TFluka/TFlukaConfigOption.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 #include "TFlukaConfigOption.h"
  19 #include "TFlukaMCGeometry.h"
  20 #include "TFluka.h"
  21 #include "TFlukaCerenkov.h"
  22
  23 #include <TString.h>
  24 #include <TList.h>
  25 #include <TObjArray.h>
  26 #include <TVirtualMC.h>
  27 #include <TGeoMaterial.h>
  28 #include <TGeoMedium.h>
  29 #include <TGeoManager.h>
  30 #include <TGeoMedium.h>
  31
  32 Float_t            TFlukaConfigOption::fgMatMin(-1.);
  33 Float_t            TFlukaConfigOption::fgMatMax(-1.);
  34 FILE*              TFlukaConfigOption::fgFile(0x0);
  35 TFlukaMCGeometry*  TFlukaConfigOption::fgGeom(0x0);
  36
  37 Double_t TFlukaConfigOption::fgDCutValue[11];
  38 Int_t    TFlukaConfigOption::fgDProcessFlag[15];
  39
  40
  41 ClassImp(TFlukaConfigOption)
  42
  43
  44 TFlukaConfigOption::TFlukaConfigOption()
  45   :fMedium(-1),
  46    fCMatMin(-1),
  47    fCMatMax(-1),
  48    fCMaterial(0)
  49 {
  50     // Default constructor
  51 //    fMedium  = -1;
  52 //    fCMatMin = -1.;
  53 //    fCMatMax = -1.;
  54     Int_t i;
  55     for (i = 0; i < 11; i++) fCutValue[i]    = -1.;
  56     for (i = 0; i < 15; i++) fProcessFlag[i] = -1;
  57 }
  58
  59
  60 TFlukaConfigOption::TFlukaConfigOption(Int_t medium)
  61   :fMedium(medium),
  62    fCMatMin(-1),
  63    fCMatMax(-1),
  64    fCMaterial(0)
  65 {
  66     // Constructor
  67 //    fMedium = medium;
  68 //    fCMatMin = -1.;
  69 //    fCMatMax = -1.;
  70     Int_t i;
  71     for (i = 0; i < 11; i++) fCutValue[i]    = -1.;
  72     for (i = 0; i < 15; i++) fProcessFlag[i] = -1;
  73 }
  74
  75 void TFlukaConfigOption::SetCut(const char* flagname, Double_t val)
  76 {
  77     // Set a cut value
  78     const TString cuts[11] =
  79        {"CUTGAM", "CUTELE", "CUTNEU", "CUTHAD", "CUTMUO", "BCUTE", "BCUTM", "DCUTE", "DCUTM", "PPCUTM", "TOFMAX"};
  80     Int_t i;
  81     for (i = 0; i < 11; i++) {
  82        if (cuts[i].CompareTo(flagname) == 0) {
  83            fCutValue[i] = val;
  84            if (fMedium == -1) fgDCutValue[i] = val;
  85            break;
  86        }
  87     }
  88 }
  89
  90 void TFlukaConfigOption::SetModelParameter(const char* flagname, Double_t val)
  91 {
  92     // Set a model parameter value
  93     const TString parms[2] = {"PRIMIO_N", "PRIMIO_E"};
  94     Int_t i;
  95     for (i = 0; i < 2; i++) {
  96        if (parms[i].CompareTo(flagname) == 0) {
  97            fModelParameter[i] = val;
  98            break;
  99        }
 100     }
 101 }
 102
 103
 104 void TFlukaConfigOption::SetProcess(const char* flagname, Int_t flag)
 105 {
 106     // Set a process flag
 107     const TString process[15] =
 108        {"DCAY", "PAIR", "COMP", "PHOT", "PFIS", "DRAY", "ANNI", "BREM", "MUNU", "CKOV",
 109         "HADR", "LOSS", "MULS", "RAYL", "STRA"};
 110
 111     Int_t i;
 112     for (i = 0; i < 15; i++) {
 113        if (process[i].CompareTo(flagname) == 0) {
 114            fProcessFlag[i] = flag;
 115            if (fMedium == -1) fgDProcessFlag[i] = flag;
 116            break;
 117        }
 118     }
 119 }
 120
 121 void TFlukaConfigOption::WriteFlukaInputCards()
 122 {
 123     // Write the FLUKA input cards for the set of process flags and cuts
 124     //
 125     //
 126     //
 127     // Check if global option or medium specific
 128
 129     Bool_t mediumIsSensitive = kFALSE;
 130     TGeoMedium*   med    = 0x0;
 131     TGeoMedium*   medium = 0x0;
 132     TGeoMaterial* mat    = 0x0;
 133
 134     if (fMedium != -1) {
 135        TFluka* fluka = (TFluka*) gMC;
 136        fMedium = fgGeom->GetFlukaMaterial(fMedium);
 137        //
 138        // Check if material is actually used
 139        Int_t* reglist;
 140        Int_t nreg;
 141        reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 142        if (nreg == 0) {
 143            // Material not used -- return
 144            return;
 145        }
 146        //
 147        // Find material
 148        TObjArray *matList = fluka->GetFlukaMaterials();
 149        Int_t nmaterial =  matList->GetEntriesFast();
 150        fCMaterial = 0;
 151        for (Int_t im = 0; im < nmaterial; im++)
 152        {
 153            fCMaterial = dynamic_cast<TGeoMaterial*> (matList->At(im));
 154            Int_t idmat = fCMaterial->GetIndex();
