TFluka/TFluka.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //
  19 // Realisation of the TVirtualMC interface for the FLUKA code
  20 // (See official web side http://www.fluka.org/).
  21 //
  22 // This implementation makes use of the TGeo geometry modeller.
  23 // User configuration is via automatic generation of FLUKA input cards.
  24 //
  25 // Authors:
  26 // A. Fasso
  27 // E. Futo
  28 // A. Gheata
  29 // A. Morsch
  30 //
  31
  32 #include <Riostream.h>
  33
  34 #include "TFluka.h"
  35 #include "TFlukaCodes.h"
  36 #include "TCallf77.h"      //For the fortran calls
  37 #include "Fdblprc.h"       //(DBLPRC) fluka common
  38 #include "Fsourcm.h"       //(SOURCM) fluka common
  39 #include "Fgenstk.h"       //(GENSTK)  fluka common
  40 #include "Fiounit.h"       //(IOUNIT) fluka common
  41 #include "Fpaprop.h"       //(PAPROP) fluka common
  42 #include "Fpart.h"         //(PART)   fluka common
  43 #include "Ftrackr.h"       //(TRACKR) fluka common
  44 #include "Fpaprop.h"       //(PAPROP) fluka common
  45 #include "Ffheavy.h"       //(FHEAVY) fluka common
  46 #include "Fopphst.h"       //(OPPHST) fluka common
  47 #include "Fflkstk.h"       //(FLKSTK) fluka common
  48 #include "Fstepsz.h"       //(STEPSZ) fluka common
  49 #include "Fopphst.h"       //(OPPHST) fluka common
  50 #include "Fltclcm.h"       //(LTCLCM) fluka common
  51
  52 #include "TVirtualMC.h"
  53 #include "TMCProcess.h"
  54 #include "TGeoManager.h"
  55 #include "TGeoMaterial.h"
  56 #include "TGeoMedium.h"
  57 #include "TFlukaMCGeometry.h"
  58 #include "TGeoMCGeometry.h"
  59 #include "TFlukaCerenkov.h"
  60 #include "TFlukaConfigOption.h"
  61 #include "TFlukaScoringOption.h"
  62 #include "TLorentzVector.h"
  63 #include "TArrayI.h"
  64 #include "TArrayD.h"
  65 #include "TDatabasePDG.h"
  66
  67 // Fluka methods that may be needed.
  68 #ifndef WIN32
  69 # define flukam  flukam_
  70 # define fluka_openinp fluka_openinp_
  71 # define fluka_openout fluka_openout_
  72 # define fluka_closeinp fluka_closeinp_
  73 # define mcihad mcihad_
  74 # define mpdgha mpdgha_
  75 # define newplo newplo_
  76 #else
  77 # define flukam  FLUKAM
  78 # define fluka_openinp FLUKA_OPENINP
  79 # define fluka_openout FLUKA_OPENOUT
  80 # define fluka_closeinp FLUKA_CLOSEINP
  81 # define mcihad MCIHAD
  82 # define mpdgha MPDGHA
  83 # define newplo NEWPLO
  84 #endif
  85
  86 extern "C"
  87 {
  88   //
  89   // Prototypes for FLUKA functions
  90   //
  91   void type_of_call flukam(const int&);
  92   void type_of_call newplo();
  93   void type_of_call fluka_openinp(const int&, DEFCHARA);
  94   void type_of_call fluka_openout(const int&, DEFCHARA);
  95   void type_of_call fluka_closeinp(const int&);
  96   int  type_of_call mcihad(const int&);
  97   int  type_of_call mpdgha(const int&);
  98 }
  99
 100 //
 101 // Class implementation for ROOT
 102 //
 103 ClassImp(TFluka)
 104
 105 //
 106 //----------------------------------------------------------------------------
 107 // TFluka constructors and destructors.
 108 //______________________________________________________________________________
 109 TFluka::TFluka()
 110   :TVirtualMC(),
 111    fVerbosityLevel(0),
 112    fInputFileName(""),
 113    fUserConfig(0),
 114    fUserScore(0)
 115 {
 116   //
 117   // Default constructor
 118   //
 119    fGeneratePemf = kFALSE;
 120    fNVolumes = 0;
 121    fCurrentFlukaRegion = -1;
 122    fNewReg = -1;
 123    fGeom = 0;
 124    fMCGeo = 0;
 125    fMaterials = 0;
 126    fDummyBoundary = 0;
 127    fFieldFlag = 1;
 128    fStopped   = 0;
 129    fStopEvent = 0;
 130    fStopRun   = 0;
 131    fNEvent    = 0;
 132 }
 133
 134 //______________________________________________________________________________
 135 TFluka::TFluka(const char *title, Int_t verbosity, Bool_t isRootGeometrySupported)
 136   :TVirtualMC("TFluka",title, isRootGeometrySupported),
 137    fVerbosityLevel(verbosity),
 138    fInputFileName(""),
 139    fTrackIsEntering(0),
 140    fTrackIsExiting(0),
 141    fTrackIsNew(0),
 142    fUserConfig(new TObjArray(100)),
 143    fUserScore(new TObjArray(100))
 144 {
 145   // create geometry interface
 146    if (fVerbosityLevel >=3)
 147        cout << "<== TFluka::TFluka(" << title << ") constructor called." << endl;
 148    SetCoreInputFileName();
 149    SetInputFileName();
 150    SetGeneratePemf(kFALSE);
 151    fNVolumes      = 0;
 152    fCurrentFlukaRegion = -1;
 153    fNewReg = -1;
 154    fDummyBoundary = 0;
 155    fFieldFlag = 1;
 156    fGeneratePemf = kFALSE;
 157    fMCGeo = new TGeoMCGeometry("MCGeo", "TGeo Implementation of VirtualMCGeometry", kFALSE);
 158    fGeom  = new TFlukaMCGeometry("geom", "FLUKA VMC Geometry");
 159    if (verbosity > 2) fGeom->SetDebugMode(kTRUE);
 160    fMaterials = 0;
 161    fStopped   = 0;
 162    fStopEvent = 0;
 163    fStopRun   = 0;
 164    fNEvent    = 0;
 165    PrintHeader();
 166 }
 167
 168 //______________________________________________________________________________
 169 TFluka::~TFluka() {
 170 // Destructor
 171     if (fVerbosityLevel >=3)
 172         cout << "<== TFluka::~TFluka() destructor called." << endl;
 173
 174     delete fGeom;
 175     delete fMCGeo;
 176
 177     if (fUserConfig) {
 178         fUserConfig->Delete();
 179         delete fUserConfig;
 180     }
 181
 182     if (fUserScore) {
 183         fUserScore->Delete();
 184         delete fUserScore;
 185     }
 186 }
 187
 188 //
 189 //______________________________________________________________________________
 190 // TFluka control methods
 191 //______________________________________________________________________________
 192 void TFluka::Init() {
 193 //
 194 //  Geometry initialisation
 195 //
 196     if (fVerbosityLevel >=3) cout << "==> TFluka::Init() called." << endl;
 197
 198     if (!gGeoManager) new TGeoManager("geom", "FLUKA geometry");
 199     fApplication->ConstructGeometry();
 200     if (!gGeoManager->IsClosed()) {
 201        TGeoVolume *top = (TGeoVolume*)gGeoManager->GetListOfVolumes()->First();
 202        gGeoManager->SetTopVolume(top);
 203        gGeoManager->CloseGeometry("di");
 204     } else {
 205        TGeoNodeCache *cache = gGeoManager->GetCache();
 206        if (!cache->HasIdArray()) {
 207           Warning("Init", "Node ID tracking must be enabled with TFluka: enabling...\n");
 208           cache->BuildIdArray();
 209        }
 210     }
 211     fNVolumes = fGeom->NofVolumes();
 212     fGeom->CreateFlukaMatFile("flukaMat.inp");
 213     if (fVerbosityLevel >=3) {
 214        printf("== Number of volumes: %i\n ==", fNVolumes);
 215        cout << "\t* InitPhysics() - Prepare input file to be called" << endl;
 216     }
 217
 218     fApplication->InitGeometry();
 219
 220     //
 221     // Add ions to PDG Data base
 222     //
 223      AddParticlesToPdgDataBase();
 224 }
 225
 226
 227 //______________________________________________________________________________
 228 void TFluka::FinishGeometry() {
 229 //
 230 // Build-up table with region to medium correspondance
 231 //
 232   if (fVerbosityLevel >=3) {
 233     cout << "==> TFluka::FinishGeometry() called." << endl;
 234     printf("----FinishGeometry - nothing to do with TGeo\n");
 235     cout << "<== TFluka::FinishGeometry() called." << endl;
 236   }
 237 }
 238
 239 //______________________________________________________________________________
 240 void TFluka::BuildPhysics() {
 241 //
 242 //  Prepare FLUKA input files and call FLUKA physics initialisation
 243 //
 244
 245     if (fVerbosityLevel >=3)
 246         cout << "==> TFluka::BuildPhysics() called." << endl;
 247
 248
 249     if (fVerbosityLevel >=3) {
 250         TList *medlist = gGeoManager->GetListOfMedia();
 251         TIter next(medlist);
 252         TGeoMedium*   med = 0x0;
 253         TGeoMaterial* mat = 0x0;
 254         Int_t ic = 0;
 255
 256         while((med = (TGeoMedium*)next()))
 257         {
 258             mat = med->GetMaterial();
 259             printf("Medium %5d %12s %5d %5d\n", ic, (med->GetName()), med->GetId(), mat->GetIndex());
 260             ic++;
 261         }
 262     }
 263
 264     //
 265     // At this stage we have the information on materials and cuts available.
