TFluka/TFluka.h

   1 #ifndef TFLUKA
   2 #define TFLUKA
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //                                                                           //
  10 //                                                                           //
  11 // FLUKA implementation of the AliMC Interface                               //
  12 //                                                                           //
  13 //                                                                           //
  14 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  15
  16
  17 #include "TVirtualMC.h"
  18 #include "TMCProcess.h"
  19
  20 #include <map>
  21 #include <vector>
  22
  23 //Forward declaration
  24 class TG4GeometryManager;
  25 class TG4DetConstruction;
  26 class TClonesArray;
  27
  28
  29 class TFluka : public TVirtualMC {
  30
  31  public:
  32   TFluka(const char *title, Int_t verbosity = 0);
  33   TFluka();
  34   virtual ~TFluka();
  35
  36   //
  37   // methods for building/management of geometry
  38   // ------------------------------------------------
  39   //
  40
  41   // functions from GCONS
  42   virtual void  Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
  43                        Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
  44                        Float_t* ubuf, Int_t& nbuf);
  45   virtual void  Gfmate(Int_t imat, char *name, Double_t &a, Double_t &z,
  46                        Double_t &dens, Double_t &radl, Double_t &absl,
  47                        Double_t* ubuf, Int_t& nbuf);
  48
  49   // detector composition
  50   virtual void  Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
  51                          Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
  52                          Float_t* buf, Int_t nwbuf);
  53   virtual void  Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
  54                          Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
  55                          Double_t* buf, Int_t nwbuf);
  56   virtual void  Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
  57                         Float_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat);
  58   virtual void  Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Double_t *a,
  59                         Double_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Double_t *wmat);
  60   virtual void  Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
  61                        Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
  62                        Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
  63                        Double_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf);
  64   virtual void  Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
  65                        Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
  66                        Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
  67                        Double_t stmin, Double_t* ubuf, Int_t nbuf);
  68   virtual void  Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
  69                        Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
  70                        Double_t phiZ);
  71   virtual void  Gstpar(Int_t itmed, const char *param, Double_t parval);
  72
  73   // functions from GGEOM
  74   virtual Int_t  Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  75                         Float_t *upar, Int_t np);
  76   virtual Int_t  Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
  77                         Double_t *upar, Int_t np);
  78   virtual void  Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  79                       Int_t iaxis);
  80   virtual void  Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
  81                        Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed);
  82   virtual void  Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  83                       Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  84   virtual void  Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
  85                        Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx);
  86   virtual void  Gsord(const char *name, Int_t iax);
  87   virtual void  Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  88                       Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  89                       const char *konly="ONLY");
  90   virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  91                        Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  92                        const char *konly, Float_t *upar, Int_t np);
  93   virtual void  Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
  94                        Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
  95                        const char *konly, Double_t *upar, Int_t np);
  96   virtual void  Gsbool(const char* onlyVolName, const char* manyVolName);
  97
  98   virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t *ppckov,
