STARLIGHT/starlight/include/nucleus.h

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   3 //    Copyright 2010
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   5 //    This file is part of starlight.
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   7 //    starlight is free software: you can redistribute it and/or modify
   8 //    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9 //    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
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  12 //    starlight is distributed in the hope that it will be useful,
  13 //    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 //    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  15 //    GNU General Public License for more details.
  16 //
  17 //    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 //    along with starlight. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  19 //
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  21 //
  22 // File and Version Information:
  23 // $Rev:: 164                         $: revision of last commit
  24 // $Author:: odjuvsla                 $: author of last commit
  25 // $Date:: 2013-10-06 16:18:08 +0200 #$: date of last commit
  26 //
  27 // Description:
  28 //
  29 //
  30 //
  31 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  32
  33
  34 #ifndef NUCLEUS_H
  35 #define NUCLEUS_H
  36
  37
  38 #include <cmath>
  39
  40
  41 //This class holds the information for a target nucleus
  42 class nucleus
  43 {
  44
  45 public:
  46         nucleus();
  47         nucleus(const int    Z,
  48                 const int    A,
  49                 const double deuteronSlopePar,
  50                 const bool   dAuCoherentProduction);
  51         ~nucleus();
  52
  53         void init();
  54
  55         int    Z              () const { return _Z;                     }  ///< returns atomic number of nucleus
  56         int    A              () const { return _A;                     }  ///< returns nucleon number of nucleus
  57         // double woodSaxonRadius() const { return 1.2 * pow(_A, 1. / 3.); }  ///< returns Wood-Saxon nuclear radius [fm] (Fermi model)
  58         double nuclearRadius  () const; ///< returns nuclear radius [fm]; except for some special nuclei this is the Wood-Saxon radius (Fermi model)
  59
  60         double formFactor(const double t) const;  ///< computes form factor for given squared 4-momentum transfer
  61         double dipoleFormFactor(const double t, const double t0) const;  // Dipole form factor with t0 as parameter
  62         double thickness (const double b) const;  ///< calculates nuclear thickness function for given distance b in impact parameter space (Eq. 4 in KN, PRC 60)
  63
  64         double Q0  () const { return _Q0;   }
  65         double rho0() const { return _rho0; }
  66
  67
  68 private:
  69
  70         double woodSaxonSkinDepth() const { return 0.53;                   }  ///< returns surface (0.53 fm for Au)
  71         double fritiofR0         () const { return _r0 * pow(_A, (1./3.)); }  ///< Fritiof _r0 (rws)/formfactor
  72
  73         double rws(const double r) const
  74         { return 1.0 / (1. + exp((r - fritiofR0()) / woodSaxonSkinDepth())); } ///< Wood-Saxon nuclear density
  75
  76         int    _Z;                      ///< atomic number of nucleus
  77         int    _A;                      ///< nucleon number of nucleus
  78         double _deuteronSlopePar;       ///< slope parameter for deuteron form factor [(GeV/c)^{-2}]
  79         bool   _dAuCoherentProduction;  ///< if true, production in d Au collisions is coherent, else incoherent
  80
  81         double _r0;
  82         double _rho0;
  83         double _Q0;
  84
  85 };
  86
  87
  88 #endif  // NUCLEUS_H