GEANT321/gheisha/cassm.F

   1 *
   2 * $Id$
   3 *
   4 * $Log$
   5 * Revision 1.1.1.1  1995/10/24 10:21:02  cernlib
   6 * Geant
   7 *
   8 *
   9 #include "geant321/pilot.h"
  10 *CMZ :  3.21/02 29/03/94  15.41.39  by  S.Giani
  11 *-- Author :
  12       SUBROUTINE CASSM(K,INT,NFL)
  13 C
  14 C *** CASCADE OF SIGMA- ***
  15 C *** NVE 04-MAY-1988 CERN GENEVA ***
  16 C
  17 C ORIGIN : H.FESEFELDT (13-SEP-1987)
  18 C
  19 C S-  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/s_kginit.inc"
  34 #include "geant321/limits.inc"
  35 C
  36       REAL N
  37       DIMENSION PMUL(2,1200),ANORM(2,60),CECH(10),IIPA(10,2),B(2)
  38       DIMENSION RNDM(2)
  39       SAVE PMUL,ANORM
  40       DATA CECH/0.50,0.45,0.40,0.35,0.30,0.25,0.06,0.04,0.005,0./
  41       DATA IIPA/21,18,14,16,16,16,16,16,16,16,
  42      *          16,16,22,21,18,22,22,22,22,22/
  43       DATA B/0.7,0.7/,C/1.25/
  44 C
  45 C --- INITIALIZATION INDICATED BY KGINIT(12) ---
  46       IF (KGINIT(12) .NE. 0) GO TO 10
  47       KGINIT(12)=1
  48 C
  49 C --- INITIALIZE PMUL AND ANORM ARRAYS ---
  50       DO 9000 J=1,1200
  51       DO 9001 I=1,2
  52       PMUL(I,J)=0.0
  53       IF (J .LE. 60) ANORM(I,J)=0.0
  54  9001 CONTINUE
  55  9000 CONTINUE
  56 C
  57 C** COMPUTE NORMALIZATION CONSTANTS
  58 C** FOR P AS TARGET
  59 C
  60       L=0
  61       DO 1 NP1=1,20
  62       NP=NP1-1
  63       NMM1=NP1-1
  64       IF(NMM1.LE.0) NMM1=1
  65       NPP1=NP1+1
  66       DO 1 NM1=NMM1,NPP1
  67       NM=NM1-1
  68       DO 1 NZ1=1,20
  69       NZ=NZ1-1
  70       L=L+1
  71       IF(L.GT.1200) GOTO 1
  72       NT=NP+NM+NZ
  73       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 1
  74       PMUL(1,L)=PMLTPC(NP,NM,NZ,NT,B(2),C)
  75       ANORM(1,NT)=ANORM(1,NT)+PMUL(1,L)
  76     1 CONTINUE
  77 C** FOR N AS TARGET
  78       L=0
  79       DO 2 NP1=1,20
  80       NP=NP1-1
  81       NMM1=NP1
  82       NPP1=NP1+2
  83       DO 2 NM1=NMM1,NPP1
  84       NM=NM1-1
  85       DO 2 NZ1=1,20
  86       NZ=NZ1-1
  87       L=L+1
  88       IF(L.GT.1200) GOTO 2
  89       NT=NP+NM+NZ
  90       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 2
  91       PMUL(2,L)=PMLTPC(NP,NM,NZ,NT,B(1),C)
  92       ANORM(2,NT)=ANORM(2,NT)+PMUL(2,L)
  93     2 CONTINUE
  94       DO 3 I=1,60
  95       IF(ANORM(1,I).GT.0.) ANORM(1,I)=1./ANORM(1,I)
