TFluka/TFluka.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //
  19 // Realisation of the TVirtualMC interface for the FLUKA code
  20 // (See official web side http://www.fluka.org/).
  21 //
  22 // This implementation makes use of the TGeo geometry modeller.
  23 // User configuration is via automatic generation of FLUKA input cards.
  24 //
  25 // Authors:
  26 // A. Fasso
  27 // E. Futo
  28 // A. Gheata
  29 // A. Morsch
  30 //
  31
  32 #include <Riostream.h>
  33 #include <TList.h>
  34
  35 #include "TFluka.h"
  36 #include "TFlukaCodes.h"
  37 #include "TCallf77.h"      //For the fortran calls
  38 #include "Fdblprc.h"       //(DBLPRC) fluka common
  39 #include "Fsourcm.h"       //(SOURCM) fluka common
  40 #include "Fgenstk.h"       //(GENSTK)  fluka common
  41 #include "Fiounit.h"       //(IOUNIT) fluka common
  42 #include "Fpaprop.h"       //(PAPROP) fluka common
  43 #include "Fpart.h"         //(PART)   fluka common
  44 #include "Ftrackr.h"       //(TRACKR) fluka common
  45 #include "Fpaprop.h"       //(PAPROP) fluka common
  46 #include "Ffheavy.h"       //(FHEAVY) fluka common
  47 #include "Fopphst.h"       //(OPPHST) fluka common
  48 #include "Fflkstk.h"       //(FLKSTK) fluka common
  49 #include "Fstepsz.h"       //(STEPSZ) fluka common
  50 #include "Fopphst.h"       //(OPPHST) fluka common
  51 #include "Fltclcm.h"       //(LTCLCM) fluka common
  52 #include "Falldlt.h"       //(ALLDLT) fluka common
  53
  54 #include "TVirtualMC.h"
  55 #include "TMCProcess.h"
  56 #include "TGeoManager.h"
  57 #include "TGeoMaterial.h"
  58 #include "TGeoMedium.h"
  59 #include "TFlukaMCGeometry.h"
  60 #include "TGeoMCGeometry.h"
  61 #include "TFlukaCerenkov.h"
  62 #include "TFlukaConfigOption.h"
  63 #include "TFlukaScoringOption.h"
  64 #include "TLorentzVector.h"
  65 #include "TArrayI.h"
  66 #include "TArrayD.h"
  67 #include "TDatabasePDG.h"
  68 #include "TStopwatch.h"
  69
  70
  71 // Fluka methods that may be needed.
  72 #ifndef WIN32
  73 # define flukam  flukam_
  74 # define fluka_openinp fluka_openinp_
  75 # define fluka_openout fluka_openout_
  76 # define fluka_closeinp fluka_closeinp_
  77 # define mcihad mcihad_
  78 # define mpdgha mpdgha_
  79 # define newplo newplo_
  80 # define genout genout_
  81 # define flkend flkend_
  82 #else
  83 # define flukam  FLUKAM
  84 # define fluka_openinp FLUKA_OPENINP
  85 # define fluka_openout FLUKA_OPENOUT
  86 # define fluka_closeinp FLUKA_CLOSEINP
  87 # define mcihad MCIHAD
  88 # define mpdgha MPDGHA
  89 # define newplo NEWPLO
  90 # define genout GENOUT
  91 # define flkend FLKEND
  92 #endif
  93
  94 extern "C"
  95 {
  96   //
  97   // Prototypes for FLUKA functions
  98   //
  99   void type_of_call flukam(const int&);
 100   void type_of_call newplo();
 101   void type_of_call genout();
 102   void type_of_call flkend();
 103   void type_of_call fluka_openinp(const int&, DEFCHARA);
 104   void type_of_call fluka_openout(const int&, DEFCHARA);
 105   void type_of_call fluka_closeinp(const int&);
 106   int  type_of_call mcihad(const int&);
 107   int  type_of_call mpdgha(const int&);
 108 }
 109
 110 //
 111 // Class implementation for ROOT
 112 //
 113 ClassImp(TFluka)
 114
 115 //
 116 //----------------------------------------------------------------------------
 117 // TFluka constructors and destructors.
 118 //______________________________________________________________________________
 119 TFluka::TFluka()
 120   :TVirtualMC(),
 121    fVerbosityLevel(0),
 122    fNEvent(0),
 123    fInputFileName(""),
 124    fCoreInputFileName(""),
 125    fCaller(kNoCaller),
 126    fIcode(kNoProcess),
 127    fNewReg(-1),
 128    fRull(0),
 129    fXsco(0),
 130    fYsco(0),
 131    fZsco(0),
 132    fTrackIsEntering(kFALSE),
 133    fTrackIsExiting(kFALSE),
 134    fTrackIsNew(kFALSE),
 135    fFieldFlag(kTRUE),
 136    fDummyBoundary(kFALSE),
 137    fStopped(kFALSE),
 138    fStopEvent(kFALSE),
 139    fStopRun(kFALSE),
 140    fPrimaryElectronIndex(-1),
 141    fMaterials(0),
 142    fNVolumes(0),
 143    fCurrentFlukaRegion(-1),
 144    fNCerenkov(0),
 145    fGeom(0),
 146    fMCGeo(0),
 147    fUserConfig(0),
 148    fUserScore(0)
 149 {
 150   //
 151   // Default constructor
 152   //
 153 }
 154
 155 //______________________________________________________________________________
 156 TFluka::TFluka(const char *title, Int_t verbosity, Bool_t isRootGeometrySupported)
 157   :TVirtualMC("TFluka",title, isRootGeometrySupported),
 158    fVerbosityLevel(verbosity),
 159    fNEvent(0),
 160    fInputFileName(""),
 161    fCoreInputFileName(""),
 162    fCaller(kNoCaller),
 163    fIcode(kNoProcess),
 164    fNewReg(-1),
 165    fRull(0),
 166    fXsco(0),
 167    fYsco(0),
 168    fZsco(0),
 169    fTrackIsEntering(kFALSE),
 170    fTrackIsExiting(kFALSE),
 171    fTrackIsNew(kFALSE),
 172    fFieldFlag(kTRUE),
 173    fDummyBoundary(kFALSE),
 174    fStopped(kFALSE),
 175    fStopEvent(kFALSE),
 176    fStopRun(kFALSE),
 177    fPrimaryElectronIndex(-1),
 178    fMaterials(0),
 179    fNVolumes(0),
 180    fCurrentFlukaRegion(-1),
 181    fNCerenkov(0),
 182    fGeom(0),
 183    fMCGeo(0),
 184    fUserConfig(new TObjArray(100)),
 185    fUserScore(new TObjArray(100))
 186 {
 187   // create geometry interface
 188    if (fVerbosityLevel >=3)
 189        cout << "<== TFluka::TFluka(" << title << ") constructor called." << endl;
 190    SetCoreInputFileName();
 191    SetInputFileName();
 192    fMCGeo = new TGeoMCGeometry("MCGeo", "TGeo Implementation of VirtualMCGeometry", kFALSE);
 193    fGeom  = new TFlukaMCGeometry("geom", "FLUKA VMC Geometry");
 194    if (verbosity > 2) fGeom->SetDebugMode(kTRUE);
 195    PrintHeader();
 196 }
 197
 198 //______________________________________________________________________________
 199 TFluka::~TFluka()
 200 {
 201     // Destructor
 202     if (fVerbosityLevel >=3)
 203         cout << "<== TFluka::~TFluka() destructor called." << endl;
 204     if (fMaterials) delete [] fMaterials;
 205
 206     delete fGeom;
 207     delete fMCGeo;
 208
 209     if (fUserConfig) {
 210         fUserConfig->Delete();
 211         delete fUserConfig;
 212     }
 213
 214     if (fUserScore) {
 215         fUserScore->Delete();
 216         delete fUserScore;
 217     }
 218 }
 219
 220 //
 221 //______________________________________________________________________________
 222 // TFluka control methods
 223 //______________________________________________________________________________
 224 void TFluka::Init() {
 225 //
 226 //  Geometry initialisation
 227 //
 228     if (fVerbosityLevel >=3) cout << "==> TFluka::Init() called." << endl;
 229
 230     if (!gGeoManager) new TGeoManager("geom", "FLUKA geometry");
 231     fApplication->ConstructGeometry();
 232     if (!gGeoManager->IsClosed()) {
 233        TGeoVolume *top = (TGeoVolume*)gGeoManager->GetListOfVolumes()->First();
 234        gGeoManager->SetTopVolume(top);
 235        gGeoManager->CloseGeometry("di");
 236     } else {
 237        TGeoNodeCache *cache = gGeoManager->GetCache();
 238        if (!cache->HasIdArray()) {
 239           Warning("Init", "Node ID tracking must be enabled with TFluka: enabling...\n");
 240           cache->BuildIdArray();
 241        }
 242     }
 243     fNVolumes = fGeom->NofVolumes();
 244     fGeom->CreateFlukaMatFile("flukaMat.inp");
 245     if (fVerbosityLevel >=3) {
 246        printf("== Number of volumes: %i\n ==", fNVolumes);
 247        cout << "\t* InitPhysics() - Prepare input file to be called" << endl;
 248     }
 249
 250     fApplication->InitGeometry();
 251     fApplication->ConstructOpGeometry();
 252     //
 253     // Add ions to PDG Data base
 254     //
 255      AddParticlesToPdgDataBase();
 256      //
 257 }
 258
 259
 260 //______________________________________________________________________________
 261 void TFluka::FinishGeometry() {
 262 //
 263 // Build-up table with region to medium correspondance
 264 //
 265   if (fVerbosityLevel >=3) {
 266     cout << "==> TFluka::FinishGeometry() called." << endl;
 267     printf("----FinishGeometry - applying misalignment if any\n");
 268     cout << "<== TFluka::FinishGeometry() called." << endl;
 269   }
 270   TVirtualMCApplication::Instance()->MisalignGeometry();
 271 }
 272
 273 //______________________________________________________________________________
 274 void TFluka::BuildPhysics() {
 275 //
 276 //  Prepare FLUKA input files and call FLUKA physics initialisation
 277 //
 278
 279     if (fVerbosityLevel >=3)
 280         cout << "==> TFluka::BuildPhysics() called." << endl;
 281
 282
 283     if (fVerbosityLevel >=3) {
 284         TList *medlist = gGeoManager->GetListOfMedia();
 285         TIter next(medlist);
 286         TGeoMedium*   med = 0x0;
 287         TGeoMaterial* mat = 0x0;
 288         Int_t ic = 0;
 289
 290         while((med = (TGeoMedium*)next()))
 291         {
 292             mat = med->GetMaterial();
 293             printf("Medium %5d %12s %5d %5d\n", ic, (med->GetName()), med->GetId(), mat->GetIndex());
 294             ic++;
 295         }
 296     }
 297
 298
 299     // Prepare input file with the current physics settings
 300
 301     InitPhysics();
 302 //  Open fortran files
 303     const char* fname = fInputFileName;
 304     fluka_openinp(lunin, PASSCHARA(fname));
 305     fluka_openout(11, PASSCHARA("fluka.out"));
 306 //  Read input cards
 307     cout << "==> TFluka::BuildPhysics() Read input cards." << endl;
 308     TStopwatch timer;
 309     timer.Start();
 310     GLOBAL.lfdrtr = true;
 311     flukam(1);
 312     cout << "<== TFluka::BuildPhysics() Read input cards End"
 313          << Form(" R:%.2fs C:%.2fs", timer.RealTime(),timer.CpuTime()) << endl;
 314 //  Close input file
 315     fluka_closeinp(lunin);
 316 //  Finish geometry
 317     FinishGeometry();
 318 }
 319
 320 //______________________________________________________________________________
 321 void TFluka::ProcessEvent() {
 322 //
 323 // Process one event
 324 //
 325     if (fStopRun) {
 326         Warning("ProcessEvent", "User Run Abortion: No more events handled !\n");
 327         fNEvent += 1;
 328         return;
 329     }
 330
 331     if (fVerbosityLevel >=3)
 332         cout << "==> TFluka::ProcessEvent() called." << endl;
 333     fApplication->GeneratePrimaries();
 334     SOURCM.lsouit = true;
 335     flukam(1);
 336     if (fVerbosityLevel >=3)
 337         cout << "<== TFluka::ProcessEvent() called." << endl;
 338     //
 339     // Increase event number
 340     //
 341     fNEvent += 1;
 342 }
 343
 344 //______________________________________________________________________________
 345 Bool_t TFluka::ProcessRun(Int_t nevent) {
 346 //
 347 // Run steering
 348 //
 349
 350   if (fVerbosityLevel >=3)
 351     cout << "==> TFluka::ProcessRun(" << nevent << ") called."
