TFluka/TFluka.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.12  2003/01/31 12:18:53  morsch
  19 Corrected indices. (E. Futo)
  20
  21 Revision 1.9  2002/12/06 12:41:29  morsch
  22 Mess from last merge cleaned up.
  23
  24 Revision 1.8  2002/12/06 12:28:44  morsch
  25 Region to media mapping corrected and improved.
  26
  27 Revision 1.7  2002/12/06 12:21:32  morsch
  28 User stepping methods added (E. Futo)
  29
  30 Revision 1.6  2002/11/21 18:40:06  iglez2
  31 Media handling added
  32
  33 Revision 1.5  2002/11/07 17:59:10  iglez2
  34 Included the geometry through geant4_vmc/FLUGG
  35
  36 Revision 1.4  2002/11/04 16:00:46  iglez2
  37 The conversion between ID and PDG now uses Fluka routines and arrays which is more consistent.
  38
  39 Revision 1.3  2002/10/22 15:12:14  alibrary
  40 Introducing Riostream.h
  41
  42 Revision 1.2  2002/10/14 14:57:40  hristov
  43 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  44
  45 Revision 1.1.2.8  2002/10/08 16:33:17  iglez2
  46 LSOUIT is set to true before the second call to flukam.
  47
  48 Revision 1.1.2.7  2002/10/08 09:30:37  iglez2
  49 Solved stupid missing ;
  50
  51 Revision 1.1.2.6  2002/10/07 13:40:22  iglez2
  52 First implementations of the PDG <--> Fluka Id conversion routines
  53
  54 Revision 1.1.2.5  2002/09/26 16:26:03  iglez2
  55 Added verbosity
  56 Call to gAlice->Generator()->Generate()
  57
  58 Revision 1.1.2.4  2002/09/26 13:22:23  iglez2
  59 Naive implementation of ProcessRun and ProcessEvent
  60 Opening/Closing of input file (fInputFileName) with FORTRAN unit 5 before/after the first call to flukam inside Init()
  61
  62 Revision 1.1.2.3  2002/09/20 15:35:51  iglez2
  63 Modification of LFDRTR. Value is passed to FLUKA !!!
  64
  65 Revision 1.1.2.2  2002/09/18 14:34:44  iglez2
  66 Revised version with all pure virtual methods implemented
  67
  68 Revision 1.1.2.1  2002/07/24 08:49:41  alibrary
  69 Adding TFluka to VirtualMC
  70
  71 Revision 1.1  2002/07/05 13:10:07  morsch
  72 First commit of Fluka interface.
  73
  74 */
  75
  76 #include <Riostream.h>
  77
  78 #include "TClonesArray.h"
  79 #include "TFluka.h"
  80 #include "TCallf77.h"      //For the fortran calls
  81 #include "Fdblprc.h"       //(DBLPRC) fluka common
  82 #include "Fepisor.h"       //(EPISOR) fluka common
  83 #include "Ffinuc.h"        //(FINUC) fluka common
  84 #include "Fiounit.h"       //(IOUNIT) fluka common
  85 #include "Fpaprop.h"       //(PAPROP) fluka common
  86 #include "Fpart.h"         //(PART)   fluka common
  87 #include "Ftrackr.h"       //(TRACKR) fluka common
  88 #include "Fpaprop.h"       //(PAPROP) fluka common
  89 #include "Ffheavy.h"       //(FHEAVY) fluka common
  90
  91 #include "TVirtualMC.h"
  92 #include "TG4GeometryManager.h" //For the geometry management
  93 #include "TG4DetConstruction.h" //For the detector construction
  94
  95 #include "FGeometryInit.hh"
  96 #include "TLorentzVector.h"
  97 #include "FlukaVolume.h"
  98
  99 // Fluka methods that may be needed.
 100 #ifndef WIN32
 101 # define flukam  flukam_
 102 # define fluka_openinp fluka_openinp_
 103 # define fluka_closeinp fluka_closeinp_
 104 # define mcihad mcihad_
 105 # define mpdgha mpdgha_
 106 #else
 107 # define flukam  FLUKAM
 108 # define fluka_openinp FLUKA_OPENINP
 109 # define fluka_closeinp FLUKA_CLOSEINP
 110 # define mcihad MCIHAD
 111 # define mpdgha MPDGHA
 112 #endif
 113
 114 extern "C"
 115 {
 116   //
 117   // Prototypes for FLUKA functions
 118   //
 119   void type_of_call flukam(const int&);
 120   void type_of_call fluka_openinp(const int&, DEFCHARA);
 121   void type_of_call fluka_closeinp(const int&);
 122   int  type_of_call mcihad(const int&);
 123   int  type_of_call mpdgha(const int&);
 124 }
 125
 126 //
 127 // Class implementation for ROOT
 128 //
 129 ClassImp(TFluka)
 130
 131 //
 132 //----------------------------------------------------------------------------
 133 // TFluka constructors and destructors.