 266     // Now create the pemf file
 267
 268     if (fGeneratePemf) fGeom->CreatePemfFile();
 269
 270     //
 271     // Prepare input file with the current physics settings
 272
 273     InitPhysics();
 274 //  Open fortran files
 275     const char* fname = fInputFileName;
 276     fluka_openinp(lunin, PASSCHARA(fname));
 277     fluka_openout(11, PASSCHARA("fluka.out"));
 278 //  Read input cards
 279     GLOBAL.lfdrtr = true;
 280     flukam(1);
 281 //  Close input file
 282     fluka_closeinp(lunin);
 283 //  Finish geometry
 284     FinishGeometry();
 285 }
 286
 287 //______________________________________________________________________________
 288 void TFluka::ProcessEvent() {
 289 //
 290 // Process one event
 291 //
 292     if (fStopRun) {
 293         Warning("ProcessEvent", "User Run Abortion: No more events handled !\n");
 294         fNEvent += 1;
 295         return;
 296     }
 297
 298     if (fVerbosityLevel >=3)
 299         cout << "==> TFluka::ProcessEvent() called." << endl;
 300     fApplication->GeneratePrimaries();
 301     SOURCM.lsouit = true;
 302     flukam(1);
 303     if (fVerbosityLevel >=3)
 304         cout << "<== TFluka::ProcessEvent() called." << endl;
 305     //
 306     // Increase event number
 307     //
 308     fNEvent += 1;
 309 }
 310
 311 //______________________________________________________________________________
 312 Bool_t TFluka::ProcessRun(Int_t nevent) {
 313 //
 314 // Run steering
 315 //
 316
 317   if (fVerbosityLevel >=3)
 318     cout << "==> TFluka::ProcessRun(" << nevent << ") called."
 319          << endl;
 320
 321   if (fVerbosityLevel >=2) {
 322     cout << "\t* GLOBAL.fdrtr = " << (GLOBAL.lfdrtr?'T':'F') << endl;
 323     cout << "\t* Calling flukam again..." << endl;
 324   }
 325
 326   Int_t todo = TMath::Abs(nevent);
 327   for (Int_t ev = 0; ev < todo; ev++) {
 328       fApplication->BeginEvent();
 329       ProcessEvent();
 330       fApplication->FinishEvent();
 331   }
 332
 333   if (fVerbosityLevel >=3)
 334     cout << "<== TFluka::ProcessRun(" << nevent << ") called."
 335          << endl;
 336   // Write fluka specific scoring output
 337   newplo();
 338
 339   return kTRUE;
 340 }
 341
 342 //_____________________________________________________________________________
 343 // methods for building/management of geometry
 344
 345 // functions from GCONS
 346 //____________________________________________________________________________
 347 void TFluka::Gfmate(Int_t imat, char *name, Float_t &a, Float_t &z,
 348                     Float_t &dens, Float_t &radl, Float_t &absl,
 349                     Float_t* /*ubuf*/, Int_t& /*nbuf*/) {
 350 //
 351    TGeoMaterial *mat;
 352    TIter next (gGeoManager->GetListOfMaterials());
 353    while ((mat = (TGeoMaterial*)next())) {
 354      if (mat->GetUniqueID() == (UInt_t)imat) break;
 355    }
 356    if (!mat) {
 357       Error("Gfmate", "no material with index %i found", imat);
 358       return;
 359    }
 360    sprintf(name, "%s", mat->GetName());
 361    a = mat->GetA();
 362    z = mat->GetZ();
 363    dens = mat->GetDensity();
 364    radl = mat->GetRadLen();
 365    absl = mat->GetIntLen();
 366 }
 367
 368 //______________________________________________________________________________
 369 void TFluka::Gfmate(Int_t imat, char *name, Double_t &a, Double_t &z,
 370                     Double_t &dens, Double_t &radl, Double_t &absl,
 371                     Double_t* /*ubuf*/, Int_t& /*nbuf*/) {
 372 //
 373    TGeoMaterial *mat;
 374    TIter next (gGeoManager->GetListOfMaterials());
 375    while ((mat = (TGeoMaterial*)next())) {
 376      if (mat->GetUniqueID() == (UInt_t)imat) break;
 377    }
 378    if (!mat) {
 379       Error("Gfmate", "no material with index %i found", imat);
 380       return;
 381    }
 382    sprintf(name, "%s", mat->GetName());
 383    a = mat->GetA();
 384    z = mat->GetZ();
 385    dens = mat->GetDensity();
 386    radl = mat->GetRadLen();
 387    absl = mat->GetIntLen();
 388 }
 389
 390 // detector composition
 391 //______________________________________________________________________________
 392 void TFluka::Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
 393                       Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
 394                       Float_t* buf, Int_t nwbuf) {
 395 //
 396    Double_t* dbuf = fGeom->CreateDoubleArray(buf, nwbuf);
 397    Material(kmat, name, a, z, dens, radl, absl, dbuf, nwbuf);
 398    delete [] dbuf;
 399 }
 400
 401 //______________________________________________________________________________
 402 void TFluka::Material(Int_t& kmat, const char* name, Double_t a,
 403                       Double_t z, Double_t dens, Double_t radl, Double_t absl,
 404                       Double_t* /*buf*/, Int_t /*nwbuf*/) {
 405 //
 406 // Define a material
 407   TGeoMaterial *mat;
 408   kmat = gGeoManager->GetListOfMaterials()->GetSize();
 409   if ((z-Int_t(z)) > 1E-3) {
 410      mat = fGeom->GetMakeWrongMaterial(z);
 411      if (mat) {
 412         mat->SetRadLen(radl,absl);
 413         mat->SetUniqueID(kmat);
 414         return;
 415      }
 416   }
 417   gGeoManager->Material(name, a, z, dens, kmat, radl, absl);
 418 }
 419
 420 //______________________________________________________________________________
 421 void TFluka::Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Float_t *a,
 422                      Float_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Float_t *wmat) {
 423 //
 424 // Define a material mixture
 425 //
 426   Double_t* da = fGeom->CreateDoubleArray(a, TMath::Abs(nlmat));
 427   Double_t* dz = fGeom->CreateDoubleArray(z, TMath::Abs(nlmat));
 428   Double_t* dwmat = fGeom->CreateDoubleArray(wmat, TMath::Abs(nlmat));
 429
 430   Mixture(kmat, name, da, dz, dens, nlmat, dwmat);
 431   for (Int_t i=0; i<nlmat; i++) {
 432     a[i] = da[i]; z[i] = dz[i]; wmat[i] = dwmat[i];
 433   }
 434
 435   delete [] da;
 436   delete [] dz;
 437   delete [] dwmat;
 438 }
 439
 440 //______________________________________________________________________________
 441 void TFluka::Mixture(Int_t& kmat, const char *name, Double_t *a,
 442                      Double_t *z, Double_t dens, Int_t nlmat, Double_t *wmat) {
 443 //
 444   // Defines mixture OR COMPOUND IMAT as composed by
 445   // THE BASIC NLMAT materials defined by arrays A,Z and WMAT
 446   //
 447   // If NLMAT > 0 then wmat contains the proportion by
 448   // weights of each basic material in the mixture.
 449   //
 450   // If nlmat < 0 then WMAT contains the number of atoms
 451   // of a given kind into the molecule of the COMPOUND
 452   // In this case, WMAT in output is changed to relative
 453   // weigths.