 155            if (idmat == fMedium) break;
 156        } // materials
 157         //
 158        // Find medium
 159        TList *medlist = gGeoManager->GetListOfMedia();
 160        TIter next(medlist);
 161        while((med = (TGeoMedium*)next()))
 162        {
 163            mat = med->GetMaterial();
 164            if (mat->GetIndex() == fMedium) {
 165               medium = med;
 166               break;
 167            }
 168        } // media
 169        //
 170        // Check if sensitive
 171        if (medium->GetParam(0) != 0.) mediumIsSensitive = kTRUE;
 172
 173
 174        fprintf(fgFile,"*\n*Material specific process and cut settings for #%8d %s\n", fMedium, fCMaterial->GetName());
 175        fCMatMin = fMedium;
 176        fCMatMax = fMedium;
 177     } else {
 178        fprintf(fgFile,"*\n*Global process and cut settings \n");
 179        fCMatMin = fgMatMin;
 180        fCMatMax = fgMatMax;
 181     }
 182
 183 //
 184 // Handle Process Flags
 185 //
 186 //
 187 //  First make sure that all cuts are taken into account
 188     if (DefaultProcessFlag(kPAIR) > 0 && fProcessFlag[kPAIR] == -1 && (fCutValue[kCUTELE] >= 0. || fCutValue[kPPCUTM] >= 0.))
 189        fProcessFlag[kPAIR] = DefaultProcessFlag(kPAIR);
 190     if (DefaultProcessFlag(kBREM) > 0 && fProcessFlag[kBREM] == -1 && (fCutValue[kBCUTE]  >= 0. || fCutValue[kBCUTM] >= 0.))
 191        fProcessFlag[kBREM] = DefaultProcessFlag(kBREM);
 192     if (DefaultProcessFlag(kDRAY) > 0 && fProcessFlag[kDRAY] == -1 && (fCutValue[kDCUTE]  >= 0. || fCutValue[kDCUTM] >= 0.))
 193        fProcessFlag[kDRAY] = DefaultProcessFlag(kDRAY);
 194 //
 195 //
 196     if (fProcessFlag[kDCAY] != -1) ProcessDCAY();
 197     if (fProcessFlag[kPAIR] != -1) ProcessPAIR();
 198     if (fProcessFlag[kBREM] != -1) ProcessBREM();
 199     if (fProcessFlag[kCOMP] != -1) ProcessCOMP();
 200     if (fProcessFlag[kPHOT] != -1) ProcessPHOT();
 201     if (fProcessFlag[kPFIS] != -1) ProcessPFIS();
 202     if (fProcessFlag[kANNI] != -1) ProcessANNI();
 203     if (fProcessFlag[kMUNU] != -1) ProcessMUNU();
 204     if (fProcessFlag[kHADR] != -1) ProcessHADR();
 205     if (fProcessFlag[kMULS] != -1) ProcessMULS();
 206     if (fProcessFlag[kRAYL] != -1) ProcessRAYL();
 207
 208     if (fProcessFlag[kLOSS] != -1 || fProcessFlag[kDRAY] != -1)                                    ProcessLOSS();
 209     if ((fMedium == -1 && fProcessFlag[kCKOV] > 0) || (fMedium > -1 && fProcessFlag[kCKOV] != -1)) ProcessCKOV();
 210
 211 //
 212 // Handle Cuts
 213 //
 214     if (fCutValue[kCUTGAM] >= 0.) ProcessCUTGAM();
 215     if (fCutValue[kCUTELE] >= 0.) ProcessCUTELE();
 216     if (fCutValue[kCUTNEU] >= 0.) ProcessCUTNEU();
 217     if (fCutValue[kCUTHAD] >= 0.) ProcessCUTHAD();
 218     if (fCutValue[kCUTMUO] >= 0.) ProcessCUTMUO();
 219 //
 220 //  Time of flight
 221     if (fCutValue[kTOFMAX] >= 0.) ProcessTOFMAX();
 222
 223 //
 224 //  Tracking precission
 225     if (mediumIsSensitive) ProcessSensitiveMedium();
 226 }
 227
 228 void TFlukaConfigOption::ProcessDCAY()
 229 {
 230     // Process DCAY option
 231     fprintf(fgFile,"*\n* --- DCAY --- Decays. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kDCAY]);
 232     if (fProcessFlag[kDCAY] == 0) {
 233        printf("Decays cannot be switched off \n");
 234     } else {
 235        fprintf(fgFile, "* Decays are on by default\n");
 236     }
 237 }
 238
 239
 240 void TFlukaConfigOption::ProcessPAIR()
 241 {
 242     // Process PAIR option
 243     fprintf(fgFile,"*\n* --- PAIR --- Pair production by gammas, muons and hadrons. Flag = %5d, PPCUTM = %13.4g, PPCUTE = %13.4g\n",
 244            fProcessFlag[kPAIR], fCutValue[kCUTELE], fCutValue[kPPCUTM]);
 245     //
 246     // gamma -> e+ e-
 247     //
 248     if (fProcessFlag[kPAIR] > 0) {
 249        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 0., 0.0, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 250     } else {
 251        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 0., 1e10,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 252     }
 253
 254     //
 255     // Direct pair production by Muons and Hadrons
 256     //
 257     //
 258     // Attention ! This card interferes with BREM
 259     //
 260
 261     if (fProcessFlag[kBREM] == -1 ) fProcessFlag[kBREM] = fgDProcessFlag[kBREM];