 352          << endl;
 353
 354   if (fVerbosityLevel >=2) {
 355     cout << "\t* GLOBAL.fdrtr = " << (GLOBAL.lfdrtr?'T':'F') << endl;
 356     cout << "\t* Calling flukam again..." << endl;
 357   }
 358
 359   Int_t todo = TMath::Abs(nevent);
 360   for (Int_t ev = 0; ev < todo; ev++) {
 361       TStopwatch timer;
 362       timer.Start();
 363       fApplication->BeginEvent();
 364       ProcessEvent();
 365       fApplication->FinishEvent();
 366       cout << "Event: "<< ev
 367            << Form(" R:%.2fs C:%.2fs", timer.RealTime(),timer.CpuTime()) << endl;
 368   }
 369
 370   if (fVerbosityLevel >=3)
 371     cout << "<== TFluka::ProcessRun(" << nevent << ") called."
 372          << endl;
 373
 374   // Write fluka specific scoring output
 375   genout();
 376   newplo();
 377   flkend();
 378
 379   return kTRUE;
 380 }
 381
 382 //_____________________________________________________________________________
 383 // methods for building/management of geometry
 384
 385 // functions from GCONS
 386 //____________________________________________________________________________
 387 void TFluka::Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
 388                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
 389                     Float_t* /*ubuf*/, Int_t& /*nbuf*/) {
 390 //
 391    TGeoMaterial *mat;
 392    TIter next (gGeoManager->GetListOfMaterials());
 393    while ((mat = (TGeoMaterial*)next())) {
 394      if (mat->GetUniqueID() == (UInt_t)imat) break;
 395    }
 396    if (!mat) {
 397       Error("Gfmate", "no material with index %i found", imat);
 398       return;
 399    }
 400    sprintf(name, "%s", mat->GetName());
 401    a = mat->GetA();
 402    z = mat->GetZ();
 403    dens = mat->GetDensity();
 404    radl = mat->GetRadLen();
 405    absl = mat->GetIntLen();
 406 }
 407
 408 //______________________________________________________________________________
 409 void TFluka::Gfmate(Int_t imat, char *name, Double_t &a, Double_t &z,
 410                     Double_t &dens, Double_t &radl, Double_t &absl,
 411                     Double_t* /*ubuf*/, Int_t& /*nbuf*/) {
 412 //
 413    TGeoMaterial *mat;
 414    TIter next (gGeoManager->GetListOfMaterials());
 415    while ((mat = (TGeoMaterial*)next())) {
 416      if (mat->GetUniqueID() == (UInt_t)imat) break;
 417    }
 418    if (!mat) {
 419       Error("Gfmate", "no material with index %i found", imat);
 420       return;
 421    }
 422    sprintf(name, "%s", mat->GetName());
 423    a = mat->GetA();
 424    z = mat->GetZ();
 425    dens = mat->GetDensity();
 426    radl = mat->GetRadLen();
 427    absl = mat->GetIntLen();
 428 }
 429
 430 // detector composition
 431 //______________________________________________________________________________
 432 void TFluka::Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
 433                       Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
 434                       Float_t* buf, Int_t nwbuf) {
 435 //
 436    Double_t* dbuf = fGeom->CreateDoubleArray(buf, nwbuf);
 437    Material(kmat, name, a, z, dens, radl, absl, dbuf, nwbuf);
 438    delete [] dbuf;
 439 }
 440
 441 //______________________________________________________________________________
 442 void TFluka::Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
 443                       Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
 444                       Double_t* /*buf*/, Int_t /*nwbuf*/) {
 445 //
 446 // Define a material
 447   TGeoMaterial *mat;
 448   kmat = gGeoManager->GetListOfMaterials()->GetSize();
 449   if ((z-Int_t(z)) > 1E-3) {
 450      mat = fGeom->GetMakeWrongMaterial(z);
 451      if (mat) {
 452         mat->SetRadLen(radl,absl);
 453         mat->SetUniqueID(kmat);
 454         return;
 455      }
 456   }
 457   gGeoManager->Material(name, a, z, dens, kmat, radl, absl);
 458 }
 459
 460 //______________________________________________________________________________
 461 void TFluka::Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
 462                      Float_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat) {
 463 //
 464 // Define a material mixture
 465 //
 466   Double_t* da = fGeom->CreateDoubleArray(a, TMath::Abs(nlmat));
 467   Double_t* dz = fGeom->CreateDoubleArray(z, TMath::Abs(nlmat));
 468   Double_t* dwmat = fGeom->CreateDoubleArray(wmat, TMath::Abs(nlmat));
 469
 470   Mixture(kmat, name, da, dz, dens, nlmat, dwmat);
 471   for (Int_t i=0; i<nlmat; i++) {
 472     a[i] = da[i]; z[i] = dz[i]; wmat[i] = dwmat[i];
 473   }
 474
 475   delete [] da;
 476   delete [] dz;
 477   delete [] dwmat;
 478 }
 479
 480 //______________________________________________________________________________
 481 void TFluka::Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Double_t *a,
 482                      Double_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Double_t *wmat) {
 483 //
 484   // Defines mixture OR COMPOUND IMAT as composed by
 485   // THE BASIC NLMAT materials defined by arrays A,Z and WMAT
 486   //
 487   // If NLMAT > 0 then wmat contains the proportion by
 488   // weights of each basic material in the mixture.
 489   //
 490   // If nlmat < 0 then WMAT contains the number of atoms
 491   // of a given kind into the molecule of the COMPOUND
 492   // In this case, WMAT in output is changed to relative
 493   // weigths.
 494   //
 495   Int_t i,j;
 496   if (nlmat < 0) {
 497      nlmat = - nlmat;
 498      Double_t amol = 0;
 499      for (i=0;i<nlmat;i++) {
 500         amol += a[i]*wmat[i];
 501      }
 502      for (i=0;i<nlmat;i++) {
 503         wmat[i] *= a[i]/amol;
 504      }
 505   }
 506   kmat = gGeoManager->GetListOfMaterials()->GetSize();
 507   // Check if we have elements with fractional Z
 508   TGeoMaterial *mat = 0;
 509   TGeoMixture *mix = 0;
 510   Bool_t mixnew = kFALSE;
 511   for (i=0; i<nlmat; i++) {
 512      if (z[i]-Int_t(z[i]) < 1E-3) continue;
 513      // We have found an element with fractional Z -> loop mixtures to look for it
 514      for (j=0; j<kmat; j++) {
 515         mat = (TGeoMaterial*)gGeoManager->GetListOfMaterials()->At(j);
 516         if (!mat) break;
 517         if (!mat->IsMixture()) continue;
 518         mix = (TGeoMixture*)mat;
 519         if (TMath::Abs(z[i]-mix->GetZ()) >1E-3) continue;
 520         mixnew = kTRUE;
 521         break;
 522      }
 523      if (!mixnew) Warning("Mixture","%s : cannot find component %i with fractional Z=%f\n", name, i, z[i]);
 524      break;
 525   }
 526   if (mixnew) {
 527      Int_t nlmatnew = nlmat+mix->GetNelements()-1;
 528      Double_t *anew = new Double_t[nlmatnew];
 529      Double_t *znew = new Double_t[nlmatnew];
 530      Double_t *wmatnew = new Double_t[nlmatnew];
 531      Int_t ind=0;
 532      for (j=0; j<nlmat; j++) {
 533         if (j==i) continue;
 534         anew[ind] = a[j];
 535         znew[ind] = z[j];
 536         wmatnew[ind] = wmat[j];
 537         ind++;
 538      }
 539      for (j=0; j<mix->GetNelements(); j++) {
 540         anew[ind] = mix->GetAmixt()[j];
 541         znew[ind] = mix->GetZmixt()[j];
 542         wmatnew[ind] = wmat[i]*mix->GetWmixt()[j];
 543         ind++;
 544      }
 545      Mixture(kmat, name, anew, znew, dens, nlmatnew, wmatnew);
 546      delete [] anew;
 547      delete [] znew;
 548      delete [] wmatnew;
 549      return;
 550   }
 551   // Now we need to compact identical elements within the mixture
 552   // First check if this happens
 553   mixnew = kFALSE;
 554   for (i=0; i<nlmat-1; i++) {
 555      for (j=i+1; j<nlmat; j++) {
 556         if (z[i] == z[j]) {
 557            mixnew = kTRUE;
 558            break;
 559         }
 560      }
 561      if (mixnew) break;
 562   }
 563   if (mixnew) {
 564      Int_t nlmatnew = 0;
 565      Double_t *anew = new Double_t[nlmat];
 566      Double_t *znew = new Double_t[nlmat];
 567      memset(znew, 0, nlmat*sizeof(Double_t));
 568      Double_t *wmatnew = new Double_t[nlmat];
 569      Bool_t skipi;
 570      for (i=0; i<nlmat; i++) {
 571         skipi = kFALSE;
 572         for (j=0; j<nlmatnew; j++) {
 573            if (z[i] == z[j]) {
 574               wmatnew[j] += wmat[i];
 575               skipi = kTRUE;
 576               break;
 577            }
 578         }
 579         if (skipi) continue;
 580         anew[nlmatnew] = a[i];
 581         znew[nlmatnew] = z[i];
 582         wmatnew[nlmatnew] = wmat[i];
 583         nlmatnew++;
 584      }
 585      Mixture(kmat, name, anew, znew, dens, nlmatnew, wmatnew);
 586      delete [] anew;
 587      delete [] znew;
 588      delete [] wmatnew;
 589      return;
 590    }
 591    gGeoManager->Mixture(name, a, z, dens, nlmat, wmat, kmat);
 592 }
 593
 594 //______________________________________________________________________________
 595 void TFluka::Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
 596                     Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
 597                     Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
 598                     Double_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf) {
 599   // Define a medium
 600   //
 601   kmed = gGeoManager->GetListOfMedia()->GetSize()+1;
 602   fMCGeo->Medium(kmed, name, nmat, isvol, ifield, fieldm, tmaxfd, stemax, deemax,
 603              epsil, stmin, ubuf, nbuf);
 604 }
 605
 606 //______________________________________________________________________________
 607 void TFluka::Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
 608                     Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
 609                     Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
 610                     Double_t stmin, Double_t* ubuf, Int_t nbuf) {
 611   // Define a medium
 612   //
 613   kmed = gGeoManager->GetListOfMedia()->GetSize()+1;
 614   fMCGeo->Medium(kmed, name, nmat, isvol, ifield, fieldm, tmaxfd, stemax, deemax,
 615              epsil, stmin, ubuf, nbuf);
 616 }
 617
 618 //______________________________________________________________________________
 619 void TFluka::Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
 620                     Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
 621                     Double_t phiZ) {
 622 //
 623   krot = gGeoManager->GetListOfMatrices()->GetEntriesFast();
 624   fMCGeo->Matrix(krot, thetaX, phiX, thetaY, phiY, thetaZ, phiZ);
 625 }
 626
 627 //______________________________________________________________________________
 628 void TFluka::Gstpar(Int_t itmed, const char* param, Double_t parval) {
 629 //
 630 //
 631 //
 632    Bool_t process = kFALSE;
 633    Bool_t modelp  = kFALSE;
 634
 635    if (strncmp(param, "DCAY",  4) == 0 ||
 636        strncmp(param, "PAIR",  4) == 0 ||
 637        strncmp(param, "COMP",  4) == 0 ||
 638        strncmp(param, "PHOT",  4) == 0 ||
 639        strncmp(param, "PFIS",  4) == 0 ||
 640        strncmp(param, "DRAY",  4) == 0 ||
 641        strncmp(param, "ANNI",  4) == 0 ||
 642        strncmp(param, "BREM",  4) == 0 ||
 643        strncmp(param, "MUNU",  4) == 0 ||
 644        strncmp(param, "CKOV",  4) == 0 ||
 645        strncmp(param, "HADR",  4) == 0 ||
 646        strncmp(param, "LOSS",  4) == 0 ||
 647        strncmp(param, "MULS",  4) == 0 ||
 648        strncmp(param, "RAYL",  4) == 0)
 649    {
 650        process = kTRUE;
 651    }
 652
 653    if (strncmp(param, "PRIMIO_N",  8) == 0 ||
 654        strncmp(param, "PRIMIO_E",  8) == 0)
 655    {
 656        modelp = kTRUE;
 657    }
 658
 659    if (process) {
 660        // Process switch
 661        SetProcess(param, Int_t (parval), itmed);
 662    } else if (modelp) {
 663        // Model parameters
 664        SetModelParameter(param, parval, itmed);
 665    } else {
 666        // Cuts
 667        SetCut(param, parval, itmed);
 668    }
 669
 670
 671 }
 672
 673 // functions from GGEOM
 674 //_____________________________________________________________________________
 675 void TFluka::Gsatt(const char *name, const char *att, Int_t val)
 676 {
 677   // Set visualisation attributes for one volume