 454   //
 455   Int_t i,j;
 456   if (nlmat < 0) {
 457      nlmat = - nlmat;
 458      Double_t amol = 0;
 459      for (i=0;i<nlmat;i++) {
 460         amol += a[i]*wmat[i];
 461      }
 462      for (i=0;i<nlmat;i++) {
 463         wmat[i] *= a[i]/amol;
 464      }
 465   }
 466   kmat = gGeoManager->GetListOfMaterials()->GetSize();
 467   // Check if we have elements with fractional Z
 468   TGeoMaterial *mat = 0;
 469   TGeoMixture *mix = 0;
 470   Bool_t mixnew = kFALSE;
 471   for (i=0; i<nlmat; i++) {
 472      if (z[i]-Int_t(z[i]) < 1E-3) continue;
 473      // We have found an element with fractional Z -> loop mixtures to look for it
 474      for (j=0; j<kmat; j++) {
 475         mat = (TGeoMaterial*)gGeoManager->GetListOfMaterials()->At(j);
 476         if (!mat) break;
 477         if (!mat->IsMixture()) continue;
 478         mix = (TGeoMixture*)mat;
 479         if (TMath::Abs(z[i]-mix->GetZ()) >1E-3) continue;
 480         mixnew = kTRUE;
 481         break;
 482      }
 483      if (!mixnew) Warning("Mixture","%s : cannot find component %i with fractional Z=%f\n", name, i, z[i]);
 484      break;
 485   }
 486   if (mixnew) {
 487      Int_t nlmatnew = nlmat+mix->GetNelements()-1;
 488      Double_t *anew = new Double_t[nlmatnew];
 489      Double_t *znew = new Double_t[nlmatnew];
 490      Double_t *wmatnew = new Double_t[nlmatnew];
 491      Int_t ind=0;
 492      for (j=0; j<nlmat; j++) {
 493         if (j==i) continue;
 494         anew[ind] = a[j];
 495         znew[ind] = z[j];
 496         wmatnew[ind] = wmat[j];
 497         ind++;
 498      }
 499      for (j=0; j<mix->GetNelements(); j++) {
 500         anew[ind] = mix->GetAmixt()[j];
 501         znew[ind] = mix->GetZmixt()[j];
 502         wmatnew[ind] = wmat[i]*mix->GetWmixt()[j];
 503         ind++;
 504      }
 505      Mixture(kmat, name, anew, znew, dens, nlmatnew, wmatnew);
 506      delete [] anew;
 507      delete [] znew;
 508      delete [] wmatnew;
 509      return;
 510   }
 511   // Now we need to compact identical elements within the mixture
 512   // First check if this happens
 513   mixnew = kFALSE;
 514   for (i=0; i<nlmat-1; i++) {
 515      for (j=i+1; j<nlmat; j++) {
 516         if (z[i] == z[j]) {
 517            mixnew = kTRUE;
 518            break;
 519         }
 520      }
 521      if (mixnew) break;
 522   }
 523   if (mixnew) {
 524      Int_t nlmatnew = 0;
 525      Double_t *anew = new Double_t[nlmat];
 526      Double_t *znew = new Double_t[nlmat];
 527      memset(znew, 0, nlmat*sizeof(Double_t));
 528      Double_t *wmatnew = new Double_t[nlmat];
 529      Bool_t skipi;
 530      for (i=0; i<nlmat; i++) {
 531         skipi = kFALSE;
 532         for (j=0; j<nlmatnew; j++) {
 533            if (z[i] == z[j]) {
 534               wmatnew[j] += wmat[i];
 535               skipi = kTRUE;
 536               break;
 537            }
 538         }
 539         if (skipi) continue;
 540         anew[nlmatnew] = a[i];
 541         znew[nlmatnew] = z[i];
 542         wmatnew[nlmatnew] = wmat[i];
 543         nlmatnew++;
 544      }
 545      Mixture(kmat, name, anew, znew, dens, nlmatnew, wmatnew);
 546      delete [] anew;
 547      delete [] znew;
 548      delete [] wmatnew;
 549      return;
 550    }
 551    gGeoManager->Mixture(name, a, z, dens, nlmat, wmat, kmat);
 552 }
 553
 554 //______________________________________________________________________________
 555 void TFluka::Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
 556                     Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
 557                     Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
 558                     Double_t stmin, Float_t* ubuf, Int_t nbuf) {
 559   // Define a medium
 560   //
 561   kmed = gGeoManager->GetListOfMedia()->GetSize()+1;
 562   fMCGeo->Medium(kmed, name, nmat, isvol, ifield, fieldm, tmaxfd, stemax, deemax,
 563              epsil, stmin, ubuf, nbuf);
 564 }
 565
 566 //______________________________________________________________________________
 567 void TFluka::Medium(Int_t& kmed, const char *name, Int_t nmat,
 568                     Int_t isvol, Int_t ifield, Double_t fieldm, Double_t tmaxfd,
 569                     Double_t stemax, Double_t deemax, Double_t epsil,
 570                     Double_t stmin, Double_t* ubuf, Int_t nbuf) {
 571   // Define a medium
 572   //
 573   kmed = gGeoManager->GetListOfMedia()->GetSize()+1;
 574   fMCGeo->Medium(kmed, name, nmat, isvol, ifield, fieldm, tmaxfd, stemax, deemax,
 575              epsil, stmin, ubuf, nbuf);
 576 }
 577
 578 //______________________________________________________________________________
 579 void TFluka::Matrix(Int_t& krot, Double_t thetaX, Double_t phiX,
 580                     Double_t thetaY, Double_t phiY, Double_t thetaZ,
 581                     Double_t phiZ) {
 582 //
 583   krot = gGeoManager->GetListOfMatrices()->GetEntriesFast();
 584   fMCGeo->Matrix(krot, thetaX, phiX, thetaY, phiY, thetaZ, phiZ);
 585 }
 586
 587 //______________________________________________________________________________
 588 void TFluka::Gstpar(Int_t itmed, const char* param, Double_t parval) {
 589 //
 590 //
 591 //
 592    Bool_t process = kFALSE;
 593    if (strncmp(param, "DCAY",  4) == 0 ||
 594        strncmp(param, "PAIR",  4) == 0 ||
 595        strncmp(param, "COMP",  4) == 0 ||
 596        strncmp(param, "PHOT",  4) == 0 ||
 597        strncmp(param, "PFIS",  4) == 0 ||
 598        strncmp(param, "DRAY",  4) == 0 ||
 599        strncmp(param, "ANNI",  4) == 0 ||
 600        strncmp(param, "BREM",  4) == 0 ||
 601        strncmp(param, "MUNU",  4) == 0 ||
 602        strncmp(param, "CKOV",  4) == 0 ||
 603        strncmp(param, "HADR",  4) == 0 ||
 604        strncmp(param, "LOSS",  4) == 0 ||
 605        strncmp(param, "MULS",  4) == 0 ||
 606        strncmp(param, "RAYL",  4) == 0)
 607    {
 608        process = kTRUE;
 609    }
 610
 611    if (process) {
 612        SetProcess(param, Int_t (parval), itmed);
 613    } else {
 614        SetCut(param, parval, itmed);
 615    }
 616 }
 617
 618 // functions from GGEOM
 619 //_____________________________________________________________________________
 620 void TFluka::Gsatt(const char *name, const char *att, Int_t val)
 621 {
 622   // Set visualisation attributes for one volume
 623   char vname[5];
 624   fGeom->Vname(name,vname);
 625   char vatt[5];
 626   fGeom->Vname(att,vatt);
 627   gGeoManager->SetVolumeAttribute(vname, vatt, val);
 628 }
 629
 630 //______________________________________________________________________________
 631 Int_t TFluka::Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
 632                      Float_t *upar, Int_t np)  {
 633 //
 634     return fMCGeo->Gsvolu(name, shape, nmed, upar, np);
 635 }
 636
 637 //______________________________________________________________________________
 638 Int_t TFluka::Gsvolu(const char *name, const char *shape, Int_t nmed,
 639                      Double_t *upar, Int_t np)  {
 640 //
 641     return fMCGeo->Gsvolu(name, shape, nmed, upar, np);
 642 }
 643
 644 //______________________________________________________________________________
 645 void TFluka::Gsdvn(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
 646                    Int_t iaxis) {
 647 //
 648     fMCGeo->Gsdvn(name, mother, ndiv, iaxis);
 649 }
 650
 651 //______________________________________________________________________________
 652 void TFluka::Gsdvn2(const char *name, const char *mother, Int_t ndiv,
 653                     Int_t iaxis, Double_t c0i, Int_t numed) {
 654 //
 655     fMCGeo->Gsdvn2(name, mother, ndiv, iaxis, c0i, numed);
 656 }
 657
 658 //______________________________________________________________________________
 659 void TFluka::Gsdvt(const char *name, const char *mother, Double_t step,
 660                    Int_t iaxis, Int_t numed, Int_t ndvmx) {
 661 //
 662     fMCGeo->Gsdvt(name, mother, step, iaxis, numed, ndvmx);
 663 }
 664
 665 //______________________________________________________________________________
 666 void TFluka::Gsdvt2(const char *name, const char *mother, Double_t step,
 667                     Int_t iaxis, Double_t c0, Int_t numed, Int_t ndvmx) {
 668 //
 669     fMCGeo->Gsdvt2(name, mother, step, iaxis, c0, numed, ndvmx);
 670 }
 671
 672 //______________________________________________________________________________
 673 void TFluka::Gsord(const char * /*name*/, Int_t /*iax*/) {
 674 //
 675 // Nothing to do with TGeo
 676 }
 677
 678 //______________________________________________________________________________
 679 void TFluka::Gspos(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 680                    Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 681                    const char *konly) {
 682 //
 683   fMCGeo->Gspos(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly);
 684 }
 685
 686 //______________________________________________________________________________
 687 void TFluka::Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 688                     Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 689                     const char *konly, Float_t *upar, Int_t np)  {
 690   //
 691   fMCGeo->Gsposp(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly, upar, np);
 692 }
 693
 694 //______________________________________________________________________________
 695 void TFluka::Gsposp(const char *name, Int_t nr, const char *mother,
 696                     Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t irot,
 697                     const char *konly, Double_t *upar, Int_t np)  {
 698   //
 699   fMCGeo->Gsposp(name, nr, mother, x, y, z, irot, konly, upar, np);
 700 }
 701
 702 //______________________________________________________________________________
 703 void TFluka::Gsbool(const char* /*onlyVolName*/, const char* /*manyVolName*/) {
 704 //
 705 // Nothing to do with TGeo
 706 }
 707
 708 //______________________________________________________________________
 709 Bool_t TFluka::GetTransformation(const TString &volumePath,TGeoHMatrix &mat)
 710 {
 711     // Returns the Transformation matrix between the volume specified
 712     // by the path volumePath and the Top or mater volume. The format
 713     // of the path volumePath is as follows (assuming ALIC is the Top volume)
 714     // "/ALIC_1/DDIP_1/S05I_2/S05H_1/S05G_3". Here ALIC is the top most
 715     // or master volume which has only 1 instance of. Of all of the daughter
 716     // volumes of ALICE, DDIP volume copy #1 is indicated. Similarly for
 717     // the daughter volume of DDIP is S05I copy #2 and so on.