 262     if (fCutValue[kBCUTM]   == -1.) fCutValue[kBCUTM]   = fgDCutValue[kBCUTM];
 263
 264
 265     Float_t flag = -3.;
 266     if (fProcessFlag[kPAIR] >  0 && fProcessFlag[kBREM] == 0) flag =  1.;
 267     if (fProcessFlag[kPAIR] == 0 && fProcessFlag[kBREM]  > 0) flag =  2.;
 268     if (fProcessFlag[kPAIR] >  0 && fProcessFlag[kBREM]  > 0) flag =  3.;
 269     if (fProcessFlag[kPAIR] == 0 && fProcessFlag[kBREM] == 0) flag = -3.;
 270     // Flag BREM card as handled
 271     fProcessFlag[kBREM] = - fProcessFlag[kBREM];
 272
 273     //
 274     // Energy cut for pair prodution
 275     //
 276     Float_t cutP = fCutValue[kPPCUTM];
 277     if (fCutValue[kPPCUTM]   == -1.) cutP = fgDCutValue[kPPCUTM];
 278     // In G3 this is the cut on the total energy of the e+e- pair
 279     // In FLUKA the cut is on the kinetic energy of the electron and poistron
 280     cutP = cutP / 2. - 0.51099906e-3;
 281     if (cutP < 0.) cutP = 0.;
 282     // No explicite generation of e+/e-
 283     if (fProcessFlag[kPAIR] == 2) cutP = -1.;
 284     //
 285     // Energy cut for bremsstrahlung
 286     //
 287     Float_t cutB = 0.;
 288     if (flag > 1.) {
 289        fprintf(fgFile,"*\n* +++ BREM --- Bremsstrahlung by muons/hadrons. Flag = %5d, BCUTM = %13.4g \n",
 290            fProcessFlag[kBREM], fCutValue[kBCUTM]);
 291
 292        cutB =  fCutValue[kBCUTM];
 293        // No explicite production of gammas
 294        if (fProcessFlag[kBREM] == 2) cutB = -1.;
 295     }
 296
 297     fprintf(fgFile,"PAIRBREM  %10.1f%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f\n",flag, cutP, cutB, fCMatMin, fCMatMax);
 298 }
 299
 300
 301 void TFlukaConfigOption::ProcessBREM()
 302 {
 303     // Process BREM option
 304     fprintf(fgFile,"*\n* --- BREM --- Bremsstrahlung by e+/- and muons/hadrons. Flag = %5d, BCUTE = %13.4g, BCUTM = %13.4g \n",
 305            fProcessFlag[kBREM], fCutValue[kBCUTE], fCutValue[kBCUTM]);
 306
 307     //
 308     // e+/- -> e+/- gamma
 309     //
 310     Float_t cutB = fCutValue[kBCUTE];
 311     if (fCutValue[kBCUTE]   == -1.) cutB = fgDCutValue[kBCUTE];
 312
 313
 314     if (TMath::Abs(fProcessFlag[kBREM]) > 0) {
 315        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fELPO-THR\n",cutB,  0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 316     } else {
 317        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fELPO-THR\n",1.e10, 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 318     }
 319
 320     //
 321     // Bremsstrahlung by muons and hadrons
 322     //
 323     cutB = fCutValue[kBCUTM];
 324     if (fCutValue[kBCUTM]   == -1.) cutB = fgDCutValue[kBCUTM];
 325     if (fProcessFlag[kBREM] == 2) cutB = -1.;
 326     Float_t flag = 2.;
 327     if (fProcessFlag[kBREM] == 0) flag = -2.;
 328
 329     fprintf(fgFile,"PAIRBREM  %10.1f%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f\n", flag, 0., cutB, fCMatMin, fCMatMax);
 330 }
 331
 332 void TFlukaConfigOption::ProcessCOMP()
 333 {
 334     // Process COMP option
 335     fprintf(fgFile,"*\n* --- COMP --- Compton scattering  Flag = %5d \n", fProcessFlag[kCOMP]);
 336
 337     //
 338     // Compton scattering
 339     //
 340
 341     if (fProcessFlag[kCOMP] > 0) {
 342        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0.   , 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 343     } else {
 344        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",1.e10, 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 345     }
 346 }
 347
 348 void TFlukaConfigOption::ProcessPHOT()
 349 {
 350     // Process PHOS option
 351     fprintf(fgFile,"*\n* --- PHOT --- Photoelectric effect. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kPHOT]);
 352
 353     //
 354     // Photoelectric effect
 355     //
 356
 357     if (fProcessFlag[kPHOT] > 0) {
 358        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 359     } else {
 360        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 1.e10, 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 361     }
 362 }
 363
 364 void TFlukaConfigOption::ProcessANNI()
 365 {
 366     // Process ANNI option
 367     fprintf(fgFile,"*\n* --- ANNI --- Positron annihilation. Flag = %5d \n", fProcessFlag[kANNI]);
 368
 369     //