  99                             Float_t *absco, Float_t *effic, Float_t *rindex);
 100   virtual void  SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Double_t *ppckov,
 101                             Double_t *absco, Double_t *effic, Double_t *rindex);
 102
 103
 104   // functions for drawing
 105   virtual void  DrawOneSpec(const char* name)
 106     {printf("WARNING: DrawOneSpec not yet implemented !\n");}
 107   virtual void  Gsatt(const char* name, const char* att, Int_t val)
 108     {printf("WARNING: Gsatt not yet implemented !\n");}
 109   virtual void  Gdraw(const char*,Double_t theta = 30, Double_t phi = 30,
 110                       Double_t psi = 0, Double_t u0 = 10, Double_t v0 = 10,
 111                       Double_t ul = 0.01, Double_t vl = 0.01)
 112     {printf("WARNING: Gdraw not yet implemented !\n");}
 113
 114   // Euclid
 115   virtual void  WriteEuclid(const char*, const char*, Int_t, Int_t);
 116
 117   // get methods
 118   virtual Int_t VolId(const Text_t* volName) const;
 119   virtual const char* VolName(Int_t id) const;
 120   virtual Int_t NofVolumes() const {return fNVolumes;}
 121   virtual Int_t VolId2Mate(Int_t id) const;
 122   //
 123   // methods for physics management
 124   // ------------------------------------------------
 125   //
 126
 127   // set methods
 128   virtual void     SetCut(const char* cutName, Double_t cutValue)
 129     {printf("WARNING: SetCut not yet implemented !\n");}
 130   virtual void     SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue)
 131     {printf("WARNING: SetProcess not yet implemented !\n");}
 132   virtual Double_t Xsec(char*, Double_t, Int_t, Int_t)
 133     {printf("WARNING: Xsec not yet implemented !\n"); return -1.;}
 134
 135   // particle table usage
 136   virtual Int_t   IdFromPDG(Int_t id) const;
 137   virtual Int_t   PDGFromId(Int_t pdg) const;
 138   virtual void    DefineParticles()
 139   {printf("WARNING: DefineParticles not yet implemented !\n");}
 140
 141   //
 142   // methods for step management
 143   // ------------------------------------------------
 144   //
 145
 146   // action methods
 147   virtual void StopTrack()
 148     {printf("WARNING: StopTrack not yet implemented !\n");}
 149   virtual void StopEvent()
 150     {printf("WARNING: StopEvent not yet implemented !\n");}
 151
 152   // set methods
 153   virtual void SetMaxStep(Double_t);
 154   virtual void SetMaxNStep(Int_t);
 155   virtual void SetUserDecay(Int_t);
 156
 157   // get methods
 158   // tracking volume(s)
 159   virtual Int_t    CurrentVolID(Int_t& copyNo) const;
 160   virtual Int_t    CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const;
 161   virtual const char* CurrentVolName() const;
 162   virtual const char* CurrentVolOffName(Int_t off) const;
 163   virtual Int_t    CurrentMaterial(Float_t &a, Float_t &z,
 164                                    Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl) const;
 165   virtual Int_t    CurrentEvent() const
 166       {printf("WARNING: CurrentEvent not yet implemented !\n"); return -1;}
 167   virtual void     Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag);
 168
 169   virtual void     Gmtod(Double_t* xm, Double_t* xd, Int_t iflag);
 170
 171   virtual void     Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag);
 172
 173   virtual void     Gdtom(Double_t* xd, Double_t* xm, Int_t iflag);
 174
 175   virtual Double_t MaxStep() const
 176     {printf("WARNING: MaxStep not yet implemented !\n"); return -1.;}
 177   virtual Int_t    GetMaxNStep() const
 178     {printf("WARNING: GetMaxNStep not yet implemented !\n"); return -1;}
 179   virtual Int_t    GetMedium() const;
 180
 181   // tracking particle
 182   // dynamic properties
 183   virtual void     TrackPosition(TLorentzVector& position) const;
 184   virtual void     TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const;
 185   virtual Double_t TrackStep() const;
 186   virtual Double_t TrackLength() const;
 187   virtual Double_t TrackTime() const;
 188   virtual Double_t Edep() const;
 189   // static properties
 190   virtual Int_t    TrackPid() const;
 191   virtual Double_t TrackCharge() const;
 192   virtual Double_t TrackMass() const;
 193   virtual Double_t Etot() const;
 194   // track status
 195   virtual Bool_t   IsNewTrack() const;
 196   virtual Bool_t   IsTrackInside() const;
 197   virtual Bool_t   IsTrackEntering() const;
 198   virtual Bool_t   IsTrackExiting() const;
 199   virtual Bool_t   IsTrackOut() const;
 200   virtual Bool_t   IsTrackDisappeared() const;
 201   virtual Bool_t   IsTrackStop() const;
 202   virtual Bool_t   IsTrackAlive() const;
 203
 204   // secondaries
 205   virtual Int_t    NSecondaries() const ;
 206   virtual void     GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
 207                         TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum);
 208   virtual TMCProcess ProdProcess(Int_t isec) const ;
 209   virtual Int_t    StepProcesses(TArrayI &proc) const