 134 //____________________________________________________________________________
 135 TFluka::TFluka()
 136   :TVirtualMC(),
 137    fVerbosityLevel(0),
 138    fInputFileName(""),
 139    fDetector(0),
 140    fCurrentFlukaRegion(-1)
 141 {
 142   //
 143   // Default constructor
 144   //
 145 }
 146
 147 TFluka::TFluka(const char *title, Int_t verbosity)
 148   :TVirtualMC("TFluka",title),
 149    fVerbosityLevel(verbosity),
 150    fInputFileName(""),
 151    fDetector(0),
 152    fCurrentFlukaRegion(-1)
 153 {
 154   if (fVerbosityLevel >=3)
 155     cout << "==> TFluka::TFluka(" << title << ") constructor called." << endl;
 156
 157
 158   // create geometry manager
 159   if (fVerbosityLevel >=2)
 160     cout << "\t* Creating G4 Geometry manager..." << endl;
 161   fGeometryManager = new TG4GeometryManager();
 162   if (fVerbosityLevel >=2)
 163     cout << "\t* Creating G4 Detector..." << endl;
 164   fDetector = new TG4DetConstruction();
 165   FGeometryInit* geominit = FGeometryInit::GetInstance();
 166   if (geominit)
 167     geominit->setDetConstruction(fDetector);
 168   else {
 169     cerr << "ERROR: Could not create FGeometryInit!" << endl;
 170     cerr << "       Exiting!!!" << endl;
 171     abort();
 172   }
 173
 174   if (fVerbosityLevel >=3)
 175     cout << "<== TFluka::TFluka(" << title << ") constructor called." << endl;
 176
 177   fVolumeMediaMap = new TClonesArray("FlukaVolume",1000);
 178   fNVolumes      = 0;
 179   fMediaByRegion = 0;
 180 }
 181
 182 TFluka::~TFluka() {
 183   if (fVerbosityLevel >=3)
 184     cout << "==> TFluka::~TFluka() destructor called." << endl;
 185
 186   delete fGeometryManager;
 187   fVolumeMediaMap->Delete();
 188   delete  fVolumeMediaMap;
 189
 190
 191   if (fVerbosityLevel >=3)
 192     cout << "<== TFluka::~TFluka() destructor called." << endl;
 193 }
 194
 195 //
 196 //_____________________________________________________________________________
 197 // TFluka control methods
 198 //____________________________________________________________________________
 199 void TFluka::Init() {
 200   if (fVerbosityLevel >=3)
 201     cout << "==> TFluka::Init() called." << endl;
 202
 203   if (fVerbosityLevel >=2)
 204     cout << "\t* Changing lfdrtr = (" << (GLOBAL.lfdrtr?'T':'F')
 205          << ") in fluka..." << endl;
 206   GLOBAL.lfdrtr = true;
 207
 208   if (fVerbosityLevel >=2)
 209     cout << "\t* Opening file " << fInputFileName << endl;
 210   const char* fname = fInputFileName;
 211   fluka_openinp(lunin, PASSCHARA(fname));
 212
 213   if (fVerbosityLevel >=2)
 214     cout << "\t* Calling flukam..." << endl;
 215   flukam(1);
 216
 217   if (fVerbosityLevel >=2)
 218     cout << "\t* Closing file " << fInputFileName << endl;
 219   fluka_closeinp(lunin);
 220
 221   if (fVerbosityLevel >=3)
 222     cout << "<== TFluka::Init() called." << endl;
 223
 224   FinishGeometry();
 225
 226 }
 227
 228 void TFluka::FinishGeometry() {
 229 //
 230 // Build-up table with region to medium correspondance
 231 //
 232     char tmp[5];
 233
 234   if (fVerbosityLevel >=3)
 235     cout << "==> TFluka::FinishGeometry() called." << endl;
 236
 237 //  fGeometryManager->Ggclos();
 238
 239   FGeometryInit* flugg = FGeometryInit::GetInstance();
 240
 241   fMediaByRegion = new Int_t[fNVolumes+2];
 242   for (Int_t i = 0; i < fNVolumes; i++)
 243   {
 244       FlukaVolume* vol = dynamic_cast<FlukaVolume*>((*fVolumeMediaMap)[i]);
 245       TString volName = vol->GetName();
 246       Int_t   media   = vol->GetMedium();
 247       printf("Finish Geometry: volName, media %d %s %d \n", i, volName.Data(), media);
 248       strcpy(tmp, volName.Data());
 249       tmp[4] = '\0';
 250       flugg->SetMediumFromName(tmp, media, i+1);
 251       fMediaByRegion[i] = media;
 252   }
 253
 254   flugg->BuildMediaMap();
 255
 256   if (fVerbosityLevel >=3)
 257     cout << "<== TFluka::FinishGeometry() called." << endl;
 258 }
 259
 260 void TFluka::BuildPhysics() {
 261   if (fVerbosityLevel >=3)
 262     cout << "==> TFluka::BuildPhysics() called." << endl;
 263
 264
 265   if (fVerbosityLevel >=3)
 266     cout << "<== TFluka::BuildPhysics() called." << endl;
 267 }
 268
 269 void TFluka::ProcessEvent() {
 270   if (fVerbosityLevel >=3)
 271     cout << "==> TFluka::ProcessEvent() called." << endl;
 272   fApplication->GeneratePrimaries();
 273   EPISOR.lsouit = true;
 274   flukam(1);
 275   if (fVerbosityLevel >=3)
 276     cout << "<== TFluka::ProcessEvent() called." << endl;
 277 }
 278
 279
 280 void TFluka::ProcessRun(Int_t nevent) {
 281   if (fVerbosityLevel >=3)
 282     cout << "==> TFluka::ProcessRun(" << nevent << ") called."
 283          << endl;
 284
 285   if (fVerbosityLevel >=2) {
 286     cout << "\t* GLOBAL.fdrtr = " << (GLOBAL.lfdrtr?'T':'F') << endl;
 287     cout << "\t* Calling flukam again..." << endl;
 288   }
 289   fApplication->InitGeometry();
 290   fApplication->BeginEvent();
 291   ProcessEvent();
 292   fApplication->FinishEvent();
 293   if (fVerbosityLevel >=3)
 294     cout << "<== TFluka::ProcessRun(" << nevent << ") called."
