE REACTION NOT FOUND
 310    80 IF(NPRT(4))
 311      *WRITE(NEWBCD,1004) RS,N
 312    53 INT=1
 313       NP=0
 314       NM=0
 315       NZ=0
 316       N=0.
 317       IPA(1)=7
 318       IPA(2)=14
 319       IF(NFL.EQ.2) IPA(2)=16
 320   100 DO 101 I=3,60
 321   101 IPA(I)=0
 322       IF(INT.LE.0) GOTO 131
 323   120 NT=2
 324       IF(NP.EQ.0) GOTO 122
 325       DO 121 I=1,NP
 326       NT=NT+1
 327   121 IPA(NT)=7
 328   122 IF(NM.EQ.0) GOTO 124
 329       DO 123 I=1,NM
 330       NT=NT+1
 331   123 IPA(NT)=9
 332   124 IF(NZ.EQ.0) GOTO 130
 333       DO 125 I=1,NZ
 334       NT=NT+1
 335   125 IPA(NT)=8
 336   130 IF(NPRT(4))
 337      *WRITE(NEWBCD,2004) NT,(IPA(I),I=1,20)
 338       IF(IPA(1).EQ.7) NP=NP+1
 339       IF(IPA(1).EQ.8) NZ=NZ+1
 340       IF(IPA(1).EQ.9) NM=NM+1
 341       GOTO 70
 342   131 IF(NPRT(4))
 343      *WRITE(NEWBCD,2005)
 344 C
 345 1001  FORMAT('0*CASPIP* CASCADE ENERGETICALLY NOT POSSIBLE',
 346      $ ' CONTINUE WITH QUASI-ELASTIC SCATTERING')
 347 1003  FORMAT(' *CASPIP* PION+ -INDUCED CASCADE,',
 348      $ ' AVAIL. ENERGY',2X,F8.4,
 349      $ 2X,'<NTOT>',2X,F8.4,2X,'FROM',4(2X,I3),2X,'PARTICLES')
 350 1004  FORMAT(' *CASPIP* PION+ -INDUCED CASCADE,',
 351      $ ' EXCLUSIVE REACTION NOT FOUND',
 352      $ ' TRY ELASTIC SCATTERING  AVAIL. ENERGY',2X,F8.4,2X,
 353      $ '<NTOT>',2X,F8.4)
 354 2001  FORMAT('0*CASPIP* TABLES FOR MULT. DATA PION+  INDUCED REACTION',
 355      $ ' FOR DEFINITION OF NUMBERS SEE FORTRAN CODING')
 356 2002  FORMAT(' *CASPIP* TARGET PARTICLE FLAG',2X,I5)
 357 2003  FORMAT(1H ,10E12.4)
 358 2004  FORMAT(' *CASPIP* ',I3,2X,'PARTICLES , MASS INDEX ARRAY',2X,20I4)
 359 2005  FORMAT(' *CASPIP* NO PARTICLES PRODUCED')
 360 C
 361  9999 CONTINUE
 362       END