  96       IF(ANORM(2,I).GT.0.) ANORM(2,I)=1./ANORM(2,I)
  97     3 CONTINUE
  98       IF(.NOT.NPRT(10)) GOTO 10
  99       WRITE(NEWBCD,2001)
 100       DO 4 NFL=1,2
 101       WRITE(NEWBCD,2002) NFL
 102       WRITE(NEWBCD,2003) (ANORM(NFL,I),I=1,60)
 103       WRITE(NEWBCD,2003) (PMUL(NFL,I),I=1,1200)
 104     4 CONTINUE
 105 C**  CHOOSE PROTON OR NEUTRON AS TARGET
 106    10 NFL=2
 107       CALL GRNDM(RNDM,1)
 108       IF(RNDM(1).LT.ZNO2/ATNO2) NFL=1
 109       TARMAS=RMASS(14)
 110       IF (NFL .EQ. 2) TARMAS=RMASS(16)
 111       S=AMASQ+TARMAS**2+2.0*TARMAS*EN
 112       RS=SQRT(S)
 113       ENP(8)=AMASQ+TARMAS**2+2.0*TARMAS*ENP(6)
 114       ENP(9)=SQRT(ENP(8))
 115       EAB=RS-TARMAS-RMASS(22)
 116 C**  ELASTIC SCATTERING
 117       NP=0
 118       NM=0
 119       NZ=0
 120       N=0.
 121       IPA(1)=22
 122       IPA(2)=14
 123       IF(NFL.EQ.2) IPA(2)=16
 124       IF(INT.EQ.2) GOTO 20
 125 C** INTRODUCE CHARGE AND STRANGENESS EXCHANGE REACTIONS
 126 C** S-P --> S0N, S-P --> L N  ,
 127 C** S-P --> PS-, S-P --> N S0 , S-P --> N L
 128 C** S-N --> NS-,
 129       IPLAB=IFIX(P*2.5)+1
 130       IF(IPLAB.GT.10) IPLAB=10
 131       CALL GRNDM(RNDM,1)
 132       IF(RNDM(1).GT.CECH(IPLAB)/ATNO2**0.42) GOTO 120
 133       CALL GRNDM(RNDM,1)
 134       RAN=RNDM(1)
 135       IRN=IFIX(RAN/0.2)+1
 136       IF(IRN.GT.5) IRN=5
 137       IRN=IRN+(NFL-1)*5
 138       IPA(1)=IIPA(IRN,1)
 139       IPA(2)=IIPA(IRN,2)
 140       GOTO 120
 141 C**  CHECK IF ENERGETICALLY POSSIBLE TO PRODUCE ONE EXTRA PION IN REACT.
 142   20  IF (EAB .LE. RMASS(7)) GOTO 55
 143       ALEAB=LOG(EAB)
 144 C** NO. OF TOTAL PARTICLES VS SQRT(S)-MP-MSM
 145       N=3.62567+0.665843*ALEAB+0.336514*ALEAB*ALEAB
 146      * +0.117712*ALEAB*ALEAB*ALEAB+0.0136912*ALEAB*ALEAB*ALEAB*ALEAB
 147       N=N-2.
 148 C** NORMALIZATION CONSTANT FOR  KNO-DISTRIBUTION
 149       ANPN=0.
 150       DO 21 NT=1,60
 151       TEST=-(PI/4.0)*(NT/N)**2
 152       IF (TEST .LT. EXPXL) TEST=EXPXL
 153       IF (TEST .GT. EXPXU) TEST=EXPXU
 154       DUM1=PI*NT/(2.0*N*N)
 155       DUM2=ABS(DUM1)
 156       DUM3=EXP(TEST)
 157       ADDNVE=0.0
 158       IF (DUM2 .GE. 1.0) ADDNVE=DUM1*DUM3
 159       IF ((DUM2 .LT. 1.0) .AND. (DUM3 .GE. 1.0E-10)) ADDNVE=DUM1*DUM3
 160       ANPN=ANPN+ADDNVE
 161    21 CONTINUE
 162       ANPN=1./ANPN
 163 C** P OR N AS TARGET
 164       CALL GRNDM(RNDM,1)
 165       RAN=RNDM(1)