 295          << endl;
 296
 297 }
 298
 299 //_____________________________________________________________________________
 300 // methods for building/management of geometry
 301 //____________________________________________________________________________
 302 // functions from GCONS
 303 void TFluka::Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
 304                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
 305                     Float_t* ubuf, Int_t& nbuf) {
 306 //
 307   fGeometryManager->Gfmate(imat, name, a, z, dens, radl, absl, ubuf, nbuf);
 308 }
 309
 310 void TFluka::Gfmate(Int_t imat, char *name, Double_t &a, Double_t &z,
 311                     Double_t &dens, Double_t &radl, Double_t &absl,
 312                     Double_t* ubuf, Int_t& nbuf) {
 313 //
 314   fGeometryManager->Gfmate(imat, name, a, z, dens, radl, absl, ubuf, nbuf);
 315 }
 316
 317 // detector composition
 318 void TFluka::Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
 319                       Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
 320                       Float_t* buf, Int_t nwbuf) {
 321 //
 322   fGeometryManager
 323     ->Material(kmat, name, a, z, dens, radl, absl, buf, nwbuf);
 324 }
 325 void TFluka::Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
 326                       Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
 327                       Double_t* buf, Int_t nwbuf) {
 328 //
 329   fGeometryManager
 330     ->Material(kmat, name, a, z, dens, radl, absl, buf, nwbuf);
 331 }
 332
 333 void TFluka::Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
 334                      Float_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat) {
 335 //
 336    fGeometryManager
 337      ->Mixture(kmat, name, a, z, dens, nlmat, wmat);
 338 }
 339 void TFluka::Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Double_t *a,
 340                      Double_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Double_t *wmat) {
 341 //
 342    fGeometryManager
 343      ->Mixture(kmat, name, a, z, dens, nlmat, wmat);
 344 }
 345
 346 void TFluka::Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
 347                     Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
 348                     Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
 349                     Double_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf) {
 350   //
 351   fGeometryManager
 352     ->Medium(kmed, name, nmat, isvol, ifield, fieldm, tmaxfd, stemax, deemax,
 353              epsil, stmin, ubuf, nbuf);
 354 }
 355 void TFluka::Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
 356                     Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
 357                     Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
 358                     Double_t stmin, Double_t* ubuf, Int_t nbuf) {
 359   //
 360   fGeometryManager
 361     ->Medium(kmed, name, nmat, isvol, ifield, fieldm, tmaxfd, stemax, deemax,
 362              epsil, stmin, ubuf, nbuf);
 363 }
 364
 365 void TFluka::Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
 366                     Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
 367                     Double_t phiZ) {
 368 //
 369   fGeometryManager
 370     ->Matrix(krot, thetaX, phiX, thetaY, phiY, thetaZ, phiZ);
 371 }
 372
 373 void TFluka::Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Double_t parval) {
 374 //
 375   fGeometryManager->Gstpar(itmed, param, parval);
 376 }
 377
 378 // functions from GGEOM
 379 Int_t TFluka::Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
 380                      Float_t *upar, Int_t np)  {
 381 //
 382 //  fVolumeMediaMap[TString(name)] = nmed;
 383     printf("TFluka::Gsvolu() name = %s, nmed = %d\n", name, nmed);
 384
 385     TClonesArray &lvols = *fVolumeMediaMap;
 386     new(lvols[fNVolumes++])
 387         FlukaVolume(name, nmed);
 388     return fGeometryManager->Gsvolu(name, shape, nmed, upar, np);
 389 }
 390 Int_t TFluka::Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
 391                      Double_t *upar, Int_t np)  {
 392 //
 393     TClonesArray &lvols = *fVolumeMediaMap;
 394     new(lvols[fNVolumes++])
 395         FlukaVolume(name, nmed);
 396
 397     return fGeometryManager->Gsvolu(name, shape, nmed, upar, np);
 398 }
 399
 400 void TFluka::Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
 401                    Int_t iaxis) {
 402 //
 403 //  The medium of the daughter is the one of the mother
 404     Int_t volid = TFluka::VolId(mother);
 405     Int_t med   = TFluka::VolId2Mate(volid);
 406     TClonesArray &lvols = *fVolumeMediaMap;
 407     new(lvols[fNVolumes++])
 408         FlukaVolume(name, med);
 409     fGeometryManager->Gsdvn(name, mother, ndiv, iaxis);
 410 }
 411
 412 void TFluka::Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
 413                     Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed) {
 414 //
 415     TClonesArray &lvols = *fVolumeMediaMap;
 416     new(lvols[fNVolumes++])
 417         FlukaVolume(name, numed);
 418     fGeometryManager->Gsdvn2(name, mother, ndiv, iaxis, c0i, numed);
 419 }
 420
 421 void TFluka::Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
 422                    Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx) {
 423 //
 424     TClonesArray &lvols = *fVolumeMediaMap;
 425     new(lvols[fNVolumes++])
 426         FlukaVolume(name, numed);
 427     fGeometryManager->Gsdvt(name, mother, step, iaxis, numed, ndvmx);
 428 }
 429
 430 void TFluka::Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
 431                     Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx) {
 432 //
 433     TClonesArray &lvols = *fVolumeMediaMap;
 434     new(lvols[fNVolumes++])
 435         FlukaVolume(name, numed);
 436     fGeometryManager->Gsdvt2(name, mother, step, iaxis, c0, numed, ndvmx);
 437 }
 438
 439 void TFluka::Gsord(const char *name, Int_t iax) {
 440 //
 441   fGeometryManager->Gsord(name, iax);
 442 }
 443
 444 void TFluka::Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 445                    Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 446                    const char *konly) {
 447 //
 448   fGeometryManager->Gspos(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly);
 449 }
 450
 451 void TFluka::Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 452                     Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 453                     const char *konly, Float_t *upar, Int_t np)  {
 454   //
 455   fGeometryManager->Gsposp(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly, upar, np);
 456 }
 457 void TFluka::Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 458                     Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 459                     const char *konly, Double_t *upar, Int_t np)  {
 460   //
 461   fGeometryManager->Gsposp(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly, upar, np);
 462 }
 463
 464 void TFluka::Gsbool(const char* onlyVolName, const char* manyVolName) {
 465 //
 466   fGeometryManager->Gsbool(onlyVolName, manyVolName);
 467 }
 468
 469 void TFluka::SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
 470                          Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex) {
 471 //
 472   fGeometryManager->SetCerenkov(itmed, npckov, ppckov, absco, effic, rindex);
 473 }
 474 void TFluka::SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Double_t *ppckov,
 475                          Double_t *absco, Double_t *effic, Double_t *rindex) {
 476 //
 477   fGeometryManager->SetCerenkov(itmed, npckov, ppckov, absco, effic, rindex);
 478 }
 479
 480 // Euclid
 481 void TFluka::WriteEuclid(const char* fileName, const char* topVol,
 482                           Int_t number, Int_t nlevel) {
 483 //
 484   fGeometryManager->WriteEuclid(fileName, topVol, number, nlevel);
 485 }
 486
 487
 488
 489 //_____________________________________________________________________________
 490 // methods needed by the stepping
 491 //____________________________________________________________________________
 492
 493 Int_t TFluka::GetMedium() const {
 494 //
 495 //  Get the medium number for the current fluka region
 496 //
 497     FGeometryInit* flugg = FGeometryInit::GetInstance();
 498     return flugg->GetMedium(fCurrentFlukaRegion);
 499 }
 500
 501
 502
 503 //____________________________________________________________________________
 504 // ID <--> PDG transformations
 505 //_____________________________________________________________________________
 506 Int_t TFluka::IdFromPDG(Int_t pdg) const
 507 {
 508   //
 509   // Return Fluka code from PDG and pseudo ENDF code
 510
 511   // MCIHAD() goes from pdg to fluka internal.