 718     // Inputs:
 719     //   TString& volumePath  The volume path to the specific volume
 720     //                        for which you want the matrix. Volume name
 721     //                        hierarchy is separated by "/" while the
 722     //                        copy number is appended using a "_".
 723     // Outputs:
 724     //  TGeoHMatrix &mat      A matrix with its values set to those
 725     //                        appropriate to the Local to Master transformation
 726     // Return:
 727     //   A logical value if kFALSE then an error occurred and no change to
 728     //   mat was made.
 729
 730    // We have to preserve the modeler state
 731    return fMCGeo->GetTransformation(volumePath, mat);
 732 }
 733
 734 //______________________________________________________________________
 735 Bool_t TFluka::GetShape(const TString &volumePath,TString &shapeType,
 736                         TArrayD &par)
 737 {
 738     // Returns the shape and its parameters for the volume specified
 739     // by volumeName.
 740     // Inputs:
 741     //   TString& volumeName  The volume name
 742     // Outputs:
 743     //   TString &shapeType   Shape type
 744     //   TArrayD &par         A TArrayD of parameters with all of the
 745     //                        parameters of the specified shape.
 746     // Return:
 747     //   A logical indicating whether there was an error in getting this
 748     //   information
 749    return fMCGeo->GetShape(volumePath, shapeType, par);
 750 }
 751
 752 //______________________________________________________________________
 753 Bool_t TFluka::GetMaterial(const TString &volumeName,
 754                             TString &name,Int_t &imat,
 755                             Double_t &a,Double_t &z,Double_t &dens,
 756                             Double_t &radl,Double_t &inter,TArrayD &par)
 757 {
 758     // Returns the Material and its parameters for the volume specified
 759     // by volumeName.
 760     // Note, Geant3 stores and uses mixtures as an element with an effective
 761     // Z and A. Consequently, if the parameter Z is not integer, then
 762     // this material represents some sort of mixture.
 763     // Inputs:
 764     //   TString& volumeName  The volume name
 765     // Outputs:
 766     //   TSrting   &name       Material name
 767     //   Int_t     &imat       Material index number
 768     //   Double_t  &a          Average Atomic mass of material
 769     //   Double_t  &z          Average Atomic number of material
 770     //   Double_t  &dens       Density of material [g/cm^3]
 771     //   Double_t  &radl       Average radiation length of material [cm]
 772     //   Double_t  &inter      Average interaction length of material [cm]
 773     //   TArrayD   &par        A TArrayD of user defined parameters.
 774     // Return:
 775     //   kTRUE if no errors
 776    return fMCGeo->GetMaterial(volumeName,name,imat,a,z,dens,radl,inter,par);
 777 }
 778
 779 //______________________________________________________________________
 780 Bool_t TFluka::GetMedium(const TString &volumeName,TString &name,
 781                          Int_t &imed,Int_t &nmat,Int_t &isvol,Int_t &ifield,
 782                          Double_t &fieldm,Double_t &tmaxfd,Double_t &stemax,
 783                          Double_t &deemax,Double_t &epsil, Double_t &stmin,
 784                          TArrayD &par)
 785 {
 786     // Returns the Medium and its parameters for the volume specified
 787     // by volumeName.
 788     // Inputs:
 789     //   TString& volumeName  The volume name.
 790     // Outputs:
 791     //   TString  &name       Medium name
 792     //   Int_t    &nmat       Material number defined for this medium
 793     //   Int_t    &imed       The medium index number
 794     //   Int_t    &isvol      volume number defined for this medium
 795     //   Int_t    &iflield    Magnetic field flag
 796     //   Double_t &fieldm     Magnetic field strength
 797     //   Double_t &tmaxfd     Maximum angle of deflection per step
 798     //   Double_t &stemax     Maximum step size
 799     //   Double_t &deemax     Maximum fraction of energy allowed to be lost
 800     //                        to continuous process.
 801     //   Double_t &epsil      Boundary crossing precision
 802     //   Double_t &stmin      Minimum step size allowed
 803     //   TArrayD  &par        A TArrayD of user parameters with all of the
 804     //                        parameters of the specified medium.
 805     // Return:
 806     //   kTRUE if there where no errors
 807    return fMCGeo->GetMedium(volumeName,name,imed,nmat,isvol,ifield,fieldm,tmaxfd,stemax,deemax,epsil,stmin,par);
 808 }
 809
 810 //______________________________________________________________________________
 811 void TFluka::SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t* ppckov,
 812                          Float_t* absco, Float_t* effic, Float_t* rindex) {
 813 //
 814 // Set Cerenkov properties for medium itmed
 815 //
 816 // npckov: number of sampling points
 817 // ppckov: energy values
 818 // absco:  absorption length
 819 // effic:  quantum efficiency
 820 // rindex: refraction index
 821 //
 822 //
 823 //
 824 //  Create object holding Cerenkov properties
 825 //
 826     TFlukaCerenkov* cerenkovProperties = new TFlukaCerenkov(npckov, ppckov, absco, effic, rindex);
 827 //
 828 //  Pass object to medium
 829     TGeoMedium* medium = gGeoManager->GetMedium(itmed);
 830     medium->SetCerenkovProperties(cerenkovProperties);
 831 }
 832
 833 void TFluka::SetCerenkov(Int_t itmed, Int_t npckov, Float_t* ppckov,
 834                          Float_t* absco, Float_t* effic, Float_t* rindex, Float_t* rfl) {
 835 //
 836 // Set Cerenkov properties for medium itmed
 837 //
 838 // npckov: number of sampling points
 839 // ppckov: energy values
 840 // absco:  absorption length
 841 // effic:  quantum efficiency
 842 // rindex: refraction index
 843 // rfl:    reflectivity for boundary to medium itmed
 844 //
 845 //
 846 //  Create object holding Cerenkov properties
 847 //
 848     TFlukaCerenkov* cerenkovProperties = new TFlukaCerenkov(npckov, ppckov, absco, effic, rindex, rfl);
 849 //
 850 //  Pass object to medium
 851     TGeoMedium* medium = gGeoManager->GetMedium(itmed);
 852     medium->SetCerenkovProperties(cerenkovProperties);
 853 }
 854
 855
 856 //______________________________________________________________________________
 857 void TFluka::SetCerenkov(Int_t /*itmed*/, Int_t /*npckov*/, Double_t * /*ppckov*/,
 858                          Double_t * /*absco*/, Double_t * /*effic*/, Double_t * /*rindex*/) {
 859 //
 860 //  Double_t version not implemented
 861 }
 862
 863 void TFluka::SetCerenkov(Int_t /*itmed*/, Int_t /*npckov*/, Double_t* /*ppckov*/,
 864                          Double_t* /*absco*/, Double_t* /*effic*/, Double_t* /*rindex*/, Double_t* /*rfl*/) {
 865 //
 866 // //  Double_t version not implemented
 867 }
 868
 869 // Euclid
 870 //______________________________________________________________________________
 871 void TFluka::WriteEuclid(const char* /*fileName*/, const char* /*topVol*/,
 872                           Int_t /*number*/, Int_t /*nlevel*/) {
 873 //
 874 // Not with TGeo
 875    Warning("WriteEuclid", "Not implemented !");
 876 }
 877
 878
 879
 880 //_____________________________________________________________________________
 881 // methods needed by the stepping
 882 //____________________________________________________________________________
 883
 884 Int_t TFluka::GetMedium() const {
 885 //
 886 //  Get the medium number for the current fluka region
 887 //
 888     return fGeom->GetMedium(); // this I need to check due to remapping !!!
 889 }
 890
 891 //____________________________________________________________________________
 892 Int_t TFluka::GetDummyRegion() const
 893 {
 894 // Returns index of the dummy region.
 895    return fGeom->GetDummyRegion();
 896 }
 897
 898 //____________________________________________________________________________
 899 Int_t TFluka::GetDummyLattice() const
 900 {
 901 // Returns index of the dummy lattice.