 370     // Positron annihilation
 371     //
 372
 373     if (fProcessFlag[kANNI] > 0) {
 374        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fANNH-THR\n",0.   , 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 375     } else {
 376        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fANNH-THR\n",1.e10, 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 377     }
 378 }
 379
 380
 381 void TFlukaConfigOption::ProcessPFIS()
 382 {
 383     // Process PFIS option
 384     fprintf(fgFile,"*\n* --- PFIS --- Photonuclear interaction  Flag = %5d\n", fProcessFlag[kPFIS]);
 385
 386     //
 387     // Photonuclear interactions
 388     //
 389
 390     if (fProcessFlag[kPFIS] > 0) {
 391        fprintf(fgFile,"PHOTONUC  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",(Float_t) fProcessFlag[kPFIS], 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 392     } else {
 393        fprintf(fgFile,"PHOTONUC  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",-1.                          , 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 394     }
 395 }
 396
 397 void TFlukaConfigOption::ProcessMUNU()
 398 {
 399     // Process MUNU option
 400     fprintf(fgFile,"*\n* --- MUNU --- Muon nuclear interaction. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kMUNU]);
 401
 402     //
 403     // Muon nuclear interactions
 404     //
 405     if (fProcessFlag[kMUNU] > 0) {
 406        fprintf(fgFile,"MUPHOTON  %10.1f%10.3f%10.3f%10.1f%10.1f%10.1f\n",(Float_t )fProcessFlag[kMUNU], 0.25, 0.75,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 407     } else {
 408        fprintf(fgFile,"MUPHOTON  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",-1.                          , 0.,   0.,    fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 409     }
 410 }
 411
 412 void TFlukaConfigOption::ProcessRAYL()
 413 {
 414     // Process RAYL option
 415     fprintf(fgFile,"*\n* --- RAYL --- Rayleigh Scattering. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kRAYL]);
 416
 417     //
 418     // Rayleigh scattering
 419     //
 420     Int_t nreg;
 421     Int_t* reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 422     //
 423     // Loop over regions of a given material
 424     for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 425        Float_t ireg = reglist[k];
 426        if (fProcessFlag[kRAYL] > 0) {
 427            fprintf(fgFile,"EMFRAY    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1., ireg, ireg, 1.);
 428        } else {
 429            fprintf(fgFile,"EMFRAY    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 3., ireg, ireg, 1.);
 430        }
 431     }
 432 }
 433
 434 void TFlukaConfigOption::ProcessCKOV()
 435 {
 436     // Process CKOV option
 437     fprintf(fgFile,"*\n* --- CKOV --- Cerenkov Photon production.  %5d\n", fProcessFlag[kCKOV]);
 438
 439     //
 440     // Cerenkov photon production
 441     //
 442
 443     TFluka* fluka = (TFluka*) gMC;
 444     TObjArray *matList = fluka->GetFlukaMaterials();
 445     Int_t nmaterial =  matList->GetEntriesFast();
 446     for (Int_t im = 0; im < nmaterial; im++)
 447     {
 448        TGeoMaterial* material = dynamic_cast<TGeoMaterial*> (matList->At(im));
 449        Int_t idmat = material->GetIndex();
 450 //
 451 // Check if global option
 452        if (fMedium != -1 && idmat != fMedium) continue;
 453
 454        TFlukaCerenkov* cerenkovProp;
 455        if (!(cerenkovProp = dynamic_cast<TFlukaCerenkov*>(material->GetCerenkovProperties()))) continue;
 456        //
 457        // This medium has Cerenkov properties
 458        //
 459        //
 460        if (fMedium == -1 || (fMedium != -1 && fProcessFlag[kCKOV] > 0)) {
 461            // Write OPT-PROD card for each medium
 462            Float_t  emin  = cerenkovProp->GetMinimumEnergy();
 463            Float_t  emax  = cerenkovProp->GetMaximumEnergy();
 464            fprintf(fgFile, "OPT-PROD  %10.4g%10.4g%10.4g%10.4g%10.4g%10.4gCERENKOV\n", emin, emax, 0.,
 465                   Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.);
 466            //
 467            // Write OPT-PROP card for each medium
 468            // Forcing FLUKA to call user routines (queffc.cxx, rflctv.cxx, rfrndx.cxx)
 469            //