 512   Int_t intfluka = mcihad(pdg);
 513   // KPTOIP array goes from internal to official
 514   return GetFlukaKPTOIP(intfluka);
 515 }
 516
 517 Int_t TFluka::PDGFromId(Int_t id) const
 518 {
 519   //
 520   // Return PDG code and pseudo ENDF code from Fluka code
 521
 522   //IPTOKP array goes from official to internal
 523     if (id == 0) {
 524         printf("PDGFromId: Error id = 0");
 525         return -1;
 526     }
 527
 528   Int_t intfluka = GetFlukaIPTOKP(id);
 529     if (intfluka == 0) {
 530         printf("PDGFromId: Error intfluka = 0");
 531         return -1;
 532     }
 533
 534     //MPKDHA() goes from internal to PDG
 535   return mpdgha(intfluka);
 536 }
 537
 538 //_____________________________________________________________________________
 539 // methods for step management
 540 //____________________________________________________________________________
 541 //
 542 // set methods
 543 //
 544 void TFluka::SetMaxStep(Double_t)
 545 {
 546 // SetMaxStep is dummy procedure in TFluka !
 547   cout << "SetMaxStep is dummy procedure in TFluka !" << endl;
 548 }
 549
 550 void TFluka::SetMaxNStep(Int_t)
 551 {
 552 // SetMaxNStep is dummy procedure in TFluka !
 553   cout << "SetMaxNStep is dummy procedure in TFluka !" << endl;
 554 }
 555
 556 void TFluka::SetUserDecay(Int_t)
 557 {
 558 // SetUserDecay is dummy procedure in TFluka !
 559   cout << "SetUserDecay is dummy procedure in TFluka !" << endl;
 560 }
 561
 562 //
 563 // dynamic properties
 564 //
 565 void TFluka::TrackPosition(TLorentzVector& position) const
 566 {
 567 // Return the current position in the master reference frame of the
 568 // track being transported
 569 // TRACKR.atrack = age of the particle
 570 // TRACKR.xtrack = x-position of the last point
 571 // TRACKR.ytrack = y-position of the last point
 572 // TRACKR.ztrack = z-position of the last point
 573   position.SetX(TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack]);
 574   position.SetY(TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack]);
 575   position.SetZ(TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack]);
 576   position.SetT(TRACKR.atrack);
 577 }
 578
 579 void TFluka::TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const
 580 {
 581 // Return the direction and the momentum (GeV/c) of the track
 582 // currently being transported
 583 // TRACKR.ptrack = momentum of the particle (not always defined, if
 584 //               < 0 must be obtained from etrack)
 585 // TRACKR.cx,y,ztrck = direction cosines of the current particle
 586 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
 587 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
 588 // PAPROP.am[TRACKR.jtrack] = particle mass in gev
 589   if (TRACKR.ptrack >= 0) {
 590     momentum.SetPx(TRACKR.ptrack*TRACKR.cxtrck);
 591     momentum.SetPy(TRACKR.ptrack*TRACKR.cytrck);
 592     momentum.SetPz(TRACKR.ptrack*TRACKR.cztrck);
 593     momentum.SetE(TRACKR.etrack);
 594     return;
 595   }
 596   else {
 597     Double_t p = sqrt(TRACKR.etrack*TRACKR.etrack - PAPROP.am[TRACKR.jtrack+6]*PAPROP.am[TRACKR.jtrack+6]);
 598     momentum.SetPx(p*TRACKR.cxtrck);
 599     momentum.SetPy(p*TRACKR.cytrck);
 600     momentum.SetPz(p*TRACKR.cztrck);
 601     momentum.SetE(TRACKR.etrack);
 602     return;
 603   }
 604 }
 605
 606 Double_t TFluka::TrackStep() const
 607 {
 608 // Return the length in centimeters of the current step
 609 // TRACKR.ctrack = total curved path
 610     return TRACKR.ctrack;
 611 }
 612
 613 Double_t TFluka::TrackLength() const
 614 {
 615 // Still wrong !!!
 616 // This is the sum of substeps !!!