 902    return fGeom->GetDummyLattice();
 903 }
 904
 905 //____________________________________________________________________________
 906 // particle table usage
 907 // ID <--> PDG transformations
 908 //_____________________________________________________________________________
 909 Int_t TFluka::IdFromPDG(Int_t pdg) const
 910 {
 911     //
 912     // Return Fluka code from PDG and pseudo ENDF code
 913
 914     // Catch the feedback photons
 915     if (pdg == 50000051) return (kFLUKAoptical);
 916     // MCIHAD() goes from pdg to fluka internal.
 917     Int_t intfluka = mcihad(pdg);
 918     // KPTOIP array goes from internal to official
 919     return GetFlukaKPTOIP(intfluka);
 920 }
 921
 922 //______________________________________________________________________________
 923 Int_t TFluka::PDGFromId(Int_t id) const
 924 {
 925   //
 926   // Return PDG code and pseudo ENDF code from Fluka code
 927   //                      Alpha     He3       Triton    Deuteron  gen. ion  opt. photon
 928     Int_t idSpecial[6] = {10020040, 10020030, 10010030, 10010020, 10000000, 50000050};
 929   // IPTOKP array goes from official to internal
 930
 931     if (id == kFLUKAoptical) {
 932 // Cerenkov photon
 933         if (fVerbosityLevel >= 3)
 934             printf("\n PDGFromId: Cerenkov Photon \n");
 935         return  50000050;
 936     }
 937 // Error id
 938     if (id == 0 || id < kFLUKAcodemin || id > kFLUKAcodemax) {
 939         if (fVerbosityLevel >= 3)
 940             printf("PDGFromId: Error id = 0\n");
 941         return -1;
 942     }
 943 // Good id
 944     if (id > 0) {
 945         Int_t intfluka = GetFlukaIPTOKP(id);
 946         if (intfluka == 0) {
 947             if (fVerbosityLevel >= 3)
 948                 printf("PDGFromId: Error intfluka = 0: %d\n", id);
 949             return -1;
 950         } else if (intfluka < 0) {
 951             if (fVerbosityLevel >= 3)
 952                 printf("PDGFromId: Error intfluka < 0: %d\n", id);
 953             return -1;
 954         }
 955 //      if (fVerbosityLevel >= 3)
 956 //          printf("mpdgha called with %d %d \n", id, intfluka);
 957         return mpdgha(intfluka);
 958     } else {
 959         // ions and optical photons
 960         return idSpecial[id - kFLUKAcodemin];
 961     }
 962 }
 963
 964 void TFluka::StopTrack()
 965 {
 966     // Set stopping conditions
 967     // Works for photons and charged particles
 968     fStopped = kTRUE;
 969 }
 970
 971 //_____________________________________________________________________________
 972 // methods for physics management
 973 //____________________________________________________________________________
 974 //
 975 // set methods
 976 //
 977
 978 void TFluka::SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue, Int_t imed)
 979 {
 980 //  Set process user flag for material imat
 981 //
 982 //
 983 //  Update if already in the list
 984 //
 985     TIter next(fUserConfig);
 986     TFlukaConfigOption* proc;
 987     while((proc = (TFlukaConfigOption*)next()))
 988     {
 989         if (proc->Medium() == imed) {
 990             proc->SetProcess(flagName, flagValue);
 991             return;
 992         }
 993     }
 994     proc = new TFlukaConfigOption(imed);
 995     proc->SetProcess(flagName, flagValue);
 996     fUserConfig->Add(proc);
 997 }
 998
 999 //______________________________________________________________________________
1000 Bool_t TFluka::SetProcess(const char* flagName, Int_t flagValue)
1001 {
1002 //  Set process user flag
1003 //
1004 //
1005     SetProcess(flagName, flagValue, -1);
1006     return kTRUE;
1007 }
1008
1009 //______________________________________________________________________________
1010 void TFluka::SetCut(const char* cutName, Double_t cutValue, Int_t imed)
1011 {
1012 // Set user cut value for material imed
1013 //
1014     TIter next(fUserConfig);
1015     TFlukaConfigOption* proc;
1016     while((proc = (TFlukaConfigOption*)next()))
1017     {
1018         if (proc->Medium() == imed) {
1019             proc->SetCut(cutName, cutValue);
1020             return;
1021         }
1022     }
1023
1024     proc = new TFlukaConfigOption(imed);
1025     proc->SetCut(cutName, cutValue);
1026     fUserConfig->Add(proc);
1027 }
1028
1029 //______________________________________________________________________________
1030 Bool_t TFluka::SetCut(const char* cutName, Double_t cutValue)
1031 {
1032 // Set user cut value
1033 //
1034 //
1035     SetCut(cutName, cutValue, -1);
1036     return kTRUE;
1037 }
1038
1039
1040 void TFluka::SetUserScoring(const char* option, Int_t npr, char* outfile, Float_t* what)
1041 {
1042 //
1043 // Adds a user scoring option to the list
1044 //
1045     TFlukaScoringOption* opt = new TFlukaScoringOption(option, "User Scoring", npr,outfile,what);
1046     fUserScore->Add(opt);
1047 }
1048 //______________________________________________________________________________
1049 void TFluka::SetUserScoring(const char* option, Int_t npr, char* outfile, Float_t* what, const char* det1, const char* det2, const char* det3)
1050 {
1051 //
1052 // Adds a user scoring option to the list
1053 //
1054     TFlukaScoringOption* opt = new TFlukaScoringOption(option, "User Scoring", npr, outfile, what, det1, det2, det3);
1055     fUserScore->Add(opt);
1056 }
1057
1058 //______________________________________________________________________________
1059 Double_t TFluka::Xsec(char*, Double_t, Int_t, Int_t)
1060 {
1061   Warning("Xsec", "Not yet implemented.!\n"); return -1.;
1062 }
1063
1064
1065 //______________________________________________________________________________
1066 void TFluka::InitPhysics()
1067 {
1068 //
1069 // Physics initialisation with preparation of FLUKA input cards
1070 //
1071 // Construct file names
1072     FILE *pFlukaVmcCoreInp, *pFlukaVmcFlukaMat, *pFlukaVmcInp;
1073     TString sFlukaVmcCoreInp = getenv("ALICE_ROOT");
1074     sFlukaVmcCoreInp +="/TFluka/input/";
1075     TString sFlukaVmcTmp = "flukaMat.inp";
1076     TString sFlukaVmcInp = GetInputFileName();
1077     sFlukaVmcCoreInp += GetCoreInputFileName();
1078
1079 // Open files
1080     if ((pFlukaVmcCoreInp = fopen(sFlukaVmcCoreInp.Data(),"r")) == NULL) {
1081         Warning("InitPhysics", "\nCannot open file %s\n",sFlukaVmcCoreInp.Data());
1082         exit(1);
1083     }
1084     if ((pFlukaVmcFlukaMat = fopen(sFlukaVmcTmp.Data(),"r")) == NULL) {
1085         Warning("InitPhysics", "\nCannot open file %s\n",sFlukaVmcTmp.Data());
1086         exit(1);
1087     }
1088     if ((pFlukaVmcInp = fopen(sFlukaVmcInp.Data(),"w")) == NULL) {
1089         Warning("InitPhysics", "\nCannot open file %s\n",sFlukaVmcInp.Data());
1090         exit(1);
1091     }
1092
1093 // Copy core input file
1094     Char_t sLine[255];
1095     Float_t fEventsPerRun;
1096
1097     while ((fgets(sLine,255,pFlukaVmcCoreInp)) != NULL) {
1098         if (strncmp(sLine,"GEOEND",6) != 0)
1099             fprintf(pFlukaVmcInp,"%s",sLine); // copy until GEOEND card
1100         else {
1101             fprintf(pFlukaVmcInp,"GEOEND\n");   // add GEOEND card
1102             goto flukamat;
1103         }
1104     } // end of while until GEOEND card
1105
1106
1107  flukamat:
1108     while ((fgets(sLine,255,pFlukaVmcFlukaMat)) != NULL) { // copy flukaMat.inp file
1109         fprintf(pFlukaVmcInp,"%s\n",sLine);
1110     }
1111
1112     while ((fgets(sLine,255,pFlukaVmcCoreInp)) != NULL) {
1113         if (strncmp(sLine,"START",5) != 0)
1114             fprintf(pFlukaVmcInp,"%s\n",sLine);
1115         else {
1116             sscanf(sLine+10,"%10f",&fEventsPerRun);
1117             goto fin;
1118         }
1119     } //end of while until START card
1120
1121  fin:
1122
1123
1124 // Pass information to configuration objects
1125
1126     Float_t fLastMaterial = fGeom->GetLastMaterialIndex();
1127     TFlukaConfigOption::SetStaticInfo(pFlukaVmcInp, 3, fLastMaterial, fGeom);
1128
1129     TIter next(fUserConfig);
1130     TFlukaConfigOption* proc;
1131     while((proc = dynamic_cast<TFlukaConfigOption*> (next()))) proc->WriteFlukaInputCards();
1132 //
1133 // Process Fluka specific scoring options
1134 //
1135     TFlukaScoringOption::SetStaticInfo(pFlukaVmcInp, fGeom);
1136     Float_t loginp        = 49.0;
1137     Int_t inp             = 0;
1138     Int_t nscore          = fUserScore->GetEntries();
1139
1140     TFlukaScoringOption *mopo = 0;
1141     TFlukaScoringOption *mopi = 0;
1142
1143     for (Int_t isc = 0; isc < nscore; isc++)
1144     {
1145         mopo = dynamic_cast<TFlukaScoringOption*> (fUserScore->At(isc));