 678   char vname[5];
 679   fGeom->Vname(name,vname);
 680   char vatt[5];
 681   fGeom->Vname(att,vatt);
 682   gGeoManager->SetVolumeAttribute(vname, vatt, val);
 683 }
 684
 685 //______________________________________________________________________________
 686 Int_t TFluka::Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
 687                      Float_t *upar, Int_t np)  {
 688 //
 689     return fMCGeo->Gsvolu(name, shape, nmed, upar, np);
 690 }
 691
 692 //______________________________________________________________________________
 693 Int_t TFluka::Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
 694                      Double_t *upar, Int_t np)  {
 695 //
 696     return fMCGeo->Gsvolu(name, shape, nmed, upar, np);
 697 }
 698
 699 //______________________________________________________________________________
 700 void TFluka::Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
 701                    Int_t iaxis) {
 702 //
 703     fMCGeo->Gsdvn(name, mother, ndiv, iaxis);
 704 }
 705
 706 //______________________________________________________________________________
 707 void TFluka::Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
 708                     Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed) {
 709 //
 710     fMCGeo->Gsdvn2(name, mother, ndiv, iaxis, c0i, numed);
 711 }
 712
 713 //______________________________________________________________________________
 714 void TFluka::Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
 715                    Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx) {
 716 //
 717     fMCGeo->Gsdvt(name, mother, step, iaxis, numed, ndvmx);
 718 }
 719
 720 //______________________________________________________________________________
 721 void TFluka::Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
 722                     Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx) {
 723 //
 724     fMCGeo->Gsdvt2(name, mother, step, iaxis, c0, numed, ndvmx);
 725 }
 726
 727 //______________________________________________________________________________
 728 void TFluka::Gsord(const char * /*name*/, Int_t /*iax*/) {
 729 //
 730 // Nothing to do with TGeo
 731 }
 732
 733 //______________________________________________________________________________
 734 void TFluka::Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 735                    Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 736                    const char *konly) {
 737 //
 738   fMCGeo->Gspos(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly);
 739 }
 740
 741 //______________________________________________________________________________
 742 void TFluka::Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 743                     Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 744                     const char *konly, Float_t *upar, Int_t np)  {
 745   //
 746   fMCGeo->Gsposp(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly, upar, np);
 747 }
 748
 749 //______________________________________________________________________________
 750 void TFluka::Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 751                     Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 752                     const char *konly, Double_t *upar, Int_t np)  {
 753   //
 754   fMCGeo->Gsposp(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly, upar, np);
 755 }
 756
 757 //______________________________________________________________________________
 758 void TFluka::Gsbool(const char* /*onlyVolName*/, const char* /*manyVolName*/) {
 759 //
 760 // Nothing to do with TGeo
 761 }
 762
 763 //______________________________________________________________________
 764 Bool_t TFluka::GetTransformation(const TString &volumePath,TGeoHMatrix &mat)
 765 {
 766     // Returns the Transformation matrix between the volume specified
 767     // by the path volumePath and the Top or mater volume. The format
 768     // of the path volumePath is as follows (assuming ALIC is the Top volume)
 769     // "/ALIC_1/DDIP_1/S05I_2/S05H_1/S05G_3". Here ALIC is the top most
 770     // or master volume which has only 1 instance of. Of all of the daughter
 771     // volumes of ALICE, DDIP volume copy #1 is indicated. Similarly for
 772     // the daughter volume of DDIP is S05I copy #2 and so on.
 773     // Inputs:
 774     //   TString& volumePath  The volume path to the specific volume
 775     //                        for which you want the matrix. Volume name
 776     //                        hierarchy is separated by "/" while the
 777     //                        copy number is appended using a "_".
 778     // Outputs:
 779     //  TGeoHMatrix &mat      A matrix with its values set to those
 780     //                        appropriate to the Local to Master transformation
 781     // Return:
 782     //   A logical value if kFALSE then an error occurred and no change to
 783     //   mat was made.
 784
 785    // We have to preserve the modeler state
 786    return fMCGeo->GetTransformation(volumePath, mat);
 787 }
 788
 789 //______________________________________________________________________
 790 Bool_t TFluka::GetShape(const TString &volumePath,TString &shapeType,
 791                         TArrayD &par)
 792 {
 793     // Returns the shape and its parameters for the volume specified
 794     // by volumeName.
 795     // Inputs:
 796     //   TString& volumeName  The volume name
 797     // Outputs:
 798     //   TString &shapeType   Shape type
 799     //   TArrayD &par         A TArrayD of parameters with all of the
 800     //                        parameters of the specified shape.
 801     // Return:
 802     //   A logical indicating whether there was an error in getting this
 803     //   information
 804    return fMCGeo->GetShape(volumePath, shapeType, par);
 805 }
 806
 807 //______________________________________________________________________
 808 Bool_t TFluka::GetMaterial(const TString &volumeName,
 809                             TString &name,Int_t &imat,
 810                             Double_t &a,Double_t &z,Double_t &dens,
 811                             Double_t &radl,Double_t &inter,TArrayD &par)
 812 {
 813     // Returns the Material and its parameters for the volume specified
 814     // by volumeName.
 815     // Note, Geant3 stores and uses mixtures as an element with an effective
 816     // Z and A. Consequently, if the parameter Z is not integer, then
 817     // this material represents some sort of mixture.
 818     // Inputs:
 819     //   TString& volumeName  The volume name
 820     // Outputs:
 821     //   TSrting   &name       Material name
 822     //   Int_t     &imat       Material index number
 823     //   Double_t  &a          Average Atomic mass of material
 824     //   Double_t  &z          Average Atomic number of material
 825     //   Double_t  &dens       Density of material [g/cm^3]
 826     //   Double_t  &radl       Average radiation length of material [cm]
 827     //   Double_t  &inter      Average interaction length of material [cm]
 828     //   TArrayD   &par        A TArrayD of user defined parameters.
 829     // Return:
 830     //   kTRUE if no errors
 831    return fMCGeo->GetMaterial(volumeName,name,imat,a,z,dens,radl,inter,par);
 832 }
 833
 834 //______________________________________________________________________
 835 Bool_t TFluka::GetMedium(const TString &volumeName,TString &name,
 836                          Int_t &imed,Int_t &nmat,Int_t &isvol,Int_t &ifield,
 837                          Double_t &fieldm,Double_t &tmaxfd,Double_t &stemax,
 838                          Double_t &deemax,Double_t &epsil, Double_t &stmin,
 839                          TArrayD &par)
 840 {
 841     // Returns the Medium and its parameters for the volume specified
 842     // by volumeName.
 843     // Inputs:
 844     //   TString& volumeName  The volume name.
 845     // Outputs:
 846     //   TString  &name       Medium name
 847     //   Int_t    &nmat       Material number defined for this medium
 848     //   Int_t    &imed       The medium index number
 849     //   Int_t    &isvol      volume number defined for this medium
 850     //   Int_t    &iflield    Magnetic field flag
 851     //   Double_t &fieldm     Magnetic field strength
 852     //   Double_t &tmaxfd     Maximum angle of deflection per step
 853     //   Double_t &stemax     Maximum step size
 854     //   Double_t &deemax     Maximum fraction of energy allowed to be lost
 855     //                        to continuous process.
 856     //   Double_t &epsil      Boundary crossing precision
 857     //   Double_t &stmin      Minimum step size allowed
 858     //   TArrayD  &par        A TArrayD of user parameters with all of the
 859     //                        parameters of the specified medium.
 860     // Return:
 861     //   kTRUE if there where no errors
 862    return fMCGeo->GetMedium(volumeName,name,imed,nmat,isvol,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin,par);
 863 }
 864
 865 //______________________________________________________________________________
 866 void TFluka::SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t* ppckov,
 867                          Float_t* absco, Float_t* effic, Float_t* rindex) {
 868 //
 869 // Set Cerenkov properties for medium itmed
 870 //
 871 // npckov: number of sampling points
 872 // ppckov: energy values
 873 // absco:  absorption length
 874 // effic:  quantum efficiency
 875 // rindex: refraction index
 876 //
 877 //
 878 //
 879 //  Create object holding Cerenkov properties
 880 //
 881     TFlukaCerenkov* cerenkovProperties = new TFlukaCerenkov(npckov, ppckov, absco, effic, rindex);
 882 //
 883 //  Pass object to medium
 884     TGeoMedium* medium = gGeoManager->GetMedium(itmed);
 885     medium->SetCerenkovProperties(cerenkovProperties);
 886 }
 887
 888 void TFluka::SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t* ppckov,
 889                          Float_t* absco, Float_t* effic, Float_t* rindex, Float_t* rfl) {
 890 //
 891 // Set Cerenkov properties for medium itmed
 892 //
 893 // npckov: number of sampling points
 894 // ppckov: energy values
 895 // absco:  absorption length
 896 // effic:  quantum efficiency
 897 // rindex: refraction index
 898 // rfl:    reflectivity for boundary to medium itmed
 899 //
 900 //
 901 //  Create object holding Cerenkov properties
 902 //
 903     TFlukaCerenkov* cerenkovProperties = new TFlukaCerenkov(npckov, ppckov, absco, effic, rindex, rfl);
 904 //
 905 //  Pass object to medium
 906     TGeoMedium* medium = gGeoManager->GetMedium(itmed);
 907     medium->SetCerenkovProperties(cerenkovProperties);
 908 }
 909
 910
 911 //______________________________________________________________________________
 912 void TFluka::SetCerenkov(Int_t /*itmed*/, Int_t /*npckov*/, Double_t * /*ppckov*/,
 913                          Double_t * /*absco*/, Double_t * /*effic*/, Double_t * /*rindex*/) {
 914 //
 915 //  Double_t version not implemented
 916 }
 917
 918 void TFluka::SetCerenkov(Int_t /*itmed*/, Int_t /*npckov*/, Double_t* /*ppckov*/,
 919                          Double_t* /*absco*/, Double_t* /*effic*/, Double_t* /*rindex*/, Double_t* /*rfl*/) {
 920 //
 921 // //  Double_t version not implemented
 922 }
 923
 924 // Euclid
 925 //______________________________________________________________________________
 926 void TFluka::WriteEuclid(const char* /*fileName*/, const char* /*topVol*/,
 927                           Int_t /*number*/, Int_t /*nlevel*/) {
 928 //
 929 // Not with TGeo
 930    Warning("WriteEuclid", "Not implemented !");
 931 }
 932
 933
 934
 935 //_____________________________________________________________________________
 936 // methods needed by the stepping
 937 //____________________________________________________________________________
 938
 939 Int_t TFluka::GetMedium() const {
 940 //
 941 //  Get the medium number for the current fluka region
 942 //
 943     return fGeom->GetMedium(); // this I need to check due to remapping !!!