 617 // TRACKR.ctrack = total curved path of the current step
 618 // Sum of the substeps is identical to TRACKR.ctrack if the is no mag. field
 619 // The sum of all step length starting from the beginning of the track
 620 // for the time being returns only the length in centimeters of the current step
 621     Double_t sum = 0;
 622     for ( Int_t j=0;j<TRACKR.ntrack;j++) {
 623       sum +=TRACKR.ttrack[j];
 624     }
 625     return sum;
 626 }
 627
 628 Double_t TFluka::TrackTime() const
 629 {
 630 // Return the current time of flight of the track being transported
 631 // TRACKR.atrack = age of the particle
 632   return TRACKR.atrack;
 633 }
 634
 635 Double_t TFluka::Edep() const
 636 {
 637 // Energy deposition
 638 // if TRACKR.ntrack = 0, TRACKR.mtrack = 0:
 639 // -->local energy deposition (the value and the point are not recorded in TRACKR)
 640 //    but in the variable "rull" of the procedure "endraw.cxx"
 641 // if TRACKR.ntrack > 0, TRACKR.mtrack = 0:
 642 // -->no energy loss along the track
 643 // if TRACKR.ntrack > 0, TRACKR.mtrack > 0:
 644 // -->energy loss distributed along the track
 645 // TRACKR.dtrack = energy deposition of the jth deposition even
 646   if (TRACKR.ntrack == 0 && TRACKR.mtrack == 0)
 647     return fRull;
 648   else {
 649     Double_t sum = 0;
 650     for ( Int_t j=0;j<TRACKR.mtrack;j++) {
 651       sum +=TRACKR.dtrack[j];
 652     }
 653     return sum;
 654   }
 655 }
 656
 657 Int_t TFluka::TrackPid() const
 658 {
 659 // Return the id of the particle transported
 660 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
 661   return PDGFromId(TRACKR.jtrack);
 662 }
 663
 664 Double_t TFluka::TrackCharge() const
 665 {
 666 // Return charge of the track currently transported
 667 // PAPROP.ichrge = electric charge of the particle
 668 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
 669   return PAPROP.ichrge[TRACKR.jtrack+6];
 670 }
 671
 672 Double_t TFluka::TrackMass() const
 673 {
 674 // PAPROP.am = particle mass in GeV
 675 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
 676   return PAPROP.am[TRACKR.jtrack+6];
 677 }
 678
 679 Double_t TFluka::Etot() const
 680 {
 681 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
 682   return TRACKR.etrack;
 683 }
 684
 685 //
 686 // track status
 687 //
 688 Bool_t   TFluka::IsNewTrack() const
 689 {
 690 // ???????????????,
 691 // True if the track is not at the boundary of the current volume
 692 // Not true in some cases in bxdraw - to be solved
 693   return 1;
 694 }
 695
 696 Bool_t   TFluka::IsTrackInside() const
 697 {
 698 // True if the track is not at the boundary of the current volume
 699 // In Fluka a step is always inside one kind of material
 700 // If the step would go behind the region of one material,
 701 // it will be shortened to reach only the boundary.
 702 // Therefore IsTrackInside() is always true.
 703 // Not true in some cases in bxdraw - to be solved
 704   return 1;
 705 }
 706
 707 Bool_t   TFluka::IsTrackEntering() const
 708 {
 709 // True if this is the first step of the track in the current volume
 710 // Boundary- (X) crossing
 711 // Icode = 19: boundary crossing - call from Kaskad
 712 // Icode = 29: boundary crossing - call from Emfsco
 713 // Icode = 39: boundary crossing - call from Kasneu
 714 // Icode = 49: boundary crossing - call from Kashea
 715 // Icode = 59: boundary crossing - call from Kasoph
 716   if (fIcode == 19 ||
 717       fIcode == 29 ||
 718       fIcode == 39 ||
 719       fIcode == 49 ||
 720       fIcode == 59) return 1;
 721   else return 0;
 722 }
 723
 724 Bool_t   TFluka::IsTrackExiting() const
 725 {
 726 // True if this is the last step of the track in the current volume
 727 // Boundary- (X) crossing
 728 // Icode = 19: boundary crossing - call from Kaskad
 729 // Icode = 29: boundary crossing - call from Emfsco
 730 // Icode = 39: boundary crossing - call from Kasneu
 731 // Icode = 49: boundary crossing - call from Kashea
 732 // Icode = 59: boundary crossing - call from Kasoph
 733   if (fIcode == 19 ||
 734       fIcode == 29 ||
 735       fIcode == 39 ||
 736       fIcode == 49 ||
 737       fIcode == 59) return 1;
 738   else return 0;
 739 }
 740
 741 Bool_t   TFluka::IsTrackOut() const
 742 {
 743 // True if the track is out of the setup
 744 // means escape
 745 // Icode = 14: escape - call from Kaskad
 746 // Icode = 23: escape - call from Emfsco
 747 // Icode = 32: escape - call from Kasneu
 748 // Icode = 40: escape - call from Kashea
 749 // Icode = 51: escape - call from Kasoph
 750   if (fIcode == 14 ||
 751       fIcode == 23 ||
 752       fIcode == 32 ||
 753       fIcode == 40 ||
 754       fIcode == 51) return 1;
 755   else return 0;
 756 }
 757
 758 Bool_t   TFluka::IsTrackDisappeared() const
 759 {
 760 // means all inelastic interactions and decays
 761 // fIcode from usdraw
 762   if (fIcode == 101 || // inelastic interaction
 763       fIcode == 102 || // particle decay
 764       fIcode == 214 || // in-flight annihilation
 765       fIcode == 215 || // annihilation at rest
 766       fIcode == 217 || // pair production
 767       fIcode == 221) return 1;
 768   else return 0;
 769 }
 770
 771 Bool_t   TFluka::IsTrackStop() const
 772 {
 773 // True if the track energy has fallen below the threshold
 774 // means stopped by signal or below energy threshold
 775 // Icode = 12: stopping particle       - call from Kaskad
 776 // Icode = 15: time kill               - call from Kaskad
 777 // Icode = 21: below threshold, iarg=1 - call from Emfsco
 778 // Icode = 22: below threshold, iarg=2 - call from Emfsco
 779 // Icode = 24: time kill               - call from Emfsco
 780 // Icode = 31: below threshold         - call from Kasneu
 781 // Icode = 33: time kill               - call from Kasneu
 782 // Icode = 41: time kill               - call from Kashea
 783 // Icode = 52: time kill               - call from Kasoph
 784   if (fIcode == 12 ||
 785       fIcode == 15 ||
 786       fIcode == 21 ||
 787       fIcode == 22 ||
 788       fIcode == 24 ||
 789       fIcode == 31 ||
 790       fIcode == 33 ||
 791       fIcode == 41 ||
 792       fIcode == 52) return 1;
 793   else return 0;
 794 }
 795
 796 Bool_t   TFluka::IsTrackAlive() const
 797 {
 798 // means not disappeared or not out
 799   if (IsTrackDisappeared() || IsTrackOut() ) return 0;
 800   else return 1;
 801 }
 802
 803 //
 804 // secondaries
 805 //
 806
 807 Int_t TFluka::NSecondaries() const
 808 // Number of secondary particles generated in the current step
 809 // FINUC.np = number of secondaries except light and heavy ions
 810 // FHEAVY.npheav = number of secondaries for light and heavy secondary ions
 811 {
 812   return FINUC.np + FHEAVY.npheav;
 813 }
 814
 815 void     TFluka::GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 816                 TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum)
 817 {
 818   if (isec >= 0 && isec < FINUC.np) {
 819           // more fine condition depending on icode
 820           // icode = 100 ?