1146         char*    fileName = mopo->GetFileName();
1147         Int_t    size     = strlen(fileName);
1148         Float_t  lun      = -1.;
1149 //
1150 // Check if new output file has to be opened
1151         for (Int_t isci = 0; isci < isc; isci++) {
1152
1153
1154             mopi = dynamic_cast<TFlukaScoringOption*> (fUserScore->At(isci));
1155             if(strncmp(mopi->GetFileName(), fileName, size)==0) {
1156                 //
1157                 // No, the file already exists
1158                 lun = mopi->GetLun();
1159                 mopo->SetLun(lun);
1160                 break;
1161             }
1162         } // inner loop
1163
1164         if (lun == -1.) {
1165             // Open new output file
1166             inp++;
1167             mopo->SetLun(loginp + inp);
1168             mopo->WriteOpenFlukaFile();
1169         }
1170         mopo->WriteFlukaInputCards();
1171     }
1172
1173 // Add RANDOMIZ card
1174     fprintf(pFlukaVmcInp,"RANDOMIZ  %10.1f%10.0f\n", 1., Float_t(gRandom->GetSeed()));
1175 // Add START and STOP card
1176     fprintf(pFlukaVmcInp,"START     %10.1f\n",fEventsPerRun);
1177     fprintf(pFlukaVmcInp,"STOP      \n");
1178
1179
1180 // Close files
1181    fclose(pFlukaVmcCoreInp);
1182    fclose(pFlukaVmcFlukaMat);
1183    fclose(pFlukaVmcInp);
1184
1185
1186 //
1187 // Initialisation needed for Cerenkov photon production and transport
1188     TObjArray *matList = GetFlukaMaterials();
1189     Int_t nmaterial =  matList->GetEntriesFast();
1190     fMaterials = new Int_t[nmaterial+3];
1191
1192     for (Int_t im = 0; im < nmaterial; im++)
1193     {
1194         TGeoMaterial* material = dynamic_cast<TGeoMaterial*> (matList->At(im));
1195         Int_t idmat = material->GetIndex();
1196         fMaterials[idmat] = im;
1197     }
1198 } // end of InitPhysics
1199
1200
1201 //______________________________________________________________________________
1202 void TFluka::SetMaxStep(Double_t step)
1203 {
1204 // Set the maximum step size
1205     if (step > 1.e4) return;
1206
1207     Int_t mreg, latt;
1208     fGeom->GetCurrentRegion(mreg, latt);
1209     STEPSZ.stepmx[mreg - 1] = step;
1210 }
1211
1212
1213 Double_t TFluka::MaxStep() const
1214 {
1215 // Return the maximum for current medium
1216     Int_t mreg, latt;
1217     fGeom->GetCurrentRegion(mreg, latt);
1218     return (STEPSZ.stepmx[mreg - 1]);
1219 }
1220
1221 //______________________________________________________________________________
1222 void TFluka::SetMaxNStep(Int_t)
1223 {
1224 // SetMaxNStep is dummy procedure in TFluka !
1225   if (fVerbosityLevel >=3)
1226   cout << "SetMaxNStep is dummy procedure in TFluka !" << endl;
1227 }
1228
1229 //______________________________________________________________________________
1230 void TFluka::SetUserDecay(Int_t)
1231 {
1232 // SetUserDecay is dummy procedure in TFluka !
1233   if (fVerbosityLevel >=3)
1234   cout << "SetUserDecay is dummy procedure in TFluka !" << endl;
1235 }
1236
1237 //
1238 // dynamic properties
1239 //
1240 //______________________________________________________________________________
1241 void TFluka::TrackPosition(TLorentzVector& position) const
1242 {
1243 // Return the current position in the master reference frame of the
1244 // track being transported
1245 // TRACKR.atrack = age of the particle
1246 // TRACKR.xtrack = x-position of the last point
1247 // TRACKR.ytrack = y-position of the last point
1248 // TRACKR.ztrack = z-position of the last point
1249   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1250   if (caller == kENDRAW    || caller == kUSDRAW ||
1251       caller == kBXExiting || caller == kBXEntering ||
1252       caller == kUSTCKV) {
1253     position.SetX(GetXsco());
1254     position.SetY(GetYsco());
1255     position.SetZ(GetZsco());
1256     position.SetT(TRACKR.atrack);
1257   }
1258   else if (caller == kMGDRAW) {
1259     position.SetX(TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack]);
1260     position.SetY(TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack]);
1261     position.SetZ(TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack]);
1262     position.SetT(TRACKR.atrack);
1263   }
1264   else if (caller == kSODRAW) {
1265     position.SetX(TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack]);
1266     position.SetY(TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack]);
1267     position.SetZ(TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack]);
1268     position.SetT(0);
1269   } else if (caller == kMGResumedTrack) {
1270     position.SetX(TRACKR.spausr[0]);
1271     position.SetY(TRACKR.spausr[1]);
1272     position.SetZ(TRACKR.spausr[2]);
1273     position.SetT(TRACKR.spausr[3]);
1274   }
1275   else
1276     Warning("TrackPosition","position not available");
1277 }
1278
1279 //______________________________________________________________________________
1280 void TFluka::TrackPosition(Double_t& x, Double_t& y, Double_t& z) const
1281 {
1282 // Return the current position in the master reference frame of the
1283 // track being transported
1284 // TRACKR.atrack = age of the particle
1285 // TRACKR.xtrack = x-position of the last point
1286 // TRACKR.ytrack = y-position of the last point
1287 // TRACKR.ztrack = z-position of the last point
1288   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1289   if (caller == kENDRAW    || caller == kUSDRAW ||
1290       caller == kBXExiting || caller == kBXEntering ||
1291       caller == kUSTCKV) {
1292     x = GetXsco();
1293     y = GetYsco();
1294     z = GetZsco();
1295   }
1296   else if (caller == kMGDRAW || caller == kSODRAW) {
1297     x = TRACKR.xtrack[TRACKR.ntrack];
1298     y = TRACKR.ytrack[TRACKR.ntrack];
1299     z = TRACKR.ztrack[TRACKR.ntrack];
1300   }
1301   else if (caller == kMGResumedTrack) {
1302     x = TRACKR.spausr[0];
1303     y = TRACKR.spausr[1];
1304     z = TRACKR.spausr[2];
1305   }
1306   else
1307     Warning("TrackPosition","position not available");
1308 }
1309
1310 //______________________________________________________________________________
1311 void TFluka::TrackMomentum(TLorentzVector& momentum) const
1312 {
1313 // Return the direction and the momentum (GeV/c) of the track
1314 // currently being transported
1315 // TRACKR.ptrack = momentum of the particle (not always defined, if
1316 //               < 0 must be obtained from etrack)
1317 // TRACKR.cx,y,ztrck = direction cosines of the current particle
1318 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
1319 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1320 // PAPROP.am[TRACKR.jtrack] = particle mass in gev
1321   FlukaCallerCode_t  caller = GetCaller();
1322   FlukaProcessCode_t icode  = GetIcode();
1323
1324   if (caller != kEEDRAW && caller != kMGResumedTrack &&
1325       (caller != kENDRAW || (icode != kEMFSCOstopping1 && icode != kEMFSCOstopping2))) {
1326     if (TRACKR.ptrack >= 0) {
1327       momentum.SetPx(TRACKR.ptrack*TRACKR.cxtrck);
1328       momentum.SetPy(TRACKR.ptrack*TRACKR.cytrck);
1329       momentum.SetPz(TRACKR.ptrack*TRACKR.cztrck);
1330       momentum.SetE(TRACKR.etrack);
1331       return;
1332     }
1333     else {
1334       Double_t p = sqrt(TRACKR.etrack * TRACKR.etrack - ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack) * ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack));
1335       momentum.SetPx(p*TRACKR.cxtrck);
1336       momentum.SetPy(p*TRACKR.cytrck);
1337       momentum.SetPz(p*TRACKR.cztrck);
1338       momentum.SetE(TRACKR.etrack);
1339       return;
1340     }
1341   } else if  (caller == kMGResumedTrack) {
1342     momentum.SetPx(TRACKR.spausr[4]);
1343     momentum.SetPy(TRACKR.spausr[5]);
1344     momentum.SetPz(TRACKR.spausr[6]);
1345     momentum.SetE (TRACKR.spausr[7]);
1346     return;
1347   } else if (caller == kENDRAW && (icode == kEMFSCOstopping1 || icode == kEMFSCOstopping2)) {
1348       momentum.SetPx(0.);
1349       momentum.SetPy(0.);
1350       momentum.SetPz(0.);
1351       momentum.SetE(TrackMass());
1352   }
1353   else
1354     Warning("TrackMomentum","momentum not available");
1355 }
1356
1357 //______________________________________________________________________________
1358 void TFluka::TrackMomentum(Double_t& px, Double_t& py, Double_t& pz, Double_t& e) const
1359 {
1360 // Return the direction and the momentum (GeV/c) of the track
1361 // currently being transported
1362 // TRACKR.ptrack = momentum of the particle (not always defined, if
1363 //               < 0 must be obtained from etrack)
1364 // TRACKR.cx,y,ztrck = direction cosines of the current particle