 470            fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.4g%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fWV-LIMIT\n",
 471                   cerenkovProp->GetMinimumWavelength(), cerenkovProp->GetMaximumWavelength(), cerenkovProp->GetMaximumWavelength(),
 472                   Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 473
 474
 475            fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", -100., -100., -100.,
 476                   Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 477
 478            for (Int_t j = 0; j < 3; j++) {
 479               fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f&\n", -100., -100., -100.,
 480                      Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 481            }
 482
 483
 484            // Photon detection efficiency user defined
 485            if (cerenkovProp->IsSensitive())
 486               fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fSENSITIV\n", -100., -100., -100.,
 487                      Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 488            // Material has a reflective surface
 489            if (cerenkovProp->IsMetal())
 490               fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fMETAL\n", -100., -100., -100.,
 491                      Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 492
 493        } else {
 494            fprintf(fgFile,"OPT-PROD  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fCERE-OFF\n",0., 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 495        }
 496     }
 497 }
 498
 499
 500 void TFlukaConfigOption::ProcessHADR()
 501 {
 502     // Process HADR option
 503     fprintf(fgFile,"*\n* --- HADR --- Hadronic interactions. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kHADR]);
 504
 505     if (fProcessFlag[kHADR] > 0) {
 506        fprintf(fgFile,"*\n*Hadronic interaction is ON by default in FLUKA\n");
 507     } else {
 508        if (fMedium != -1) printf("Hadronic interactions cannot be switched off material by material !\n");
 509        fprintf(fgFile,"THRESHOL  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1e%10.1f\n",0., 0., 0., 1.e10, 0.);
 510     }
 511 }
 512
 513
 514
 515 void TFlukaConfigOption::ProcessMULS()
 516 {
 517     // Process MULS option
 518     fprintf(fgFile,"*\n* --- MULS --- Muliple Scattering. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kMULS]);
 519     //
 520     // Multiple scattering
 521     //
 522     if (fProcessFlag[kMULS] > 0) {
 523        fprintf(fgFile,"*\n*Multiple scattering is  ON by default in FLUKA\n");
 524     } else {
 525        fprintf(fgFile,"MULSOPT   %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",0., 3., 3., fCMatMin, fCMatMax);
 526     }
 527 }
 528
 529 void TFlukaConfigOption::ProcessLOSS()
 530 {
 531     // Process LOSS option
 532     fprintf(fgFile,"*\n* --- LOSS --- Ionisation energy loss. Flags: LOSS = %5d, DRAY = %5d, STRA = %5d; Cuts: DCUTE = %13.4g, DCUTM = %13.4g \n",
 533            fProcessFlag[kLOSS], fProcessFlag[kDRAY], fProcessFlag[kSTRA], fCutValue[kDCUTE], fCutValue[kDCUTM]);
 534     //
 535     // Ionisation energy loss
 536     //
 537     //
 538     // Impose consistency
 539
 540     if (fProcessFlag[kLOSS] == 1 || fProcessFlag[kLOSS] == 3 || fProcessFlag[kLOSS] > 10) {
 541     // Restricted fluctuations
 542        fProcessFlag[kDRAY] = 1;
 543     } else if (fProcessFlag[kLOSS] == 2) {
 544     // Full fluctuations
 545        fProcessFlag[kDRAY] = 0;
 546        fCutValue[kDCUTE] = 1.e10;
 547        fCutValue[kDCUTM] = 1.e10;
 548     } else {
 549        if (fProcessFlag[kDRAY] == 1) {
 550            fProcessFlag[kLOSS] = 1;
 551        } else if (fProcessFlag[kDRAY] == 0) {
 552            fProcessFlag[kLOSS] = 2;
 553            fCutValue[kDCUTE] = 1.e10;
 554            fCutValue[kDCUTM] = 1.e10;
 555        }
 556     }
 557
 558     if (fCutValue[kDCUTE] == -1.) fCutValue[kDCUTE] = fgDCutValue[kDCUTE];
 559     if (fCutValue[kDCUTM] == -1.) fCutValue[kDCUTM] = fgDCutValue[kDCUTM];
 560
 561     Float_t cutM =  fCutValue[kDCUTM];
 562
 563
 564     if (fProcessFlag[kSTRA] == -1) fProcessFlag[kSTRA] = fgDProcessFlag[kSTRA];
 565     if (fProcessFlag[kSTRA] ==  0) fProcessFlag[kSTRA] = 1;
 566     Float_t stra = (Float_t) fProcessFlag[kSTRA];
 567
 568