 821           // icode = 101 OK
 822           // icode = 102 OK
 823           // icode = 103 ?
 824           // icode = 104 ?
 825           // icode = 105 ?
 826           // icode = 208 ?
 827           // icode = 210 ?
 828           // icode = 212 ?
 829           // icode = 214 OK
 830           // icode = 215 OK
 831           // icode = 219 ?
 832           // icode = 221 OK
 833           // icode = 225 ?
 834           // icode = 300 ?
 835           // icode = 400 ?
 836
 837     particleId = PDGFromId(FINUC.kpart[isec]);
 838     position.SetX(fXsco);
 839     position.SetY(fYsco);
 840     position.SetZ(fZsco);
 841     position.SetT(TRACKR.atrack);
 842 //  position.SetT(TRACKR.atrack+FINUC.agesec[isec]); //not yet implem.
 843     momentum.SetPx(FINUC.plr[isec]*FINUC.cxr[isec]);
 844     momentum.SetPy(FINUC.plr[isec]*FINUC.cyr[isec]);
 845     momentum.SetPz(FINUC.plr[isec]*FINUC.czr[isec]);
 846     momentum.SetE(FINUC.tki[isec] + PAPROP.am[FINUC.kpart[isec]+6]);
 847   }
 848   if (isec >= FINUC.np && isec < FINUC.np + FHEAVY.npheav) {
 849     Int_t jsec = isec - FINUC.np;
 850     particleId = FHEAVY.kheavy[jsec]; // this is Fluka id !!!
 851     position.SetX(fXsco);
 852     position.SetY(fYsco);
 853     position.SetZ(fZsco);
 854     position.SetT(TRACKR.atrack);
 855 //  position.SetT(TRACKR.atrack+FHEAVY.agheav[jsec]); //not yet implem.
 856     momentum.SetPx(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.cxheav[jsec]);
 857     momentum.SetPy(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.cyheav[jsec]);
 858     momentum.SetPz(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.czheav[jsec]);
 859     if (FHEAVY.tkheav[jsec] >= 3 && FHEAVY.tkheav[jsec] <= 6)
 860       momentum.SetE(FHEAVY.tkheav[jsec] + PAPROP.am[jsec+6]);
 861     else if (FHEAVY.tkheav[jsec] > 6)
 862       momentum.SetE(FHEAVY.tkheav[jsec] + FHEAVY.amnhea[jsec]); // to be checked !!!
 863     }
 864 }
 865
 866 TMCProcess TFluka::ProdProcess(Int_t isec) const
 867 // Name of the process that has produced the secondary particles
 868 // in the current step
 869 {
 870   const TMCProcess kIpNoProc = kPNoProcess;
 871   const TMCProcess kIpPDecay = kPDecay;
 872   const TMCProcess kIpPPair = kPPair;
 873 //const TMCProcess kIpPPairFromPhoton = kPPairFromPhoton;
 874 //const TMCProcess kIpPPairFromVirtualPhoton = kPPairFromVirtualPhoton;
 875   const TMCProcess kIpPCompton = kPCompton;
 876   const TMCProcess kIpPPhotoelectric = kPPhotoelectric;
 877   const TMCProcess kIpPBrem = kPBrem;
 878 //const TMCProcess kIpPBremFromHeavy = kPBremFromHeavy;
 879 //const TMCProcess kIpPBremFromElectronOrPositron = kPBremFromElectronOrPositron;
 880   const TMCProcess kIpPDeltaRay = kPDeltaRay;
 881 //const TMCProcess kIpPMoller = kPMoller;
 882 //const TMCProcess kIpPBhabha = kPBhabha;
 883   const TMCProcess kIpPAnnihilation = kPAnnihilation;
 884 //const TMCProcess kIpPAnnihilInFlight = kPAnnihilInFlight;
 885 //const TMCProcess kIpPAnnihilAtRest = kPAnnihilAtRest;
 886   const TMCProcess kIpPHadronic = kPHadronic;
 887   const TMCProcess kIpPMuonNuclear = kPMuonNuclear;
 888   const TMCProcess kIpPPhotoFission = kPPhotoFission;
 889   const TMCProcess kIpPRayleigh = kPRayleigh;
 890 //  const TMCProcess kIpPCerenkov = kPCerenkov;
 891 //  const TMCProcess kIpPSynchrotron = kPSynchrotron;
 892
 893   Int_t mugamma = TRACKR.jtrack == 7 || TRACKR.jtrack == 10 || TRACKR.jtrack == 11;
 894   if (fIcode == 102) return kIpPDecay;
 895   else if (fIcode == 104 || fIcode == 217) return kIpPPair;
 896 //else if (fIcode == 104) return kIpPairFromPhoton;
 897 //else if (fIcode == 217) return kIpPPairFromVirtualPhoton;
 898   else if (fIcode == 219) return kIpPCompton;
 899   else if (fIcode == 221) return kIpPPhotoelectric;
 900   else if (fIcode == 105 || fIcode == 208) return kIpPBrem;
 901 //else if (fIcode == 105) return kIpPBremFromHeavy;
 902 //else if (fIcode == 208) return kPBremFromElectronOrPositron;
 903   else if (fIcode == 103 || fIcode == 400) return kIpPDeltaRay;
 904   else if (fIcode == 210 || fIcode == 212) return kIpPDeltaRay;
 905 //else if (fIcode == 210) return kIpPMoller;
 906 //else if (fIcode == 212) return kIpPBhabha;
 907   else if (fIcode == 214 || fIcode == 215) return kIpPAnnihilation;
 908 //else if (fIcode == 214) return kIpPAnnihilInFlight;
 909 //else if (fIcode == 215) return kIpPAnnihilAtRest;
 910   else if (fIcode == 101) return kIpPHadronic;
 911   else if (fIcode == 101) {
 912     if (!mugamma) return kIpPHadronic;
 913     else if (TRACKR.jtrack == 7) return kIpPPhotoFission;
 914     else return kIpPMuonNuclear;
 915   }
 916   else if (fIcode == 225) return kIpPRayleigh;
 917 // Fluka codes 100, 300 and 400 still to be investigasted
 918   else return kIpNoProc;
 919 }
 920
 921 //Int_t StepProcesses(TArrayI &proc) const
 922 // Return processes active in the current step
 923 //{
 924 //ck = total energy of the particl ????????????????