1365 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
1366 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1367 // PAPROP.am[TRACKR.jtrack] = particle mass in gev
1368   FlukaCallerCode_t   caller = GetCaller();
1369   FlukaProcessCode_t  icode  = GetIcode();
1370   if (caller != kEEDRAW && caller != kMGResumedTrack &&
1371       (caller != kENDRAW || (icode != kEMFSCOstopping1 && icode != kEMFSCOstopping2))) {
1372     if (TRACKR.ptrack >= 0) {
1373       px = TRACKR.ptrack*TRACKR.cxtrck;
1374       py = TRACKR.ptrack*TRACKR.cytrck;
1375       pz = TRACKR.ptrack*TRACKR.cztrck;
1376       e  = TRACKR.etrack;
1377       return;
1378     }
1379     else {
1380       Double_t p = sqrt(TRACKR.etrack * TRACKR.etrack - ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack) *  ParticleMassFPC(TRACKR.jtrack));
1381       px = p*TRACKR.cxtrck;
1382       py = p*TRACKR.cytrck;
1383       pz = p*TRACKR.cztrck;
1384       e  = TRACKR.etrack;
1385       return;
1386     }
1387   } else if (caller == kMGResumedTrack) {
1388       px = TRACKR.spausr[4];
1389       py = TRACKR.spausr[5];
1390       pz = TRACKR.spausr[6];
1391       e  = TRACKR.spausr[7];
1392       return;
1393   } else if (caller == kENDRAW && (icode == kEMFSCOstopping1 || icode == kEMFSCOstopping2)) {
1394       px = 0.;
1395       py = 0.;
1396       pz = 0.;
1397       e  = TrackMass();
1398   }
1399   else
1400     Warning("TrackMomentum","momentum not available");
1401 }
1402
1403 //______________________________________________________________________________
1404 Double_t TFluka::TrackStep() const
1405 {
1406 // Return the length in centimeters of the current step
1407 // TRACKR.ctrack = total curved path
1408   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1409   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting ||
1410       caller == kENDRAW     || caller == kUSDRAW ||
1411       caller == kUSTCKV     || caller == kMGResumedTrack)
1412     return 0.0;
1413   else if (caller == kMGDRAW)
1414     return TRACKR.ctrack;
1415   else {
1416     Warning("TrackStep", "track step not available");
1417     return 0.0;
1418   }
1419 }
1420
1421 //______________________________________________________________________________
1422 Double_t TFluka::TrackLength() const
1423 {
1424 // TRACKR.cmtrck = cumulative curved path since particle birth
1425   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1426   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting ||
1427       caller == kENDRAW || caller == kUSDRAW || caller == kMGDRAW ||
1428       caller == kUSTCKV)
1429     return TRACKR.cmtrck;
1430   else if (caller == kMGResumedTrack)
1431     return TRACKR.spausr[8];
1432   else {
1433     Warning("TrackLength", "track length not available");
1434     return 0.0;
1435   }
1436 }
1437
1438 //______________________________________________________________________________
1439 Double_t TFluka::TrackTime() const
1440 {
1441 // Return the current time of flight of the track being transported
1442 // TRACKR.atrack = age of the particle
1443   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1444   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting ||
1445       caller == kENDRAW     || caller == kUSDRAW    || caller == kMGDRAW ||
1446       caller == kUSTCKV)
1447     return TRACKR.atrack;
1448   else if (caller == kMGResumedTrack)
1449     return TRACKR.spausr[3];
1450   else {
1451     Warning("TrackTime", "track time not available");
1452     return 0.0;
1453   }
1454 }
1455
1456 //______________________________________________________________________________
1457 Double_t TFluka::Edep() const
1458 {
1459 // Energy deposition
1460 // if TRACKR.ntrack = 0, TRACKR.mtrack = 0:
1461 // -->local energy deposition (the value and the point are not recorded in TRACKR)
1462 //    but in the variable "rull" of the procedure "endraw.cxx"
1463 // if TRACKR.ntrack > 0, TRACKR.mtrack = 0:
1464 // -->no energy loss along the track
1465 // if TRACKR.ntrack > 0, TRACKR.mtrack > 0:
1466 // -->energy loss distributed along the track
1467 // TRACKR.dtrack = energy deposition of the jth deposition event
1468
1469   // If coming from bxdraw we have 2 steps of 0 length and 0 edep
1470   // If coming from usdraw we just signal particle production - no edep
1471   // If just first time after resuming, no edep for the primary
1472   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1473   if (caller == kBXExiting || caller == kBXEntering ||
1474       caller == kUSDRAW    || caller == kMGResumedTrack) return 0.0;
1475   Double_t sum = 0;
1476   for ( Int_t j=0;j<TRACKR.mtrack;j++) {
1477       sum +=TRACKR.dtrack[j];
1478   }
1479   if (TRACKR.ntrack == 0 && TRACKR.mtrack == 0)
1480       return fRull + sum;
1481   else {
1482       return sum;
1483   }
1484 }
1485
1486 //______________________________________________________________________________
1487 Int_t TFluka::CorrectFlukaId() const
1488 {
1489    // since we don't put photons and e- created bellow transport cut on the vmc stack
1490    // and there is a call to endraw for energy deposition for each of them
1491    // and they have the track number of their parent, but different identity (pdg)
1492    // so we want to assign also their parent identity also.
1493    if( (IsTrackStop() )
1494         && TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 4] == TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 1]
1495         && TRACKR.jtrack != TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 3] ) {
1496       if (fVerbosityLevel >=3)
1497          cout << "CorrectFlukaId() for icode=" << GetIcode()
1498                << " track=" << TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 1]
1499                << " current PDG=" << PDGFromId(TRACKR.jtrack)
1500                << " assign parent PDG=" << PDGFromId(TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 3]) << endl;
1501       return TRACKR.ispusr[mkbmx2 - 3]; // assign parent identity
1502    }
1503    return TRACKR.jtrack;
1504 }
1505
1506
1507 //______________________________________________________________________________
1508 Int_t TFluka::TrackPid() const
1509 {
1510 // Return the id of the particle transported
1511 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1512   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1513   if (caller != kEEDRAW) {
1514      return PDGFromId( CorrectFlukaId() );
1515   }
1516   else
1517     return -1000;
1518 }
1519
1520 //______________________________________________________________________________
1521 Double_t TFluka::TrackCharge() const
1522 {
1523 // Return charge of the track currently transported
1524 // PAPROP.ichrge = electric charge of the particle
1525 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1526   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1527   if (caller != kEEDRAW)
1528      return PAPROP.ichrge[CorrectFlukaId()+6];
1529   else
1530     return -1000.0;
1531 }
1532
1533 //______________________________________________________________________________
1534 Double_t TFluka::TrackMass() const
1535 {
1536 // PAPROP.am = particle mass in GeV
1537 // TRACKR.jtrack = identity number of the particle
1538   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1539   if (caller != kEEDRAW)
1540      return PAPROP.am[CorrectFlukaId()+6];
1541   else
1542     return -1000.0;
1543 }
1544
1545 //______________________________________________________________________________
1546 Double_t TFluka::Etot() const
1547 {
1548 // TRACKR.etrack = total energy of the particle
1549   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1550   if (caller != kEEDRAW)
1551     return TRACKR.etrack;
1552   else
1553     return -1000.0;
1554 }
1555
1556 //
1557 // track status
1558 //
1559 //______________________________________________________________________________
1560 Bool_t   TFluka::IsNewTrack() const
1561 {
1562 // Return true for the first call of Stepping()
1563    return fTrackIsNew;
1564 }
1565
1566 void     TFluka::SetTrackIsNew(Bool_t flag)
1567 {
1568 // Return true for the first call of Stepping()
1569    fTrackIsNew = flag;
1570
1571 }
1572
1573
1574 //______________________________________________________________________________
1575 Bool_t   TFluka::IsTrackInside() const
1576 {
1577 // True if the track is not at the boundary of the current volume
1578 // In Fluka a step is always inside one kind of material
1579 // If the step would go behind the region of one material,
1580 // it will be shortened to reach only the boundary.
1581 // Therefore IsTrackInside() is always true.