 166       EXCS=0.
 167       GOTO (30,40),NFL
 168 C** FOR P AS TARGET
 169    30 L=0
 170       DO 31 NP1=1,20
 171       NP=NP1-1
 172       NMM1=NP1-1
 173       IF(NMM1.LE.0) NMM1=1
 174       NPP1=NP1+1
 175       DO 31 NM1=NMM1,NPP1
 176       NM=NM1-1
 177       DO 31 NZ1=1,20
 178       NZ=NZ1-1
 179       L=L+1
 180       IF(L.GT.1200) GOTO 31
 181       NT=NP+NM+NZ
 182       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 31
 183       TEST=-(PI/4.0)*(NT/N)**2
 184       IF (TEST .LT. EXPXL) TEST=EXPXL
 185       IF (TEST .GT. EXPXU) TEST=EXPXU
 186       DUM1=ANPN*PI*NT*PMUL(1,L)*ANORM(1,NT)/(2.0*N*N)
 187       DUM2=ABS(DUM1)
 188       DUM3=EXP(TEST)
 189       ADDNVE=0.0
 190       IF (DUM2 .GE. 1.0) ADDNVE=DUM1*DUM3
 191       IF ((DUM2 .LT. 1.0) .AND. (DUM3 .GE. 1.0E-10)) ADDNVE=DUM1*DUM3
 192       EXCS=EXCS+ADDNVE
 193       IF(RAN.LT.EXCS) GOTO 100
 194    31 CONTINUE
 195       GOTO 80
 196 C** FOR N AS TARGET
 197    40 L=0
 198       DO 41 NP1=1,20
 199       NP=NP1-1
 200       NMM1=NP1
 201       NPP1=NP1+2
 202       DO 41 NM1=NMM1,NPP1
 203       NM=NM1-1
 204       DO 41 NZ1=1,20
 205       NZ=NZ1-1
 206       L=L+1
 207       IF(L.GT.1200) GOTO 41
 208       NT=NP+NM+NZ
 209       IF(NT.LE.0.OR.NT.GT.60) GOTO 41
 210       TEST=-(PI/4.0)*(NT/N)**2
 211       IF (TEST .LT. EXPXL) TEST=EXPXL
 212       IF (TEST .GT. EXPXU) TEST=EXPXU
 213       DUM1=ANPN*PI*NT*PMUL(2,L)*ANORM(2,NT)/(2.0*N*N)
 214       DUM2=ABS(DUM1)
 215       DUM3=EXP(TEST)
 216       ADDNVE=0.0
 217       IF (DUM2 .GE. 1.0) ADDNVE=DUM1*DUM3
 218       IF ((DUM2 .LT. 1.0) .AND. (DUM3 .GE. 1.0E-10)) ADDNVE=DUM1*DUM3
 219       EXCS=EXCS+ADDNVE
 220       IF(RAN.LT.EXCS) GOTO 100
 221    41 CONTINUE
 222       GOTO 80
 223    50 IF(NPRT(4))
 224      *WRITE(NEWBCD,1003) EAB,N,NFL,NP,NM,NZ
 225       IF(INT.EQ.1) CALL TWOB(22,NFL,N)
 226       IF(INT.EQ.2) CALL GENXPT(22,NFL,N)
 227       GO TO 9999
 228    55 IF(NPRT(4))
 229      *WRITE(NEWBCD,1001)
 230       GOTO 53
 231 C** EXCLUSIVE REACTION NOT FOUND
 232    80 IF(NPRT(4))
 233      *WRITE(NEWBCD,1004) RS,N
 234    53 INT=1
 235       NP=0
 236       NM=0
 237       NZ=0
 238       IPA(1)=22
 239       IPA(2)=14
 240       IF(NFL.EQ.2) IPA(2)=16
 241       GOTO 120
 242   100 DO 101 I=1,60
 243   101 IPA(I)=0
 244       IF(INT.LE.0) GOTO 131
 245       GOTO (102,112),NFL
 246   102 NCHT=NP-NM