 925 //}
 926
 927
 928 Int_t TFluka::VolId2Mate(Int_t id) const
 929 {
 930 //
 931 // Returns the material number for a given volume ID
 932 //
 933     printf("VolId2Mate %d %d\n", id, fMediaByRegion[id]);
 934     return fMediaByRegion[id-1];
 935 }
 936
 937 const char* TFluka::VolName(Int_t id) const
 938 {
 939 //
 940 // Returns the volume name for a given volume ID
 941 //
 942     FlukaVolume* vol = dynamic_cast<FlukaVolume*>((*fVolumeMediaMap)[id-1]);
 943     const char* name = vol->GetName();
 944     printf("VolName %d %s \n", id, name);
 945     return name;
 946 }
 947
 948 Int_t TFluka::VolId(const Text_t* volName) const
 949 {
 950 //
 951 // Converts from volume name to volume ID.
 952 // Time consuming. (Only used during set-up)
 953 // Could be replaced by hash-table
 954 //
 955     char tmp[5];
 956     Int_t i =0;
 957     for (i = 0; i < fNVolumes; i++)
 958   {
 959       FlukaVolume* vol = dynamic_cast<FlukaVolume*>((*fVolumeMediaMap)[i]);
 960       TString name = vol->GetName();
 961       strcpy(tmp, name.Data());
 962       tmp[4] = '\0';
 963       if (!strcmp(tmp, volName)) break;
 964   }
 965     i++;
 966
 967     return i;
 968 }
 969
 970
 971 Int_t TFluka::CurrentVolID(Int_t& copyNo) const
 972 {
 973 //
 974 // Return the logical id and copy number corresponding to the current fluka region
 975 //
 976     int ir = fCurrentFlukaRegion;
 977     int id = (FGeometryInit::GetInstance())->CurrentVolID(ir, copyNo);
 978     printf("CurrentVolID: %d %d %d \n", ir, id, copyNo);
 979     return id;
 980
 981 }
 982
 983 Int_t TFluka::CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const
 984 {
 985 //
 986 // Return the logical id and copy number of off'th mother
 987 // corresponding to the current fluka region
 988 //
 989     if (off == 0)
 990         return CurrentVolID(copyNo);
 991
 992     int ir = fCurrentFlukaRegion;
 993     int id = (FGeometryInit::GetInstance())->CurrentVolOffID(ir, off, copyNo);
 994
 995     printf("CurrentVolOffID: %d %d %d \n", ir, id, copyNo);
 996     if (id == -1)
 997         printf("CurrentVolOffID: Warning Mother not found !!!\n");
 998     return id;
 999 }
1000
1001
1002 const char* TFluka::CurrentVolName() const
1003 {
1004 //
1005 // Return the current volume name
1006 //
1007     Int_t copy;
1008     Int_t id = TFluka::CurrentVolID(copy);
1009     const char* name = TFluka::VolName(id);
1010     printf("CurrentVolumeName: %d %s \n", fCurrentFlukaRegion,  name);
1011     return name;
1012 }
1013
1014 const char* TFluka::CurrentVolOffName(Int_t off) const
1015 {
1016 //
1017 // Return the volume name of the off'th mother of the current volume
1018 //
1019     Int_t copy;
1020     Int_t id = TFluka::CurrentVolOffID(off, copy);
1021     const char* name = TFluka::VolName(id);
1022     printf("CurrentVolumeOffName: %d %s \n", fCurrentFlukaRegion,  name);
1023     return name;
1024 }
1025
1026 Int_t TFluka::CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
1027                       Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const
1028 {
1029 //
1030 //  Return the current medium number
1031 //
1032     Int_t copy;
1033     Int_t id  =  TFluka::CurrentVolID(copy);
1034     Int_t med =  TFluka::VolId2Mate(id);
1035     printf("CurrentMaterial: %d %d \n", fCurrentFlukaRegion,  med);
1036     return med;
1037 }
1038
1039
1040 // ===============================================================
1041 void TFluka::FutoTest()
1042 {
1043   Int_t icode, mreg, newreg, particleId;
1044 //  Int_t medium;
1045   Double_t rull, xsco, ysco, zsco;
1046   TLorentzVector position, momentum;
1047   icode = GetIcode();
1048   if (icode == 0) {
1049     cout << " icode=" << icode << endl;
1050     /*
1051     cout << "TLorentzVector positionX=" << position.X()
1052        << "positionY=" << position.Y()
1053        << "positionZ=" << position.Z()
1054        << "timeT=" << position.T() << endl;
1055     cout << "TLorentzVector momentumX=" << momentum.X()
1056        << "momentumY=" << momentum.Y()
1057        << "momentumZ=" << momentum.Z()
1058        << "energyE=" << momentum.E() << endl;
1059     cout << "TrackPid=" << TrackPid() << endl;
1060     */
1061   }
1062
1063   else if (icode > 0 && icode <= 5) {
1064 // mgdraw
1065     mreg = GetMreg();
1066 //    medium = GetMedium();
1067     cout << " icode=" << icode
1068          << " mreg=" << mreg
1069 //       << " medium=" << medium
1070          << endl;
1071   TrackPosition(position);
1072   TrackMomentum(momentum);
1073   cout << "TLorentzVector positionX=" << position.X()
1074        << "positionY=" << position.Y()