 944 }
 945
 946 //____________________________________________________________________________
 947 Int_t TFluka::GetDummyRegion() const
 948 {
 949 // Returns index of the dummy region.
 950    return fGeom->GetDummyRegion();
 951 }
 952
 953 //____________________________________________________________________________
 954 Int_t TFluka::GetDummyLattice() const
 955 {
 956 // Returns index of the dummy lattice.
 957    return fGeom->GetDummyLattice();
 958 }
 959
 960 //____________________________________________________________________________
 961 // particle table usage
 962 // ID <--> PDG transformations
 963 //_____________________________________________________________________________
 964 Int_t TFluka::IdFromPDG(Int_t pdg) const
 965 {
 966     //
 967     // Return Fluka code from PDG and pseudo ENDF code
 968
 969     // Catch the feedback photons
 970     if (pdg == 50000051) return (kFLUKAoptical);
 971     // MCIHAD() goes from pdg to fluka internal.
 972     Int_t intfluka = mcihad(pdg);
 973     // KPTOIP array goes from internal to official
 974     return GetFlukaKPTOIP(intfluka);
 975 }
 976
 977 //______________________________________________________________________________
 978 Int_t TFluka::PDGFromId(Int_t id) const
 979 {
 980   //
 981   // Return PDG code and pseudo ENDF code from Fluka code
 982   //                      Alpha     He3       Triton    Deuteron  gen. ion  opt. photon
 983     Int_t idSpecial[6] = {GetIonPdg(2,4), GetIonPdg(2, 3), GetIonPdg(1,3), GetIonPdg(1,2), GetIonPdg(0,0), 50000050};
 984   // IPTOKP array goes from official to internal
 985
 986     if (id == kFLUKAoptical) {
 987 // Cerenkov photon
 988 //        if (fVerbosityLevel >= 3)
 989 //            printf("\n PDGFromId: Cerenkov Photon \n");
 990         return  50000050;
 991     }
 992 // Error id
 993     if (id == 0 || id < kFLUKAcodemin || id > kFLUKAcodemax) {
 994         if (fVerbosityLevel >= 3)
 995             printf("PDGFromId: Error id = 0 %5d %5d\n", id, fCaller);
 996         return -1;
 997     }
 998 // Good id
 999     if (id > 0) {
1000         Int_t intfluka = GetFlukaIPTOKP(id);
1001         if (intfluka == 0) {
1002             if (fVerbosityLevel >= 3)
1003                 printf("PDGFromId: Error intfluka = 0: %d\n", id);
1004             return -1;
1005         } else if (intfluka < 0) {
1006             if (fVerbosityLevel >= 3)
1007                 printf("PDGFromId: Error intfluka < 0: %d\n", id);
1008             return -1;
1009         }
1010 //        if (fVerbosityLevel >= 3)
1011 //            printf("mpdgha called with %d %d \n", id, intfluka);
1012         return mpdgha(intfluka);
1013     } else {
1014         // ions and optical photons
1015         return idSpecial[id - kFLUKAcodemin];
1016     }
1017 }
1018
1019 void TFluka::StopTrack()
1020 {
1021     // Set stopping conditions
1022     // Works for photons and charged particles
1023     fStopped = kTRUE;
1024 }
1025
1026 //_____________________________________________________________________________
1027 // methods for physics management
1028 //____________________________________________________________________________
1029 //
1030 // set methods
1031 //
1032
1033 void TFluka::SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue, Int_t imed)
1034 {
1035 //  Set process user flag for material imat
1036 //
1037 //
1038 //  Update if already in the list
1039 //
1040     TIter next(fUserConfig);
1041     TFlukaConfigOption* proc;
1042     while((proc = (TFlukaConfigOption*)next()))
1043     {
1044         if (proc->Medium() == imed) {
1045             proc->SetProcess(flagName, flagValue);
1046             return;
1047         }
1048     }
1049     proc = new TFlukaConfigOption(imed);
1050     proc->SetProcess(flagName, flagValue);
1051     fUserConfig->Add(proc);
1052 }
1053
1054 //______________________________________________________________________________
1055 Bool_t TFluka::SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue)
1056 {
1057 //  Set process user flag
1058 //
1059 //
1060     SetProcess(flagName, flagValue, -1);
1061     return kTRUE;
1062 }
1063
1064 //______________________________________________________________________________
1065 void TFluka::SetCut(const char* cutName, Double_t cutValue, Int_t imed)
1066 {
1067 // Set user cut value for material imed
1068 //
1069     TIter next(fUserConfig);
1070     TFlukaConfigOption* proc;
1071     while((proc = (TFlukaConfigOption*)next()))
1072     {
1073         if (proc->Medium() == imed) {
1074             proc->SetCut(cutName, cutValue);
1075             return;
1076         }
1077     }
1078
1079     proc = new TFlukaConfigOption(imed);
1080     proc->SetCut(cutName, cutValue);
1081     fUserConfig->Add(proc);
1082 }
1083
1084
1085 //______________________________________________________________________________
1086 void TFluka::SetModelParameter(const char* parName, Double_t parValue, Int_t imed)
1087 {
1088 // Set model parameter for material imed
1089 //
1090     TIter next(fUserConfig);
1091     TFlukaConfigOption* proc;
1092     while((proc = (TFlukaConfigOption*)next()))
1093     {
1094         if (proc->Medium() == imed) {
1095             proc->SetModelParameter(parName, parValue);
1096             return;
1097         }
1098     }
1099
1100     proc = new TFlukaConfigOption(imed);
1101     proc->SetModelParameter(parName, parValue);
1102     fUserConfig->Add(proc);
1103 }
1104
1105 //______________________________________________________________________________
1106 Bool_t TFluka::SetCut(const char* cutName, Double_t cutValue)
1107 {
1108 // Set user cut value
1109 //
1110 //
1111     SetCut(cutName, cutValue, -1);
1112     return kTRUE;
1113 }
1114
1115
1116 void TFluka::SetUserScoring(const char* option, const char* sdum, Int_t npr, char* outfile, Float_t* what)
1117 {
1118 //
1119 // Adds a user scoring option to the list
1120 //
1121     TFlukaScoringOption* opt = new TFlukaScoringOption(option, sdum, npr,outfile,what);
1122     fUserScore->Add(opt);
1123 }
1124 //______________________________________________________________________________
1125 void TFluka::SetUserScoring(const char* option, const char* sdum, Int_t npr, char* outfile, Float_t* what,
1126                             const char* det1, const char* det2, const char* det3)
1127 {
1128 //
1129 // Adds a user scoring option to the list
1130 //
1131     TFlukaScoringOption* opt = new TFlukaScoringOption(option, sdum, npr, outfile, what, det1, det2, det3);
1132     fUserScore->Add(opt);
1133 }
1134
1135 //______________________________________________________________________________
1136 Double_t TFluka::Xsec(char*, Double_t, Int_t, Int_t)
1137 {
1138   Warning("Xsec", "Not yet implemented.!\n"); return -1.;
1139 }
1140
1141
1142 //______________________________________________________________________________
1143 void TFluka::InitPhysics()
1144 {
1145 //
1146 // Physics initialisation with preparation of FLUKA input cards
1147 //
1148 // Construct file names
1149     FILE *pFlukaVmcCoreInp, *pFlukaVmcFlukaMat, *pFlukaVmcInp;
1150     TString sFlukaVmcCoreInp = getenv("ALICE_ROOT");
1151     sFlukaVmcCoreInp +="/TFluka/input/";
1152     TString sFlukaVmcTmp = "flukaMat.inp";
1153     TString sFlukaVmcInp = GetInputFileName();
1154     sFlukaVmcCoreInp += GetCoreInputFileName();
1155
1156 // Open files
1157     if ((pFlukaVmcCoreInp = fopen(sFlukaVmcCoreInp.Data(),"r")) == NULL) {
1158         Warning("InitPhysics", "\nCannot open file %s\n",sFlukaVmcCoreInp.Data());
1159         exit(1);
1160     }
1161     if ((pFlukaVmcFlukaMat = fopen(sFlukaVmcTmp.Data(),"r")) == NULL) {
1162         Warning("InitPhysics", "\nCannot open file %s\n",sFlukaVmcTmp.Data());
1163         exit(1);
1164     }
1165     if ((pFlukaVmcInp = fopen(sFlukaVmcInp.Data(),"w")) == NULL) {
1166         Warning("InitPhysics", "\nCannot open file %s\n",sFlukaVmcInp.Data());
1167         exit(1);
1168     }
1169
1170 // Copy core input file
1171     Char_t sLine[255];
1172     Float_t fEventsPerRun;
1173
1174     while ((fgets(sLine,255,pFlukaVmcCoreInp)) != NULL) {
1175         if (strncmp(sLine,"GEOEND",6) != 0)
1176             fprintf(pFlukaVmcInp,"%s",sLine); // copy until GEOEND card
1177         else {
1178             fprintf(pFlukaVmcInp,"GEOEND\n");   // add GEOEND card
1179             goto flukamat;
1180         }
1181     } // end of while until GEOEND card
1182
1183
1184  flukamat:
1185     while ((fgets(sLine,255,pFlukaVmcFlukaMat)) != NULL) { // copy flukaMat.inp file
1186         fprintf(pFlukaVmcInp,"%s\n",sLine);
1187     }
1188
1189     while ((fgets(sLine,255,pFlukaVmcCoreInp)) != NULL) {
1190         if (strncmp(sLine,"START",5) != 0)
1191             fprintf(pFlukaVmcInp,"%s\n",sLine);
1192         else {
1193             sscanf(sLine+10,"%10f",&fEventsPerRun);
1194             goto fin;
1195         }
1196     } //end of while until START card
1197
1198  fin:
1199
1200
1201 // Pass information to configuration objects
1202
1203     Float_t fLastMaterial = fGeom->GetLastMaterialIndex();
1204     TFlukaConfigOption::SetStaticInfo(pFlukaVmcInp, 3, fLastMaterial, fGeom);
1205
1206     TIter next(fUserConfig);
1207     TFlukaConfigOption* proc;
1208     while((proc = dynamic_cast<TFlukaConfigOption*> (next()))) proc->WriteFlukaInputCards();
1209 //
1210 // Process Fluka specific scoring options
1211 //
1212     TFlukaScoringOption::SetStaticInfo(pFlukaVmcInp, fGeom);
1213     Float_t loginp        = -49.0;
1214     Int_t inp             = 0;
1215     Int_t nscore          = fUserScore->GetEntries();
1216
1217     TFlukaScoringOption *mopo = 0;
1218     TFlukaScoringOption *mopi = 0;
1219
1220     for (Int_t isc = 0; isc < nscore; isc++)
1221     {
1222         mopo = dynamic_cast<TFlukaScoringOption*> (fUserScore->At(isc));
1223         char*    fileName = mopo->GetFileName();
1224         Int_t    size     = strlen(fileName);
1225         Float_t  lun      = -1.;
1226 //
1227 // Check if new output file has to be opened
1228         for (Int_t isci = 0; isci < isc; isci++) {
1229
1230
1231             mopi = dynamic_cast<TFlukaScoringOption*> (fUserScore->At(isci));
1232             if(strncmp(mopi->GetFileName(), fileName, size)==0) {
1233                 //
1234                 // No, the file already exists
1235                 lun = mopi->GetLun();
1236                 mopo->SetLun(lun);
1237                 break;
1238             }
1239         } // inner loop
1240
1241         if (lun == -1.) {
1242             // Open new output file
1243             inp++;
1244             mopo->SetLun(loginp + inp);
1245             mopo->WriteOpenFlukaFile();
1246         }
1247         mopo->WriteFlukaInputCards();
1248     }
1249
1250 // Add RANDOMIZ card
1251     fprintf(pFlukaVmcInp,"RANDOMIZ  %10.1f%10.0f\n", 1., Float_t(gRandom->GetSeed()));
1252 // Add START and STOP card
1253     fprintf(pFlukaVmcInp,"START     %10.1f\n",fEventsPerRun);
1254     fprintf(pFlukaVmcInp,"STOP      \n");
1255
1256
1257 // Close files
1258    fclose(pFlukaVmcCoreInp);
1259    fclose(pFlukaVmcFlukaMat);
1260    fclose(pFlukaVmcInp);
1261
1262
1263 //
1264 // Initialisation needed for Cerenkov photon production and transport
1265     TObjArray *matList = GetFlukaMaterials();
1266     Int_t nmaterial =  matList->GetEntriesFast();
1267     fMaterials = new Int_t[nmaterial+25];
1268
1269     for (Int_t im = 0; im < nmaterial; im++)
1270     {
1271         TGeoMaterial* material = dynamic_cast<TGeoMaterial*> (matList->At(im));
1272         Int_t idmat = material->GetIndex();
1273         fMaterials[idmat] = im;
1274     }
1275 } // end of InitPhysics
1276
1277
1278 //______________________________________________________________________________
1279 void TFluka::SetMaxStep(Double_t step)
1280 {
1281 // Set the maximum step size
1282 //    if (step > 1.e4) return;
1283
1284 //    Int_t mreg=0, latt=0;
1285 //    fGeom->GetCurrentRegion(mreg, latt);
1286     Int_t mreg = fGeom->GetCurrentRegion();
1287     STEPSZ.stepmx[mreg - 1] = step;
1288 }
1289
1290
1291 Double_t TFluka::MaxStep() const
1292 {
1293 // Return the maximum for current medium
1294     Int_t mreg, latt;
1295     fGeom->GetCurrentRegion(mreg, latt);
1296     return (STEPSZ.stepmx[mreg - 1]);
1297 }
1298
1299 //______________________________________________________________________________
1300 void TFluka::SetMaxNStep(Int_t)
1301 {
1302 // SetMaxNStep is dummy procedure in TFluka !