 569     if (fProcessFlag[kLOSS] == 1 || fProcessFlag[kLOSS] == 3) {
 570 //
 571 // Restricted energy loss fluctuations
 572 //
 573        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1., 1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 574        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", cutM, 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 575     } else if (fProcessFlag[kLOSS] > 10) {
 576 //
 577 // Primary ionisation electron generation
 578 //
 579        // Ionisation model
 580        Float_t ioModel = Float_t (fProcessFlag[kLOSS]-10);
 581        //  Effective 1st ionisation potential
 582        Float_t ePot    = ModelParameter(kPRIMIOE);
 583        // Number of primary ionisations per cm for a mip
 584        Float_t nPrim   = ModelParameter(kPRIMION);
 585
 586        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1., 1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 587        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPRIM-ION\n", ePot, nPrim, ioModel, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 588        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", cutM, 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 589     } else if (fProcessFlag[kLOSS] == 4) {
 590 //
 591 // No fluctuations
 592 //
 593        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",-1., -1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 594        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1.e10, 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 595     }  else {
 596 //
 597 // Full fluctuations
 598 //
 599        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",1., 1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 600        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1.e10, 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 601     }
 602 }
 603
 604
 605 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTGAM()
 606 {
 607 // Cut on gammas
 608 //
 609     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for Gammas. CUTGAM = %13.4g\n", fCutValue[kCUTGAM]);
 610     if (fMedium == -1) {
 611        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 612               0., fCutValue[kCUTGAM], 0., 0., Float_t(fgGeom->NofVolumes()), 1.);
 613
 614     } else {
 615        Int_t nreg, *reglist;
 616        Float_t ireg;
 617        reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 618        // Loop over regions of a given material
 619        for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 620            ireg = reglist[k];
 621            fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 0.,fCutValue[kCUTGAM], 0., ireg, ireg, 1.);
 622        }
 623     }
 624
 625     // Transport production cut used for pemf
 626     //
 627     //  FUDGEM paramter. The parameter takes into account th contribution of atomic electrons to multiple scattering.
 628     //  For production and transport cut-offs larger than 100 keV it must be set = 1.0, while in the keV region it must be
 629     Float_t parFudgem = (fCutValue[kCUTGAM] > 1.e-4)? 1.0 : 0.0 ;
 630     fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPROD-CUT\n",
 631            0., fCutValue[kCUTGAM], parFudgem, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 632 }
 633
 634 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTELE()
 635 {
 636 // Cut on e+/e-
 637 //
 638     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for e+/e-. CUTELE = %13.4g\n", fCutValue[kCUTELE]);
 639     if (fMedium == -1) {
 640        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 641               -fCutValue[kCUTELE], 0., 0., 0., Float_t(fgGeom->NofVolumes()), 1.);
 642     } else {
 643        Int_t nreg, *reglist;
 644        Float_t ireg;
 645        reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 646        // Loop over regions of a given material
 647        for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 648            ireg = reglist[k];
 649            fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", -fCutValue[kCUTELE], 0., 0., ireg, ireg, 1.);
 650        }
 651     }
 652     // Transport production cut used for pemf
 653     //
 654     //  FUDGEM paramter. The parameter takes into account th contribution of atomic electrons to multiple scattering.