1075        << "positionZ=" << position.Z()
1076        << "timeT=" << position.T() << endl;
1077   cout << "TLorentzVector momentumX=" << momentum.X()
1078        << "momentumY=" << momentum.Y()
1079        << "momentumZ=" << momentum.Z()
1080        << "energyE=" << momentum.E() << endl;
1081   cout << "TrackStep=" << TrackStep() << endl;
1082   cout << "TrackLength=" << TrackLength() << endl;
1083   cout << "TrackTime=" << TrackTime() << endl;
1084   cout << "Edep=" << Edep() << endl;
1085   cout << "TrackPid=" << TrackPid() << endl;
1086   cout << "TrackCharge=" << TrackCharge() << endl;
1087   cout << "TrackMass=" << TrackMass() << endl;
1088   cout << "Etot=" << Etot() << endl;
1089   cout << "IsNewTrack=" << IsNewTrack() << endl;
1090   cout << "IsTrackInside=" << IsTrackInside() << endl;
1091   cout << "IsTrackEntering=" << IsTrackEntering() << endl;
1092   cout << "IsTrackExiting=" << IsTrackExiting() << endl;
1093   cout << "IsTrackOut=" << IsTrackOut() << endl;
1094   cout << "IsTrackDisappeared=" << IsTrackDisappeared() << endl;
1095   cout << "IsTrackAlive=" << IsTrackAlive() << endl;
1096   }
1097
1098   else if((icode >= 10 && icode <= 15) ||
1099           (icode >= 20 && icode <= 24) ||
1100           (icode >= 30 && icode <= 33) ||
1101           (icode >= 40 && icode <= 41) ||
1102           (icode >= 50 && icode <= 52)) {
1103 // endraw
1104     mreg = GetMreg();
1105 //    medium = GetMedium();
1106     rull = GetRull();
1107     xsco = GetXsco();
1108     ysco = GetYsco();
1109     zsco = GetZsco();
1110     cout << " icode=" << icode
1111          << " mreg=" << mreg
1112 //       << " medium=" << medium
1113          << " rull=" << rull
1114          << " xsco=" << xsco
1115          << " ysco=" << ysco
1116          << " zsco=" << zsco << endl;
1117   TrackPosition(position);
1118   TrackMomentum(momentum);
1119   cout << "Edep=" << Edep() << endl;
1120   cout << "Etot=" << Etot() << endl;
1121   cout << "TrackPid=" << TrackPid() << endl;
1122   cout << "TrackCharge=" << TrackCharge() << endl;
1123   cout << "TrackMass=" << TrackMass() << endl;
1124   cout << "IsTrackOut=" << IsTrackOut() << endl;
1125   cout << "IsTrackDisappeared=" << IsTrackDisappeared() << endl;
1126   cout << "IsTrackStop=" << IsTrackStop() << endl;
1127   cout << "IsTrackAlive=" << IsTrackAlive() << endl;
1128   }
1129
1130   else if((icode >= 100 && icode <= 105) ||
1131            (icode == 208) ||
1132            (icode == 210) ||
1133            (icode == 212) ||
1134            (icode >= 214 && icode <= 215) ||
1135            (icode == 217) ||
1136            (icode == 219) ||
1137            (icode == 221) ||
1138            (icode == 225) ||
1139            (icode == 300) ||
1140            (icode == 400)) {
1141 // usdraw
1142     mreg = GetMreg();
1143 //    medium = GetMedium();
1144     xsco = GetXsco();
1145     ysco = GetYsco();
1146     zsco = GetZsco();
1147     cout << " icode=" << icode
1148          << " mreg=" << mreg
1149 //       << " medium=" << medium
1150          << " xsco=" << xsco
1151          << " ysco=" << ysco
1152          << " zsco=" << zsco << endl;
1153     cout << "TrackPid=" << TrackPid() << endl;
1154     cout << "NSecondaries=" << NSecondaries() << endl;
1155     for (Int_t isec=0; isec< NSecondaries(); isec++) {
1156       TFluka::GetSecondary(isec, particleId, position, momentum);
1157       cout << "TLorentzVector positionX=" << position.X()
1158            << "positionY=" << position.Y()
1159            << "positionZ=" << position.Z()
1160            << "timeT=" << position.T() << endl;
1161       cout << "TLorentzVector momentumX=" << momentum.X()
1162            << "momentumY=" << momentum.Y()
1163            << "momentumZ=" << momentum.Z()
1164            << "energyE=" << momentum.E() << endl;
1165       cout << "TrackPid=" << particleId << endl;
1166
1167     }
1168   }
1169
1170   else if((icode == 19) ||
1171           (icode == 29) ||
1172           (icode == 39) ||
1173           (icode == 49) ||
1174           (icode == 59)) {
1175     mreg = GetMreg();
1176 //    medium = GetMedium();
1177     newreg = GetNewreg();
1178     xsco = GetXsco();
1179     ysco = GetYsco();
1180     zsco = GetZsco();
1181     cout << " icode=" << icode
1182          << " mreg=" << mreg
1183 //       << " medium=" << medium
1184          << " newreg=" << newreg
1185          << " xsco=" << xsco
1186          << " ysco=" << ysco
1187          << " zsco=" << zsco << endl;
1188   }
1189 //
1190 // ====================================================================
1191 //
1192
1193
1194
1195 } // end of FutoTest
1196