1303   if (fVerbosityLevel >=3)
1304   cout << "SetMaxNStep is dummy procedure in TFluka !" << endl;
1305 }
1306
1307 //______________________________________________________________________________
1308 void TFluka::SetUserDecay(Int_t)
1309 {
1310 // SetUserDecay is dummy procedure in TFluka !
1311   if (fVerbosityLevel >=3)
1312   cout << "SetUserDecay is dummy procedure in TFluka !" << endl;
1313 }
1314
1315 //
1316 // dynamic properties
1317 //
1318 //______________________________________________________________________________
1319 void TFluka::TrackPosition(TLorentzVector& position) const
1320 {
1321 // Return the current position in the master reference frame of the
1322 // track being transported
1323 // TRACKR.atrack = age of the particle
1324 // TRACKR.xtrack = x-position of the last point
1325 // TRACKR.ytrack = y-position of the last point
1326 // TRACKR.ztrack = z-position of the last point
1327   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1328   if (caller == kENDRAW    || caller == kUSDRAW ||
1329       caller == kBXExiting || caller == kBXEntering ||
1330       caller == kUSTCKV) {
1331     position.SetX(GetXsco());
1332     position.SetY(GetYsco());
1333     position.SetZ(GetZsco());
1334     position.SetT(TRACKR.atrack);
1335   }
1336   else if (caller == kMGDRAW) {
1337       Int_t i = -1;
1338       if ((i = fPrimaryElectronIndex) > -1) {
1339           // Primary Electron Ionisation
1340           Double_t x, y, z;
1341           GetPrimaryElectronPosition(i, x, y, z);
1342           position.SetX(x);
1343           position.SetY(y);
1344           position.SetZ(z);
1345           position.SetT(TRACKR.atrack);
1346       } else {
1347           position.SetX(TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack]);
1348           position.SetY(TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack]);
1349           position.SetZ(TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack]);
1350           position.SetT(TRACKR.atrack);
1351       }
1352   }
1353   else if (caller == kSODRAW) {
1354     position.SetX(TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack]);
1355     position.SetY(TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack]);
1356     position.SetZ(TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack]);
1357     position.SetT(0);
1358   } else if (caller == kMGResumedTrack) {
1359     position.SetX(TRACKR.spausr[0]);
1360     position.SetY(TRACKR.spausr[1]);
1361     position.SetZ(TRACKR.spausr[2]);
1362     position.SetT(TRACKR.spausr[3]);
1363   }
1364   else
1365     Warning("TrackPosition","position not available");
1366 }
1367
1368 //______________________________________________________________________________
1369 void TFluka::TrackPosition(Double_t& x, Double_t& y, Double_t& z) const
1370 {
1371 // Return the current position in the master reference frame of the
1372 // track being transported
1373 // TRACKR.atrack = age of the particle
1374 // TRACKR.xtrack = x-position of the last point
1375 // TRACKR.ytrack = y-position of the last point
1376 // TRACKR.ztrack = z-position of the last point
1377   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1378   if (caller == kENDRAW    || caller == kUSDRAW ||
1379       caller == kBXExiting || caller == kBXEntering ||
1380       caller == kUSTCKV) {
1381       x = GetXsco();
1382       y = GetYsco();
1383       z = GetZsco();
1384   }
1385   else if (caller == kMGDRAW || caller == kSODRAW) {
1386       Int_t i = -1;
1387       if ((i = fPrimaryElectronIndex) > -1) {
1388           GetPrimaryElectronPosition(i, x, y, z);
1389       } else {
1390           x = TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack];
1391           y = TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack];
1392           z = TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack];
1393       }
1394   }
1395   else if (caller == kMGResumedTrack) {
1396     x = TRACKR.spausr[0];
1397     y = TRACKR.spausr[1];
1398     z = TRACKR.spausr[2];
1399   }
1400   else
1401     Warning("TrackPosition","position not available");
1402 }
1403
1404 //______________________________________________________________________________
1405 void TFluka::TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const
1406 {
1407 // Return the direction and the momentum (GeV/c) of the track
1408 // currently being transported
1409 // TRACKR.ptrack = momentum of the particle (not always defined, if
1410 //               < 0 must be obtained from etrack)
1411 // TRACKR.cx,y,ztrck = direction cosines of the current particle
1412 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
1413 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1414 // PAPROP.am[TRACKR.jtrack] = particle mass in gev
1415   FlukaCallerCode_t  caller = GetCaller();
1416   FlukaProcessCode_t icode  = GetIcode();
1417
1418   if (caller != kEEDRAW && caller != kMGResumedTrack &&
1419       (caller != kENDRAW || (icode != kEMFSCOstopping1 && icode != kEMFSCOstopping2))) {
1420     if (TRACKR.ptrack >= 0) {
1421       momentum.SetPx(TRACKR.ptrack*TRACKR.cxtrck);
1422       momentum.SetPy(TRACKR.ptrack*TRACKR.cytrck);
1423       momentum.SetPz(TRACKR.ptrack*TRACKR.cztrck);
1424       momentum.SetE(TRACKR.etrack);
1425       return;
1426     }
1427     else {
1428       Double_t p = sqrt(TRACKR.etrack * TRACKR.etrack - ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack) * ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack));
1429       momentum.SetPx(p*TRACKR.cxtrck);
1430       momentum.SetPy(p*TRACKR.cytrck);
1431       momentum.SetPz(p*TRACKR.cztrck);
1432       momentum.SetE(TRACKR.etrack);
1433       return;
1434     }
1435   } else if  (caller == kMGResumedTrack) {
1436     momentum.SetPx(TRACKR.spausr[4]);
1437     momentum.SetPy(TRACKR.spausr[5]);
1438     momentum.SetPz(TRACKR.spausr[6]);
1439     momentum.SetE (TRACKR.spausr[7]);
1440     return;
1441   } else if (caller == kENDRAW && (icode == kEMFSCOstopping1 || icode == kEMFSCOstopping2)) {
1442       momentum.SetPx(0.);
1443       momentum.SetPy(0.);
1444       momentum.SetPz(0.);
1445       momentum.SetE(TrackMass());
1446   }
1447   else
1448     Warning("TrackMomentum","momentum not available");
1449 }
1450
1451 //______________________________________________________________________________
1452 void TFluka::TrackMomentum(Double_t& px, Double_t& py, Double_t& pz, Double_t& e) const
1453 {
1454 // Return the direction and the momentum (GeV/c) of the track
1455 // currently being transported
1456 // TRACKR.ptrack = momentum of the particle (not always defined, if
1457 //               < 0 must be obtained from etrack)
1458 // TRACKR.cx,y,ztrck = direction cosines of the current particle
1459 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
1460 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1461 // PAPROP.am[TRACKR.jtrack] = particle mass in gev
1462   FlukaCallerCode_t   caller = GetCaller();
1463   FlukaProcessCode_t  icode  = GetIcode();
1464   if (caller != kEEDRAW && caller != kMGResumedTrack &&
1465       (caller != kENDRAW || (icode != kEMFSCOstopping1 && icode != kEMFSCOstopping2))) {
1466     if (TRACKR.ptrack >= 0) {
1467       px = TRACKR.ptrack*TRACKR.cxtrck;
1468       py = TRACKR.ptrack*TRACKR.cytrck;
1469       pz = TRACKR.ptrack*TRACKR.cztrck;
1470       e  = TRACKR.etrack;
1471       return;
1472     }
1473     else {
1474       Double_t p = sqrt(TRACKR.etrack * TRACKR.etrack - ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack) *  ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack));
1475       px = p*TRACKR.cxtrck;
1476       py = p*TRACKR.cytrck;
1477       pz = p*TRACKR.cztrck;
1478       e  = TRACKR.etrack;
1479       return;
1480     }
1481   } else if (caller == kMGResumedTrack) {
1482       px = TRACKR.spausr[4];
1483       py = TRACKR.spausr[5];
1484       pz = TRACKR.spausr[6];
1485       e  = TRACKR.spausr[7];
1486       return;
1487   } else if (caller == kENDRAW && (icode == kEMFSCOstopping1 || icode == kEMFSCOstopping2)) {
1488       px = 0.;
1489       py = 0.;
1490       pz = 0.;
1491       e  = TrackMass();
1492   }
1493   else
1494     Warning("TrackMomentum","momentum not available");
1495 }
1496
1497 //______________________________________________________________________________
1498 Double_t TFluka::TrackStep() const
1499 {
1500 // Return the length in centimeters of the current step
1501 // TRACKR.ctrack = total curved path
1502   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1503   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting ||
1504       caller == kENDRAW     || caller == kUSDRAW ||
1505       caller == kUSTCKV     || caller == kMGResumedTrack)
1506     return 0.0;
1507   else if (caller == kMGDRAW)
1508     return TRACKR.ctrack;
1509   else {
1510     Warning("TrackStep", "track step not available");
1511     return 0.0;
1512   }
1513 }
1514
1515 //______________________________________________________________________________
1516 Double_t TFluka::TrackLength() const
1517 {
1518 // TRACKR.cmtrck = cumulative curved path since particle birth
1519   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1520   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting ||
1521       caller == kENDRAW || caller == kUSDRAW || caller == kMGDRAW ||
1522       caller == kUSTCKV)
1523     return TRACKR.cmtrck;
1524   else if (caller == kMGResumedTrack)
1525     return TRACKR.spausr[8];
1526   else {
1527     Warning("TrackLength", "track length not available");
1528     return 0.0;
1529   }
1530 }
1531
1532 //______________________________________________________________________________
1533 Double_t TFluka::TrackTime() const
1534 {
1535 // Return the current time of flight of the track being transported
1536 // TRACKR.atrack = age of the particle
1537   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1538   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting ||
1539       caller == kENDRAW     || caller == kUSDRAW    || caller == kMGDRAW ||
1540       caller == kUSTCKV)
1541     return TRACKR.atrack;
1542   else if (caller == kMGResumedTrack)
1543     return TRACKR.spausr[3];
1544   else {
1545     Warning("TrackTime", "track time not available");
1546     return 0.0;
1547   }
1548 }
1549
1550 //______________________________________________________________________________
1551 Double_t TFluka::Edep() const
1552 {
1553 // Energy deposition
1554 // if TRACKR.ntrack = 0, TRACKR.mtrack = 0:
1555 // -->local energy deposition (the value and the point are not recorded in TRACKR)
1556 //    but in the variable "rull" of the procedure "endraw.cxx"
1557 // if TRACKR.ntrack > 0, TRACKR.mtrack = 0:
1558 // -->no energy loss along the track
1559 // if TRACKR.ntrack > 0, TRACKR.mtrack > 0:
1560 // -->energy loss distributed along the track
1561 // TRACKR.dtrack = energy deposition of the jth deposition event
1562
1563   // If coming from bxdraw we have 2 steps of 0 length and 0 edep
1564   // If coming from usdraw we just signal particle production - no edep