 247       NCHT=NCHT+2
 248       IF(NCHT.LE.0) NCHT=1
 249       IF(NCHT.GT.3) NCHT=3
 250       GOTO (103,104,105),NCHT
 251   103 IPA(1)=21
 252       CALL GRNDM(RNDM,1)
 253       IF(RNDM(1).LT.0.5) IPA(1)=18
 254       IPA(2)=14
 255       GOTO 120
 256   104 IPA(1)=22
 257       IPA(2)=14
 258       CALL GRNDM(RNDM,2)
 259       IF(RNDM(1).LT.0.5) GOTO 120
 260       IPA(1)=21
 261       IF(RNDM(2).LT.0.5) IPA(1)=18
 262       IPA(2)=16
 263       GOTO 120
 264   105 IPA(1)=22
 265       IPA(2)=16
 266       GOTO 120
 267   112 NCHT=NP-NM
 268       NCHT=NCHT+3
 269       IF(NCHT.LE.0) NCHT=1
 270       IF(NCHT.GT.3) NCHT=3
 271       GOTO (113,114,115),NCHT
 272   113 IPA(1)=21
 273       CALL GRNDM(RNDM,1)
 274       IF(RNDM(1).LT.0.5) IPA(1)=18
 275       IPA(2)=14
 276       GOTO 120
 277   114 IPA(1)=21
 278       CALL GRNDM(RNDM,2)
 279       IF(RNDM(1).LT.0.5) IPA(1)=18
 280       IPA(2)=16
 281       IF(RNDM(2).LT.0.5) GOTO 120
 282       IPA(1)=22
 283       IPA(2)=14
 284       GOTO 120
 285   115 IPA(1)=22
 286       IPA(2)=16
 287   120 NT=2
 288       IF(NP.EQ.0) GOTO 122
 289       DO 121 I=1,NP
 290       NT=NT+1
 291   121 IPA(NT)=7
 292   122 IF(NM.EQ.0) GOTO 124
 293       DO 123 I=1,NM
 294       NT=NT+1
 295   123 IPA(NT)=9
 296   124 IF(NZ.EQ.0) GOTO 130
 297       DO 125 I=1,NZ
 298       NT=NT+1
 299   125 IPA(NT)=8
 300   130 IF(NPRT(4))
 301      *WRITE(NEWBCD,2004) NT,(IPA(I),I=1,20)
 302       GOTO 50
 303   131 IF(NPRT(4))
 304      *WRITE(NEWBCD,2005)
 305 C
 306 1001  FORMAT('0*CASSM* CASCADE ENERGETICALLY NOT POSSIBLE',
 307      $ ' CONTINUE WITH QUASI-ELASTIC SCATTERING')
 308 1003  FORMAT(' *CASSM* SIGMA- -INDUCED CASCADE,',
 309      $ ' AVAIL. ENERGY',2X,F8.4,
 310      $ 2X,'<NTOT>',2X,F8.4,2X,'FROM',4(2X,I3),2X,'PARTICLES')
 311 1004  FORMAT(' *CASSM* SIGMA- -INDUCED CASCADE,',
 312      $ ' EXCLUSIVE REACTION NOT FOUND',
 313      $ ' TRY ELASTIC SCATTERING  AVAIL. ENERGY',2X,F8.4,2X,
 314      $ '<NTOT>',2X,F8.4)
 315 2001  FORMAT('0*CASSM* TABLES FOR MULT. DATA SIGMA- INDUCED REACTION',
 316      $ ' FOR DEFINITION OF NUMBERS SEE FORTRAN CODING')
 317 2002  FORMAT(' *CASSM* TARGET PARTICLE FLAG',2X,I5)
 318 2003  FORMAT(1H ,10E12.4)
 319 2004  FORMAT(' *CASSM* ',I3,2X,'PARTICLES , MASS INDEX ARRAY',2X,20I4)
 320 2005  FORMAT(' *CASSM* NO PARTICLES PRODUCED')
 321 C
 322  9999 CONTINUE
 323       END