 655     //  For production and transport cut-offs larger than 100 keV it must be set = 1.0, while in the keV region it must be
 656     Float_t parFudgem = (fCutValue[kCUTELE] > 1.e-4)? 1.0 : 0.0;
 657     fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPROD-CUT\n",
 658            -fCutValue[kCUTELE], 0., parFudgem, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 659 }
 660
 661 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTNEU()
 662 {
 663   // Cut on neutral hadrons
 664   fprintf(fgFile,"*\n*Cut for neutral hadrons. CUTNEU = %13.4g\n", fCutValue[kCUTNEU]);
 665
 666   // Cut on neutral hadrons
 667   fprintf(fgFile,"*\n*Cut for neutral hadrons. CUTNEU = %13.4g\n", fCutValue[kCUTNEU]);
 668
 669   // Energy group structure of the 72-neutron ENEA data set:
 670   const Float_t neutronGroupUpLimit[72] = {
 671     1.9600E-02, 1.7500E-02, 1.4918E-02, 1.3499E-02, 1.2214E-02, 1.1052E-02, 1.0000E-02, 9.0484E-03,
 672     8.1873E-03, 7.4082E-03, 6.7032E-03, 6.0653E-03, 5.4881E-03, 4.9659E-03, 4.4933E-03, 4.0657E-03,
 673     3.6788E-03, 3.3287E-03, 3.0119E-03, 2.7253E-03, 2.4660E-03, 2.2313E-03, 2.0190E-03, 1.8268E-03,
 674     1.6530E-03, 1.4957E-03, 1.3534E-03, 1.2246E-03, 1.1080E-03, 1.0026E-03, 9.0718E-04, 8.2085E-04,
 675     7.4274E-04, 6.0810E-04, 4.9787E-04, 4.0762E-04, 3.3373E-04, 2.7324E-04, 2.2371E-04, 1.8316E-04,
 676     1.4996E-04, 1.2277E-04, 8.6517E-05, 5.2475E-05, 3.1828E-05, 2.1852E-05, 1.5034E-05, 1.0332E-05,
 677     7.1018E-06, 4.8809E-06, 3.3546E-06, 2.3054E-06, 1.5846E-06, 1.0446E-06, 6.8871E-07, 4.5400E-07,
 678     2.7537E-07, 1.6702E-07, 1.0130E-07, 6.1442E-08, 3.7267E-08, 2.2603E-08, 1.5535E-08, 1.0677E-08,
 679     7.3375E-09, 5.0435E-09, 3.4662E-09, 2.3824E-09, 1.6374E-09, 1.1254E-09, 6.8257E-10, 4.1400E-10
 680   };
 681
 682   Float_t cut = fCutValue[kCUTNEU];
 683   //
 684   // 8.0 = Neutron
 685   // 9.0 = Antineutron
 686   // Find the FLUKA neutron group corresponding to the cut
 687   //
 688   Float_t neutronCut = cut;
 689   Int_t groupCut = 1; // if cut is > 19.6 MeV not low energy neutron transport is done
 690   if (neutronCut < 0.0196) {
 691     neutronCut = 0.0196;
 692     // Search the group cutoff for the energy cut
 693     Int_t i;
 694     for( i=0; i<72; i++ ) {
 695       if (cut > neutronGroupUpLimit[i]) break;
 696     }
 697     groupCut = i+1;
 698   }
 699
 700   if (fMedium == -1) {
 701         Float_t cut = fCutValue[kCUTNEU];
 702         // 8.0 = Neutron
 703         // 9.0 = Antineutron
 704         fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -neutronCut,  8.0,  9.0);
 705         fprintf(fgFile,"LOW-BIAS  %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 706               Float_t(groupCut), 73.0, 0.95, 2., Float_t(fgGeom->NofVolumes()), 1.);
 707         //
 708        //
 709        // 12.0 = Kaon zero long
 710        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 12.0, 12.0);
 711        // 17.0 = Lambda, 18.0 = Antilambda
 712        // 19.0 = Kaon zero short
 713        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 17.0, 19.0);
 714        // 22.0 = Sigma zero, Pion zero, Kaon zero
 715        // 25.0 = Antikaon zero
 716        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 22.0, 25.0);
 717        // 32.0 = Antisigma zero
 718        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 32.0, 32.0);
 719        // 34.0 = Xi zero
 720        // 35.0 = AntiXi zero
 721        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 34.0, 35.0);
 722        // 47.0 = D zero
 723        // 48.0 = AntiD zero
 724        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 47.0, 48.0);
 725        // 53.0 = Xi_c zero
 726        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 53.0, 53.0);
 727        // 55.0 = Xi'_c zero
 728        // 56.0 = Omega_c zero
 729        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 55.0, 56.0);
 730        // 59.0 = AntiXi_c zero
 731        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 59.0, 59.0);
 732        // 61.0 = AntiXi'_c zero
 733        // 62.0 = AntiOmega_c zero
 734        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 61.0, 62.0);
 735     } else {
 736         Int_t nreg, *reglist;
 737         Float_t ireg;