1565   // If just first time after resuming, no edep for the primary
1566   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1567
1568   if (caller == kBXExiting || caller == kBXEntering ||
1569       caller == kUSDRAW    || caller == kMGResumedTrack) return 0.0;
1570   Double_t sum = 0;
1571   Int_t i = -1;
1572
1573   // Material with primary ionisation activated but number of primary electrons nprim = 0
1574   if (fPrimaryElectronIndex == -2) return 0.0;
1575   // nprim > 0
1576   if ((i = fPrimaryElectronIndex) > -1) {
1577       // Primary ionisation
1578       sum = GetPrimaryElectronKineticEnergy(i);
1579       if (sum > 100.) {
1580           printf("edep > 100. %d %d %f \n", i, ALLDLT.nalldl, sum);
1581       }
1582       return sum;
1583   } else {
1584       // Normal ionisation
1585       if (TRACKR.mtrack > 1) printf("Edep: %6d\n", TRACKR.mtrack);
1586
1587       for ( Int_t j=0;j<TRACKR.mtrack;j++) {
1588           sum +=TRACKR.dtrack[j];
1589       }
1590       if (TRACKR.ntrack == 0 && TRACKR.mtrack == 0)
1591           return fRull + sum;
1592       else {
1593           return sum;
1594       }
1595   }
1596 }
1597
1598 //______________________________________________________________________________
1599 Int_t TFluka::CorrectFlukaId() const
1600 {
1601    // since we don't put photons and e- created bellow transport cut on the vmc stack
1602    // and there is a call to endraw for energy deposition for each of them
1603    // and they have the track number of their parent, but different identity (pdg)
1604    // so we want to assign also their parent identity.
1605
1606    if( (IsTrackStop())
1607         && TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 4] == TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 1]
1608         && TRACKR.jtrack != TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 3] ) {
1609       if (fVerbosityLevel >=3)
1610          cout << "CorrectFlukaId() for icode=" << GetIcode()
1611                << " track=" << TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 1]
1612                << " current PDG=" << PDGFromId(TRACKR.jtrack)
1613                << " assign parent PDG=" << PDGFromId(TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 3]) << endl;
1614       return TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 3]; // assign parent identity
1615    }
1616    if (TRACKR.jtrack <= 64){
1617        return TRACKR.jtrack;
1618    } else {
1619        return TRACKR.j0trck;
1620    }
1621 }
1622
1623
1624 //______________________________________________________________________________
1625 Int_t TFluka::TrackPid() const
1626 {
1627 // Return the id of the particle transported
1628 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1629   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1630   if (caller != kEEDRAW) {
1631      return PDGFromId( CorrectFlukaId() );
1632   }
1633   else
1634     return -1000;
1635 }
1636
1637 //______________________________________________________________________________
1638 Double_t TFluka::TrackCharge() const
1639 {
1640 // Return charge of the track currently transported
1641 // PAPROP.ichrge = electric charge of the particle
1642 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1643
1644   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1645   if (caller != kEEDRAW)
1646      return PAPROP.ichrge[CorrectFlukaId()+6];
1647   else
1648     return -1000.0;
1649 }
1650
1651 //______________________________________________________________________________
1652 Double_t TFluka::TrackMass() const
1653 {
1654 // PAPROP.am = particle mass in GeV
1655 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1656   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1657   if (caller != kEEDRAW)
1658      return PAPROP.am[CorrectFlukaId()+6];
1659   else
1660     return -1000.0;
1661 }
1662
1663 //______________________________________________________________________________
1664 Double_t TFluka::Etot() const
1665 {
1666 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
1667   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1668   if (caller != kEEDRAW)
1669     return TRACKR.etrack;
1670   else
1671     return -1000.0;
1672 }
1673
1674 //
1675 // track status
1676 //
1677 //______________________________________________________________________________
1678 Bool_t   TFluka::IsNewTrack() const
1679 {
1680 // Return true for the first call of Stepping()
1681    return fTrackIsNew;
1682 }
1683
1684 void     TFluka::SetTrackIsNew(Bool_t flag)
1685 {
1686 // Return true for the first call of Stepping()
1687    fTrackIsNew = flag;
1688
1689 }
1690
1691
1692 //______________________________________________________________________________
1693 Bool_t   TFluka::IsTrackInside() const
1694 {
1695 // True if the track is not at the boundary of the current volume
1696 // In Fluka a step is always inside one kind of material
1697 // If the step would go behind the region of one material,
1698 // it will be shortened to reach only the boundary.
1699 // Therefore IsTrackInside() is always true.
1700   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1701   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting)
1702     return 0;
1703   else
1704     return 1;
1705 }
1706
1707 //______________________________________________________________________________
1708 Bool_t   TFluka::IsTrackEntering() const
1709 {
1710 // True if this is the first step of the track in the current volume
1711
1712   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1713   if (caller == kBXEntering)
1714     return 1;
1715   else return 0;
1716 }
1717
1718 //______________________________________________________________________________
1719 Bool_t   TFluka::IsTrackExiting() const
1720 {
1721 // True if track is exiting volume
1722 //
1723   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1724   if (caller == kBXExiting)
1725     return 1;
1726   else return 0;
1727 }
1728
1729 //______________________________________________________________________________
1730 Bool_t   TFluka::IsTrackOut() const
1731 {
1732 // True if the track is out of the setup
1733 // means escape
1734   FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1735
1736   if (icode == kKASKADescape ||
1737       icode == kEMFSCOescape ||
1738       icode == kKASNEUescape ||
1739       icode == kKASHEAescape ||
1740       icode == kKASOPHescape)
1741        return 1;
1742   else return 0;
1743 }
1744
1745 //______________________________________________________________________________
1746 Bool_t   TFluka::IsTrackDisappeared() const
1747 {
1748 // All inelastic interactions and decays
1749 // fIcode from usdraw
1750   FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1751   if (icode == kKASKADinelint    || // inelastic interaction
1752       icode == kKASKADdecay      || // particle decay
1753       icode == kKASKADdray       || // delta ray generation by hadron
1754       icode == kKASKADpair       || // direct pair production
1755       icode == kKASKADbrems      || // bremsstrahlung (muon)
1756       icode == kEMFSCObrems      || // bremsstrahlung (electron)
1757       icode == kEMFSCOmoller     || // Moller scattering
1758       icode == kEMFSCObhabha     || // Bhaba scattering
1759       icode == kEMFSCOanniflight || // in-flight annihilation
1760       icode == kEMFSCOannirest   || // annihilation at rest
1761       icode == kEMFSCOpair       || // pair production
1762       icode == kEMFSCOcompton    || // Compton scattering
1763       icode == kEMFSCOphotoel    || // Photoelectric effect
1764       icode == kKASNEUhadronic   || // hadronic interaction
1765       icode == kKASHEAdray          // delta-ray
1766       ) return 1;
1767   else return 0;
1768 }
1769
1770 //______________________________________________________________________________
1771 Bool_t   TFluka::IsTrackStop() const
1772 {
1773 // True if the track energy has fallen below the threshold
1774 // means stopped by signal or below energy threshold
1775   FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1776   if (icode == kKASKADstopping  || // stopping particle
1777       icode == kKASKADtimekill  || // time kill
1778       icode == kEMFSCOstopping1 || // below user-defined cut-off
1779       icode == kEMFSCOstopping2 || // below user cut-off
1780       icode == kEMFSCOtimekill  || // time kill
1781       icode == kKASNEUstopping  || // neutron below threshold
1782       icode == kKASNEUtimekill  || // time kill
1783       icode == kKASHEAtimekill  || // time kill
1784       icode == kKASOPHtimekill) return 1; // time kill
1785   else return 0;
1786 }
1787
1788 //______________________________________________________________________________
1789 Bool_t   TFluka::IsTrackAlive() const
1790 {
1791 // means not disappeared or not out
1792   if (IsTrackDisappeared() || IsTrackOut() ) return 0;
1793   else return 1;
1794 }
1795
1796 //
1797 // secondaries
1798 //
1799
1800 //______________________________________________________________________________
1801 Int_t TFluka::NSecondaries() const
1802
1803 {
1804 // Number of secondary particles generated in the current step
1805 // GENSTK.np = number of secondaries except light and heavy ions
1806 // FHEAVY.npheav = number of secondaries for light and heavy secondary ions
1807     FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1808     if (caller == kUSDRAW)  // valid only after usdraw
1809         return GENSTK.np + FHEAVY.npheav;
1810     else if (caller == kUSTCKV) {
1811         // Cerenkov Photon production
1812         return fNCerenkov;
1813     }
1814     return 0;
1815 } // end of NSecondaries
1816
1817 //______________________________________________________________________________
1818 void TFluka::GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
1819                 TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum)
1820 {
1821 // Copy particles from secondary stack to vmc stack
1822 //
1823
1824     FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1825     if (caller == kUSDRAW) {  // valid only after usdraw
1826         if (GENSTK.np > 0) {
1827             // Hadronic interaction
1828             if (isec >= 0 && isec < GENSTK.np) {
1829                 particleId = PDGFromId(GENSTK.kpart[isec]);
1830                 position.SetX(fXsco);
1831                 position.SetY(fYsco);
1832                 position.SetZ(fZsco);
1833                 position.SetT(TRACKR.atrack);
1834                 momentum.SetPx(GENSTK.plr[isec]*GENSTK.cxr[isec]);
1835                 momentum.SetPy(GENSTK.plr[isec]*GENSTK.cyr[isec]);
1836                 momentum.SetPz(GENSTK.plr[isec]*GENSTK.czr[isec]);
1837                 momentum.SetE(GENSTK.tki[isec] + PAPROP.am[GENSTK.kpart[isec]+6]);
1838             }
1839             else if (isec >= GENSTK.np && isec < GENSTK.np + FHEAVY.npheav) {
1840                 Int_t jsec = isec - GENSTK.np;
1841                 particleId = FHEAVY.kheavy[jsec]; // this is Fluka id !!!