 210     {printf("WARNING: StepProcesses not yet implemented !\n"); return -1;}
 211
 212
 213   //
 214   // Geant3 specific methods
 215   // !!! need to be transformed to common interface
 216   //
 217   virtual void Gdopt(const char*,const char*)
 218     {printf("WARNING: Gdopt not yet implemented !\n");}
 219   virtual void SetClipBox(const char*,Double_t=-9999,Double_t=0, Double_t=-9999,
 220                           Double_t=0,Double_t=-9999,Double_t=0)
 221     {printf("WARNING: SetClipBox not yet implemented !\n");}
 222   virtual void DefaultRange()
 223     {printf("WARNING: DefaultRange not yet implemented !\n");}
 224   virtual void Gdhead(Int_t, const char*, Double_t=0)
 225     {printf("WARNING: Gdhead not yet implemented !\n");}
 226   virtual void Gdman(Double_t, Double_t, const char*)
 227     {printf("WARNING: Gdman not yet implemented !\n");}
 228   virtual void SetColors()
 229     {printf("WARNING: SetColors not yet implemented !\n");}
 230   virtual void Gtreve()
 231     {printf("WARNING: Gtreve not yet implemented !\n");}
 232   virtual void GtreveRoot()
 233     {printf("WARNING: GtreveRoot not yet implemented !\n");}
 234   virtual void Gckmat(Int_t, char*)
 235     {printf("WARNING: Gckmat not yet implemented !\n");}
 236   virtual void InitLego()
 237     {printf("WARNING: InitLego not yet implemented !\n");}
 238   virtual void Gfpart(Int_t, char*, Int_t&, Float_t&, Float_t&, Float_t&)
 239     {printf("WARNING: Gfpart not yet implemented !\n");}
 240   virtual void Gspart(Int_t, const char*, Int_t, Double_t, Double_t, Double_t)
 241     {printf("WARNING: Gspart not yet implemented !\n");}
 242
 243   //
 244   // control methods
 245   // ------------------------------------------------
 246   //
 247
 248   virtual void Init();
 249   virtual void FinishGeometry();
 250   virtual void BuildPhysics();
 251   virtual void ProcessEvent();
 252   virtual void ProcessRun(Int_t nevent);
 253
 254
 255   //
 256   //New Getter and Setters
 257   // ------------------------------------------------
 258   //
 259   // - Input file name
 260   TString GetInputFileName() const {return fInputFileName;}
 261   void SetInputFileName(const char* n) {fInputFileName = n;}
 262   // - Verbosity level
 263   Int_t GetVerbosityLevel() const {return fVerbosityLevel;}
 264   void SetVerbosityLevel(Int_t l) {fVerbosityLevel = l;}
 265
 266   // - Fluka Draw procedures formal parameters
 267   Int_t GetIcode() const {return fIcode;}
 268   void SetIcode(Int_t l) {fIcode = l;}
 269
 270   Int_t GetMreg() const {return fCurrentFlukaRegion;}
 271   void SetMreg(Int_t l) {fCurrentFlukaRegion = l;}
 272
 273   Int_t GetNewreg() const {return fNewreg;}
 274   void SetNewreg(Int_t l) {fNewreg = l;}
 275
 276   Double_t GetRull() const {return fRull;}
 277   void SetRull(Double_t r) {fRull = r;}
 278
 279   Double_t GetXsco() const {return fXsco;}
 280   void SetXsco(Double_t x) {fXsco = x;}
 281
 282   Double_t GetYsco() const {return fYsco;}
 283   void SetYsco(Double_t y) {fYsco = y;}
 284
 285   Double_t GetZsco() const {return fZsco;}
 286   void SetZsco(Double_t z) {fZsco = z;}
 287
 288   void SetCurrentFlukaRegion(Int_t reg) {fCurrentFlukaRegion=reg;}
 289   Int_t GetCurrentFlukaRegion() const {return fCurrentFlukaRegion;}
 290
 291   void SetTrackIsEntering(){fTrackIsEntering = kTRUE; fTrackIsExiting = kFALSE;}
 292   void SetTrackIsExiting() {fTrackIsExiting  = kTRUE;}
 293   void SetTrackIsInside()  {fTrackIsExiting  = kFALSE; fTrackIsEntering = kFALSE;}
 294
 295   //
 296   // test
 297   // ------------------------------------------------
 298   //
 299   virtual void     FutoTest() ;
 300
 301  private:
 302   TFluka(const TFluka &mc){}
 303   TFluka & operator=(const TFluka &) {return (*this);}
 304
 305  protected:
 306   Int_t   fVerbosityLevel; //Verbosity level (0 lowest - 3 highest)
 307
 308   TString fInputFileName; //Name of the input file (f.e. mu.inp)
 309
 310   Int_t    fIcode;  //Fluka Draw procedures formal parameter
 311   Int_t    fNewreg; //Fluka Draw procedures formal parameter
 312   Double_t fRull;   //Fluka Draw procedures formal parameter
 313   Double_t fXsco;   //Fluka Draw procedures formal parameter
 314   Double_t fYsco;   //Fluka Draw procedures formal parameter
 315   Double_t fZsco;   //Fluka Draw procedures formal parameter
 316   Bool_t   fTrackIsEntering;  // Flag for track entering
 317   Bool_t   fTrackIsExiting;   // Flag for track exiting
 318
 319
 320   //Geometry through Geant4 for the time being!!!
 321   TG4GeometryManager*  fGeometryManager; //Geometry manager
 322   TG4DetConstruction*  fDetector;        //Detector
 323
 324   TClonesArray*        fVolumeMediaMap;  //!Transient list of volumes
 325   Int_t                fNVolumes;        //!Current number of volumes
 326   Int_t*               fMediaByRegion;   //!Media by Fluka region
 327
 328
 329   Int_t fCurrentFlukaRegion; //Index of fluka region at each step
 330   ClassDef(TFluka,1)  //C++ interface to Fluka montecarlo
 331 };
 332
 333 #endif //TFLUKA
 334