 738         reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 739         // Loop over regions of a given material
 740         for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 741          ireg = reglist[k];
 742          fprintf(fgFile,"LOW-BIAS  %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 743                 Float_t(groupCut), 73.0, 0.95, ireg, ireg, 1.);
 744        }
 745
 746        Warning("ProcessCUTNEU",
 747               "Material #%4d %s: Cut on neutral hadrons (Ekin > %9.3e) material by material only implemented for low-energy neutrons !\n",
 748               fMedium, fCMaterial->GetName(), cut);
 749     }
 750 }
 751
 752 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTHAD()
 753 {
 754     // Cut on charged hadrons
 755     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for charge hadrons. CUTHAD = %13.4g\n", fCutValue[kCUTHAD]);
 756     Float_t cut = fCutValue[kCUTHAD];
 757     if (fMedium == -1) {
 758        // 1.0 = Proton
 759        // 2.0 = Antiproton
 760        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut,  1.0,  2.0);
 761        // 13.0 = Positive Pion, Negative Pion, Positive Kaon
 762        // 16.0 = Negative Kaon
 763        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 13.0, 16.0);
 764        // 20.0 = Negative Sigma
 765        // 21.0 = Positive Sigma
 766        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 20.0, 21.0);
 767        // 31.0 = Antisigma minus
 768        // 33.0 = Antisigma plus
 769        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 31.0, 31.0);
 770        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 33.0, 33.0);
 771        // 36.0 = Negative Xi, Positive Xi, Omega minus
 772        // 39.0 = Antiomega
 773        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 36.0, 39.0);
 774        // 45.0 = D plus
 775        // 46.0 = D minus
 776        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 45.0, 46.0);
 777        // 49.0 = D_s plus, D_s minus, Lambda_c plus
 778        // 52.0 = Xi_c plus
 779        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 49.0, 52.0);
 780        // 54.0 = Xi'_c plus
 781        // 60.0 = AntiXi'_c minus
 782        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 54.0, 54.0);
 783        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 60.0, 60.0);
 784        // 57.0 = Antilambda_c minus
 785        // 58.0 = AntiXi_c minus
 786        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 57.0, 58.0);
 787     } else {
 788       Warning("ProcessCUTHAD",
 789               "Material #%4d %s: Cut on charged hadrons (Ekin > %9.3e) material by material not yet implemented !\n",
 790              fMedium, fCMaterial->GetName(), cut);
 791     }
 792 }
 793
 794 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTMUO()
 795 {
 796     // Cut on muons
 797     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for muons. CUTMUO = %13.4g\n", fCutValue[kCUTMUO]);
 798     Float_t cut = fCutValue[kCUTMUO];
 799     if (fMedium == -1) {
 800        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n",-cut, 10.0, 11.0);
 801     } else {
 802        Warning("ProcessCUTMUO", "Material #%4d %s: Cut on muons (Ekin > %9.3e) material by material not yet implemented !\n",
 803               fMedium, fCMaterial->GetName(), cut);
 804     }
 805
 806
 807 }
 808
 809 void TFlukaConfigOption::ProcessTOFMAX()
 810 {
 811     // Cut time of flight
 812     Float_t cut = fCutValue[kTOFMAX];
 813     fprintf(fgFile,"*\n*Cut on time of flight. TOFMAX = %13.4g\n", fCutValue[kTOFMAX]);
 814     fprintf(fgFile,"TIME-CUT  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",cut*1.e9,0.,0.,-6.0,64.0);
 815 }
 816
 817 void  TFlukaConfigOption::ProcessSensitiveMedium()
 818 {
 819     //
 820     // Special options for sensitive media
 821     //
 822
 823     fprintf(fgFile,"*\n*Options for sensitive medium \n");
 824     //
 825     // EMFFIX
 826     fprintf(fgFile,"EMFFIX    %10.1f%10.3f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", fCMatMin, 0.05, 0., 0., 0., 0.);
 827     //
 828     // FLUKAFIX
 829     fprintf(fgFile,"FLUKAFIX  %10.3f                    %10.3f\n", 0.05, fCMatMin);
 830 }