1842                 position.SetX(fXsco);
1843                 position.SetY(fYsco);
1844                 position.SetZ(fZsco);
1845                 position.SetT(TRACKR.atrack);
1846                 momentum.SetPx(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.cxheav[jsec]);
1847                 momentum.SetPy(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.cyheav[jsec]);
1848                 momentum.SetPz(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.czheav[jsec]);
1849                 if (FHEAVY.tkheav[jsec] >= 3 && FHEAVY.tkheav[jsec] <= 6)
1850                     momentum.SetE(FHEAVY.tkheav[jsec] + PAPROP.am[jsec+6]);
1851                 else if (FHEAVY.tkheav[jsec] > 6)
1852                     momentum.SetE(FHEAVY.tkheav[jsec] + FHEAVY.amnhea[jsec]); // to be checked !!!
1853             }
1854             else
1855                 Warning("GetSecondary","isec out of range");
1856         }
1857     } else if (caller == kUSTCKV) {
1858         Int_t index = OPPHST.lstopp - isec;
1859         position.SetX(OPPHST.xoptph[index]);
1860         position.SetY(OPPHST.yoptph[index]);
1861         position.SetZ(OPPHST.zoptph[index]);
1862         position.SetT(OPPHST.agopph[index]);
1863         Double_t p = OPPHST.poptph[index];
1864
1865         momentum.SetPx(p * OPPHST.txopph[index]);
1866         momentum.SetPy(p * OPPHST.tyopph[index]);
1867         momentum.SetPz(p * OPPHST.tzopph[index]);
1868         momentum.SetE(p);
1869     }
1870     else
1871         Warning("GetSecondary","no secondaries available");
1872
1873 } // end of GetSecondary
1874
1875
1876 //______________________________________________________________________________
1877 TMCProcess TFluka::ProdProcess(Int_t) const
1878
1879 {
1880 // Name of the process that has produced the secondary particles
1881 // in the current step
1882
1883     Int_t mugamma = (TRACKR.jtrack == kFLUKAphoton ||
1884                      TRACKR.jtrack == kFLUKAmuplus ||
1885                      TRACKR.jtrack == kFLUKAmuminus);
1886     FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1887
1888     if      (icode == kKASKADdecay)                                   return kPDecay;
1889     else if (icode == kKASKADpair || icode == kEMFSCOpair)            return kPPair;
1890     else if (icode == kEMFSCOcompton)                                 return kPCompton;
1891     else if (icode == kEMFSCOphotoel)                                 return kPPhotoelectric;
1892     else if (icode == kKASKADbrems      || icode == kEMFSCObrems)     return kPBrem;
1893     else if (icode == kKASKADdray       || icode == kKASHEAdray)      return kPDeltaRay;
1894     else if (icode == kEMFSCOmoller     || icode == kEMFSCObhabha)    return kPDeltaRay;
1895     else if (icode == kEMFSCOanniflight || icode == kEMFSCOannirest)  return kPAnnihilation;
1896     else if (icode == kKASKADinelint) {
1897         if (!mugamma)                                                 return kPHadronic;
1898         else if (TRACKR.jtrack == kFLUKAphoton)                       return kPPhotoFission;
1899         else                                                          return kPMuonNuclear;
1900     }
1901     else if (icode == kEMFSCOrayleigh)                                return kPRayleigh;
1902 // Fluka codes 100, 300 and 400 still to be investigasted
1903     else                                                              return kPNoProcess;
1904 }
1905
1906
1907 Int_t TFluka::StepProcesses(TArrayI &proc) const
1908 {
1909   //
1910   // Return processes active in the current step
1911   //
1912     FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1913     proc.Set(1);
1914     TMCProcess iproc;
1915     switch (icode) {
1916     case kKASKADtimekill:
1917     case kEMFSCOtimekill:
1918     case kKASNEUtimekill:
1919     case kKASHEAtimekill:
1920     case kKASOPHtimekill:
1921         iproc =  kPTOFlimit;
1922         break;
1923     case kKASKADstopping:
1924     case kKASKADescape:
1925     case kEMFSCOstopping1:
1926     case kEMFSCOstopping2:
1927     case kEMFSCOescape:
1928     case kKASNEUstopping:
1929     case kKASNEUescape:
1930     case kKASHEAescape:
1931     case kKASOPHescape:
1932         iproc = kPStop;
1933         break;
1934     case kKASOPHabsorption:
1935         iproc = kPLightAbsorption;
1936         break;
1937     case kKASOPHrefraction:
1938         iproc = kPLightRefraction;
1939     case kEMFSCOlocaldep :
1940         iproc = kPPhotoelectric;
1941         break;
1942     default:
1943         iproc = ProdProcess(0);
1944     }
1945     proc[0] = iproc;
1946     return 1;
1947 }
1948 //______________________________________________________________________________
1949 Int_t TFluka::VolId2Mate(Int_t id) const
1950 {
1951 //
1952 // Returns the material number for a given volume ID
1953 //
1954    return fMCGeo->VolId2Mate(id);
1955 }
1956
1957 //______________________________________________________________________________
1958 const char* TFluka::VolName(Int_t id) const
1959 {
1960 //
1961 // Returns the volume name for a given volume ID
1962 //
1963    return fMCGeo->VolName(id);
1964 }
1965
1966 //______________________________________________________________________________
1967 Int_t TFluka::VolId(const Text_t* volName) const
1968 {
1969 //
1970 // Converts from volume name to volume ID.
1971 // Time consuming. (Only used during set-up)
1972 // Could be replaced by hash-table
1973 //
1974     char sname[20];
1975     Int_t len;
1976     strncpy(sname, volName, len = strlen(volName));
1977     sname[len] = 0;
1978     while (sname[len - 1] == ' ') sname[--len] = 0;
1979     return fMCGeo->VolId(sname);
1980 }
1981
1982 //______________________________________________________________________________
1983 Int_t TFluka::CurrentVolID(Int_t& copyNo) const
1984 {
1985 //
1986 // Return the logical id and copy number corresponding to the current fluka region
1987 //
1988   if (gGeoManager->IsOutside()) return 0;
1989   TGeoNode *node = gGeoManager->GetCurrentNode();
1990   copyNo = node->GetNumber();
1991   Int_t id = node->GetVolume()->GetNumber();
1992   return id;
1993 }
1994
1995 //______________________________________________________________________________
1996 Int_t TFluka::CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const
1997 {
1998 //
1999 // Return the logical id and copy number of off'th mother
2000 // corresponding to the current fluka region
2001 //
2002   if (off<0 || off>gGeoManager->GetLevel()) return 0;
2003   if (off==0) return CurrentVolID(copyNo);
2004   TGeoNode *node = gGeoManager->GetMother(off);
2005   if (!node) return 0;
2006   copyNo = node->GetNumber();
2007   return node->GetVolume()->GetNumber();
2008 }
2009
2010 //______________________________________________________________________________
2011 const char* TFluka::CurrentVolName() const
2012 {
2013 //
2014 // Return the current volume name
2015 //
2016   if (gGeoManager->IsOutside()) return 0;
2017   return gGeoManager->GetCurrentVolume()->GetName();
2018 }
2019
2020 //______________________________________________________________________________
2021 const char* TFluka::CurrentVolOffName(Int_t off) const
2022 {
2023 //
2024 // Return the volume name of the off'th mother of the current volume
2025 //
2026   if (off<0 || off>gGeoManager->GetLevel()) return 0;
2027   if (off==0) return CurrentVolName();
2028   TGeoNode *node = gGeoManager->GetMother(off);
2029   if (!node) return 0;
2030   return node->GetVolume()->GetName();
2031 }
2032
2033 const char* TFluka::CurrentVolPath() {
2034   // Return the current volume path
2035   return gGeoManager->GetPath();
2036 }
2037 //______________________________________________________________________________
2038 Int_t TFluka::CurrentMaterial(Float_t & a, Float_t & z,
2039                       Float_t & dens, Float_t & radl, Float_t & absl) const
2040 {
2041 //
2042 //  Return the current medium number and material properties
2043 //
2044   Int_t copy;
2045   Int_t id  =  TFluka::CurrentVolID(copy);
2046   Int_t med =  TFluka::VolId2Mate(id);
2047   TGeoVolume*     vol = gGeoManager->GetCurrentVolume();
2048   TGeoMaterial*   mat = vol->GetMaterial();
2049   a    = mat->GetA();
2050   z    = mat->GetZ();
2051   dens = mat->GetDensity();
2052   radl = mat->GetRadLen();
2053   absl = mat->GetIntLen();
2054
2055   return med;
2056 }
2057
2058 //______________________________________________________________________________
2059 void TFluka::Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag)
2060 {
2061 // Transforms a position from the world reference frame
2062 // to the current volume reference frame.
2063 //
2064 //  Geant3 desription:
2065 //  ==================
2066 //       Computes coordinates XD (in DRS)
2067 //       from known coordinates XM in MRS
2068 //       The local reference system can be initialized by
2069 //         - the tracking routines and GMTOD used in GUSTEP
2070 //         - a call to GMEDIA(XM,NUMED)
2071 //         - a call to GLVOLU(NLEVEL,NAMES,NUMBER,IER)
2072 //             (inverse routine is GDTOM)
2073 //
2074 //        If IFLAG=1  convert coordinates
2075 //           IFLAG=2  convert direction cosinus
2076 //
2077 // ---
2078    Double_t xmL[3], xdL[3];
2079    Int_t i;
2080    for (i=0;i<3;i++) xmL[i]=xm[i];
2081    if (iflag == 1) gGeoManager->MasterToLocal(xmL,xdL);
2082    else            gGeoManager->MasterToLocalVect(xmL,xdL);
2083    for (i=0;i<3;i++) xd[i] = xdL[i];
2084 }
2085
2086 //______________________________________________________________________________
2087 void TFluka::Gmtod(Double_t* xm, Double_t* xd, Int_t iflag)
2088 {
2089 //
2090 // See Gmtod(Float_t*, Float_t*, Int_t)
2091 //
2092    if (iflag == 1) gGeoManager->MasterToLocal(xm,xd);
2093    else            gGeoManager->MasterToLocalVect(xm,xd);
2094 }
2095
2096 //______________________________________________________________________________
2097 void TFluka::Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag)
2098 {
2099 // Transforms a position from the current volume reference frame
2100 // to the world reference frame.
2101 //
2102 //  Geant3 desription:
2103 //  ==================
2104 //  Computes coordinates XM (Master Reference System
2105 //  knowing the coordinates XD (Detector Ref System)
2106 //  The local reference system can be initialized by
2107 //    - the tracking routines and GDTOM used in GUSTEP
2108 //    - a call to GSCMED(NLEVEL,NAMES,NUMBER)
2109 //        (inverse routine is GMTOD)
2110 //
2111 //   If IFLAG=1  convert coordinates
2112 //      IFLAG=2  convert direction cosinus
2113 //
2114 // ---
2115    Double_t xmL[3], xdL[3];
2116    Int_t i;
2117    for (i=0;i<3;i++) xdL[i] = xd[i];
2118    if (iflag == 1) gGeoManager->LocalToMaster(xdL,xmL);
2119    else            gGeoManager->LocalToMasterVect(xdL,xmL);
2120    for (i=0;i<3;i++) xm[i]=xmL[i];
2121 }
2122
2123 //______________________________________________________________________________
2124 void TFluka::Gdtom(Double_t* xd, Double_t* xm, Int_t iflag)
2125 {
2126 //
2127 // See Gdtom(Float_t*, Float_t*, Int_t)
2128 //
2129    if (iflag == 1) gGeoManager->LocalToMaster(xd,xm);
2130    else            gGeoManager->LocalToMasterVect(xd,xm);
2131 }
2132
2133 //______________________________________________________________________________
2134 TObjArray *TFluka::GetFlukaMaterials()
2135 {
2136 //
2137 // Get array of Fluka materials
2138    return fGeom->GetMatList();
2139 }
2140
2141 //______________________________________________________________________________
2142 void TFluka::SetMreg(Int_t l, Int_t lttc)
2143 {
2144 // Set current fluka region
2145    fCurrentFlukaRegion = l;
2146    fGeom->SetMreg(l,lttc);
2147 }
2148
2149
2150
2151
2152 //______________________________________________________________________________
2153 TString TFluka::ParticleName(Int_t pdg) const
2154 {
2155     // Return particle name for particle with pdg code pdg.
2156     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2157     return TString((CHPPRP.btype[ifluka - kFLUKAcodemin]), 8);
2158 }
2159
2160
2161 //______________________________________________________________________________
2162 Double_t TFluka::ParticleMass(Int_t pdg) const
2163 {
2164     // Return particle mass for particle with pdg code pdg.
2165     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2166     return (PAPROP.am[ifluka - kFLUKAcodemin]);
2167 }
2168
2169 //______________________________________________________________________________
2170 Double_t TFluka::ParticleMassFPC(Int_t fpc) const
2171 {
2172     // Return particle mass for particle with Fluka particle code fpc
2173     return (PAPROP.am[fpc - kFLUKAcodemin]);
2174 }
2175
2176 //______________________________________________________________________________
2177 Double_t TFluka::ParticleCharge(Int_t pdg) const
2178 {
2179     // Return particle charge for particle with pdg code pdg.
2180     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2181     return Double_t(PAPROP.ichrge[ifluka - kFLUKAcodemin]);
2182 }
2183
2184 //______________________________________________________________________________
2185 Double_t TFluka::ParticleLifeTime(Int_t pdg) const
2186 {
2187     // Return particle lifetime for particle with pdg code pdg.
2188     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2189     return (PAPROP.tmnlf[ifluka - kFLUKAcodemin]);
2190 }
2191
2192 //______________________________________________________________________________
2193 void TFluka::Gfpart(Int_t pdg, char* name, Int_t& type, Float_t& mass, Float_t& charge, Float_t& tlife)
2194 {
2195     // Retrieve particle properties for particle with pdg code pdg.
2196
2197     strcpy(name, ParticleName(pdg).Data());
2198     type   = ParticleMCType(pdg);
2199     mass   = ParticleMass(pdg);
2200     charge = ParticleCharge(pdg);
2201     tlife  = ParticleLifeTime(pdg);
2202 }
2203
2204 //______________________________________________________________________________
2205 void TFluka::PrintHeader()
2206 {
2207     //
2208     // Print a header
2209     printf("\n");
2210     printf("\n");
2211     printf("------------------------------------------------------------------------------\n");
2212     printf("- You are using the TFluka Virtual Monte Carlo Interface to FLUKA.           -\n");
2213     printf("- Please see the file fluka.out for FLUKA output and licensing information.  -\n");
2214     printf("------------------------------------------------------------------------------\n");
2215     printf("\n");
2216     printf("\n");
2217 }
2218
2219
2220 #define pshckp pshckp_
2221 #define ustckv ustckv_
2222
2223
2224 extern "C" {
2225   void pshckp(Double_t & px, Double_t & py, Double_t & pz, Double_t & e,
2226               Double_t & vx, Double_t & vy, Double_t & vz, Double_t & tof,
2227               Double_t & polx, Double_t & poly, Double_t & polz, Double_t & wgt, Int_t& ntr)
2228   {
2229     //
2230     // Pushes one cerenkov photon to the stack
2231     //
2232
2233     TFluka* fluka =  (TFluka*) gMC;
2234     TVirtualMCStack* cppstack = fluka->GetStack();
2235     Int_t parent =  TRACKR.ispusr[mkbmx2-1];
2236     cppstack->PushTrack(0, parent, 50000050,
2237                         px, py, pz, e,
2238                         vx, vy, vz, tof,
2239                         polx, poly, polz,
2240                         kPCerenkov, ntr, wgt, 0);
2241     if (fluka->GetVerbosityLevel() >= 3)
2242             printf("pshckp: track=%d parent=%d lattc=%d %s\n", ntr, parent, TRACKR.lt1trk, fluka->CurrentVolName());
2243   }
2244
2245     void ustckv(Int_t & nphot, Int_t & mreg, Double_t & x, Double_t & y, Double_t & z)
2246     {
2247         //
2248         // Calls stepping in order to signal cerenkov production
2249         //
2250         TFluka *fluka = (TFluka*)gMC;
2251         fluka->SetMreg(mreg, TRACKR.lt1trk); //LTCLCM.mlatm1);
2252         fluka->SetXsco(x);
2253         fluka->SetYsco(y);
2254         fluka->SetZsco(z);
2255         fluka->SetNCerenkov(nphot);
2256         fluka->SetCaller(kUSTCKV);
2257         if (fluka->GetVerbosityLevel() >= 3)
2258             printf("ustckv: %10d mreg=%d lattc=%d  newlat=%d (%f, %f, %f) edep=%f vol=%s\n",
2259                     nphot, mreg, TRACKR.lt1trk, LTCLCM.newlat, x, y, z, fluka->Edep(), fluka->CurrentVolName());
2260
2261     // check region lattice consistency (debug Ernesto)
2262     // *****************************************************
2263    Int_t nodeId;
2264    Int_t volId = fluka->CurrentVolID(nodeId);
2265    Int_t crtlttc = gGeoManager->GetCurrentNodeId()+1;
2266
2267    if( mreg != volId  && !gGeoManager->IsOutside() ) {
2268        cout << "  ustckv:   track=" << TRACKR.ispusr[mkbmx2-1] << " pdg=" << fluka->PDGFromId(TRACKR.jtrack)
2269             << " icode=" << fluka->GetIcode() << " gNstep=" << fluka->GetNstep() << endl
2270             << "               fluka   mreg=" << mreg << " mlttc=" << TRACKR.lt1trk << endl
2271             << "               TGeo   volId=" << volId << " crtlttc=" << crtlttc << endl
2272             << "     common TRACKR   lt1trk=" << TRACKR.lt1trk << " lt2trk=" << TRACKR.lt2trk << endl
2273             << "     common LTCLCM   newlat=" << LTCLCM.newlat << " mlatld=" <<  LTCLCM.mlatld << endl
2274             << "                     mlatm1=" << LTCLCM.mlatm1 << " mltsen=" <<  LTCLCM.mltsen << endl
2275             << "                     mltsm1=" << LTCLCM.mltsm1 << " mlattc=" << LTCLCM.mlattc << endl;
2276         if( TRACKR.lt1trk == crtlttc ) cout << "   *************************************************************" << endl;
2277     }
2278     // *****************************************************
2279
2280
2281
2282         (TVirtualMCApplication::Instance())->Stepping();
2283     }
2284 }
2285
2286 //______________________________________________________________________________
2287 void TFluka::AddParticlesToPdgDataBase() const
2288 {
2289
2290 //
2291 // Add particles to the PDG data base
2292
2293     TDatabasePDG *pdgDB = TDatabasePDG::Instance();
2294
2295     const Double_t kAu2Gev   = 0.9314943228;
2296     const Double_t khSlash   = 1.0545726663e-27;
2297     const Double_t kErg2Gev  = 1/1.6021773349e-3;
2298     const Double_t khShGev   = khSlash*kErg2Gev;
2299     const Double_t kYear2Sec = 3600*24*365.25;
2300 //
2301 // Ions
2302 //
2303   pdgDB->AddParticle("Deuteron","Deuteron",2*kAu2Gev+8.071e-3,kTRUE,
2304                      0,3,"Ion",GetIonPdg(1,2));
2305   pdgDB->AddParticle("Triton","Triton",3*kAu2Gev+14.931e-3,kFALSE,
2306                      khShGev/(12.33*kYear2Sec),3,"Ion",GetIonPdg(1,3));
2307   pdgDB->AddParticle("Alpha","Alpha",4*kAu2Gev+2.424e-3,kTRUE,
2308                      khShGev/(12.33*kYear2Sec),6,"Ion",GetIonPdg(2,4));
2309   pdgDB->AddParticle("HE3","HE3",3*kAu2Gev+14.931e-3,kFALSE,
2310                      0,6,"Ion",GetIonPdg(2,3));
2311 }
2312
2313 //
2314 // Info about primary ionization electrons
2315 //
2316
2317 //______________________________________________________________________________
2318 Int_t TFluka::GetNPrimaryElectrons()
2319 {
2320     // Get number of primary electrons
2321     return ALLDLT.nalldl;
2322 }
2323
2324 //______________________________________________________________________________
2325 Double_t TFluka::GetPrimaryElectronKineticEnergy(Int_t i) const
2326 {
2327     // Returns kinetic energy of primary electron i
2328
2329     Double_t ekin = -1.;
2330
2331     if (i >= 0 && i < ALLDLT.nalldl) {
2332         ekin =  ALLDLT.talldl[i];
2333     } else {
2334         Warning("GetPrimaryElectronKineticEnergy",
2335                 "Primary electron index out of range %d %d \n",
2336                 i, ALLDLT.nalldl);
2337     }
2338     return ekin;
2339 }
2340
2341 void TFluka::GetPrimaryElectronPosition(Int_t i, Double_t& x, Double_t& y, Double_t& z) const
2342 {
2343     // Returns position  of primary electron i
2344         if (i >= 0 && i < ALLDLT.nalldl) {
2345             x = ALLDLT.xalldl[i];
2346             y = ALLDLT.yalldl[i];
2347             z = ALLDLT.zalldl[i];
2348             return;
2349         } else {
2350             Warning("GetPrimaryElectronPosition",
2351                     "Primary electron index out of range %d %d \n",
2352                     i, ALLDLT.nalldl);
2353             return;
2354         }
2355         return;
2356 }
2357
2358 Int_t TFluka::GetIonPdg(Int_t z, Int_t a, Int_t i) const
2359 {
2360 // Acording to
2361 // http://cepa.fnal.gov/psm/stdhep/pdg/montecarlorpp-2006.pdf
2362
2363   return 1000000000 + 10*1000*z + 10*a + i;
2364 }
2365
2366 void  TFluka::PrimaryIonisationStepping(Int_t nprim)
2367 {
2368 // Call Stepping for primary ionisation electrons
2369     Int_t i;
2370 // Protection against nprim > mxalld
2371
2372 // Multiple steps for nprim > 0
2373     if (nprim > 0) {
2374         for (i = 0; i < nprim; i++) {
2375             SetCurrentPrimaryElectronIndex(i);
2376             (TVirtualMCApplication::Instance())->Stepping();
2377             if (i == 0) SetTrackIsNew(kFALSE);
2378         }
2379     } else {
2380         // No primary electron ionisation
2381         // Call Stepping anyway but flag nprim = 0 as index = -2
2382         SetCurrentPrimaryElectronIndex(-2);
2383         (TVirtualMCApplication::Instance())->Stepping();
2384     }
2385     // Reset the index
2386     SetCurrentPrimaryElectronIndex(-1);
2387 }