1582   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1583   if (caller == kBXEntering || caller == kBXExiting)
1584     return 0;
1585   else
1586     return 1;
1587 }
1588
1589 //______________________________________________________________________________
1590 Bool_t   TFluka::IsTrackEntering() const
1591 {
1592 // True if this is the first step of the track in the current volume
1593
1594   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1595   if (caller == kBXEntering)
1596     return 1;
1597   else return 0;
1598 }
1599
1600 //______________________________________________________________________________
1601 Bool_t   TFluka::IsTrackExiting() const
1602 {
1603 // True if track is exiting volume
1604 //
1605   FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1606   if (caller == kBXExiting)
1607     return 1;
1608   else return 0;
1609 }
1610
1611 //______________________________________________________________________________
1612 Bool_t   TFluka::IsTrackOut() const
1613 {
1614 // True if the track is out of the setup
1615 // means escape
1616   FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1617
1618   if (icode == kKASKADescape ||
1619       icode == kEMFSCOescape ||
1620       icode == kKASNEUescape ||
1621       icode == kKASHEAescape ||
1622       icode == kKASOPHescape)
1623        return 1;
1624   else return 0;
1625 }
1626
1627 //______________________________________________________________________________
1628 Bool_t   TFluka::IsTrackDisappeared() const
1629 {
1630 // All inelastic interactions and decays
1631 // fIcode from usdraw
1632   FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1633   if (icode == kKASKADinelint    || // inelastic interaction
1634       icode == kKASKADdecay      || // particle decay
1635       icode == kKASKADdray       || // delta ray generation by hadron
1636       icode == kKASKADpair       || // direct pair production
1637       icode == kKASKADbrems      || // bremsstrahlung (muon)
1638       icode == kEMFSCObrems      || // bremsstrahlung (electron)
1639       icode == kEMFSCOmoller     || // Moller scattering
1640       icode == kEMFSCObhabha     || // Bhaba scattering
1641       icode == kEMFSCOanniflight || // in-flight annihilation
1642       icode == kEMFSCOannirest   || // annihilation at rest
1643       icode == kEMFSCOpair       || // pair production
1644       icode == kEMFSCOcompton    || // Compton scattering
1645       icode == kEMFSCOphotoel    || // Photoelectric effect
1646       icode == kKASNEUhadronic   || // hadronic interaction
1647       icode == kKASHEAdray          // delta-ray
1648       ) return 1;
1649   else return 0;
1650 }
1651
1652 //______________________________________________________________________________
1653 Bool_t   TFluka::IsTrackStop() const
1654 {
1655 // True if the track energy has fallen below the threshold
1656 // means stopped by signal or below energy threshold
1657   FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1658   if (icode == kKASKADstopping  || // stopping particle
1659       icode == kKASKADtimekill  || // time kill
1660       icode == kEMFSCOstopping1 || // below user-defined cut-off
1661       icode == kEMFSCOstopping2 || // below user cut-off
1662       icode == kEMFSCOtimekill  || // time kill
1663       icode == kKASNEUstopping  || // neutron below threshold
1664       icode == kKASNEUtimekill  || // time kill
1665       icode == kKASHEAtimekill  || // time kill
1666       icode == kKASOPHtimekill) return 1; // time kill
1667   else return 0;
1668 }
1669
1670 //______________________________________________________________________________
1671 Bool_t   TFluka::IsTrackAlive() const
1672 {
1673 // means not disappeared or not out
1674   if (IsTrackDisappeared() || IsTrackOut() ) return 0;
1675   else return 1;
1676 }
1677
1678 //
1679 // secondaries
1680 //
1681
1682 //______________________________________________________________________________
1683 Int_t TFluka::NSecondaries() const
1684
1685 {
1686 // Number of secondary particles generated in the current step
1687 // GENSTK.np = number of secondaries except light and heavy ions
1688 // FHEAVY.npheav = number of secondaries for light and heavy secondary ions
1689     FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1690     if (caller == kUSDRAW)  // valid only after usdraw
1691         return GENSTK.np + FHEAVY.npheav;
1692     else if (caller == kUSTCKV) {
1693         // Cerenkov Photon production
1694         return fNCerenkov;
1695     }
1696     return 0;
1697 } // end of NSecondaries
1698
1699 //______________________________________________________________________________
1700 void TFluka::GetSecondary(Int_t isec, Int_t& particleId,
1701                 TLorentzVector& position, TLorentzVector& momentum)
1702 {
1703 // Copy particles from secondary stack to vmc stack
1704 //
1705
1706     FlukaCallerCode_t caller = GetCaller();
1707     if (caller == kUSDRAW) {  // valid only after usdraw
1708         if (GENSTK.np > 0) {
1709             // Hadronic interaction
1710             if (isec >= 0 && isec < GENSTK.np) {
1711                 particleId = PDGFromId(GENSTK.kpart[isec]);
1712                 position.SetX(fXsco);
1713                 position.SetY(fYsco);
1714                 position.SetZ(fZsco);
1715                 position.SetT(TRACKR.atrack);
1716                 momentum.SetPx(GENSTK.plr[isec]*GENSTK.cxr[isec]);
1717                 momentum.SetPy(GENSTK.plr[isec]*GENSTK.cyr[isec]);
1718                 momentum.SetPz(GENSTK.plr[isec]*GENSTK.czr[isec]);
1719                 momentum.SetE(GENSTK.tki[isec] + PAPROP.am[GENSTK.kpart[isec]+6]);
1720             }
1721             else if (isec >= GENSTK.np && isec < GENSTK.np + FHEAVY.npheav) {
1722                 Int_t jsec = isec - GENSTK.np;
1723                 particleId = FHEAVY.kheavy[jsec]; // this is Fluka id !!!
1724                 position.SetX(fXsco);
1725                 position.SetY(fYsco);
1726                 position.SetZ(fZsco);
1727                 position.SetT(TRACKR.atrack);
1728                 momentum.SetPx(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.cxheav[jsec]);
1729                 momentum.SetPy(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.cyheav[jsec]);
1730                 momentum.SetPz(FHEAVY.pheavy[jsec]*FHEAVY.czheav[jsec]);
1731                 if (FHEAVY.tkheav[jsec] >= 3 && FHEAVY.tkheav[jsec] <= 6)
1732                     momentum.SetE(FHEAVY.tkheav[jsec] + PAPROP.am[jsec+6]);
1733                 else if (FHEAVY.tkheav[jsec] > 6)
1734                     momentum.SetE(FHEAVY.tkheav[jsec] + FHEAVY.amnhea[jsec]); // to be checked !!!
1735             }
1736             else
1737                 Warning("GetSecondary","isec out of range");
1738         }
1739     } else if (caller == kUSTCKV) {
1740         Int_t index = OPPHST.lstopp - isec;
1741         position.SetX(OPPHST.xoptph[index]);
1742         position.SetY(OPPHST.yoptph[index]);
1743         position.SetZ(OPPHST.zoptph[index]);
1744         position.SetT(OPPHST.agopph[index]);
1745         Double_t p = OPPHST.poptph[index];
1746
1747         momentum.SetPx(p * OPPHST.txopph[index]);
1748         momentum.SetPy(p * OPPHST.tyopph[index]);
1749         momentum.SetPz(p * OPPHST.tzopph[index]);
1750         momentum.SetE(p);
1751     }
1752     else
1753         Warning("GetSecondary","no secondaries available");
1754
1755 } // end of GetSecondary
1756
1757
1758 //______________________________________________________________________________
1759 TMCProcess TFluka::ProdProcess(Int_t) const
1760
1761 {
1762 // Name of the process that has produced the secondary particles
1763 // in the current step
1764
1765     Int_t mugamma = (TRACKR.jtrack == kFLUKAphoton ||
1766                      TRACKR.jtrack == kFLUKAmuplus ||
1767                      TRACKR.jtrack == kFLUKAmuminus);
1768     FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1769
1770     if      (icode == kKASKADdecay)                                   return kPDecay;
1771     else if (icode == kKASKADpair || icode == kEMFSCOpair)            return kPPair;
1772     else if (icode == kEMFSCOcompton)                                 return kPCompton;
1773     else if (icode == kEMFSCOphotoel)                                 return kPPhotoelectric;
1774     else if (icode == kKASKADbrems      || icode == kEMFSCObrems)     return kPBrem;
1775     else if (icode == kKASKADdray       || icode == kKASHEAdray)      return kPDeltaRay;
1776     else if (icode == kEMFSCOmoller     || icode == kEMFSCObhabha)    return kPDeltaRay;
1777     else if (icode == kEMFSCOanniflight || icode == kEMFSCOannirest)  return kPAnnihilation;
1778     else if (icode == kKASKADinelint) {
1779         if (!mugamma)                                                 return kPHadronic;
1780         else if (TRACKR.jtrack == kFLUKAphoton)                       return kPPhotoFission;
1781         else                                                          return kPMuonNuclear;
1782     }
1783     else if (icode == kEMFSCOrayleigh)                                return kPRayleigh;
1784 // Fluka codes 100, 300 and 400 still to be investigasted
1785     else                                                              return kPNoProcess;
1786 }
1787
1788
1789 Int_t TFluka::StepProcesses(TArrayI &proc) const
1790 {
1791   //
1792   // Return processes active in the current step
1793   //
1794     FlukaProcessCode_t icode = GetIcode();
1795     proc.Set(1);
1796     TMCProcess iproc;
1797     switch (icode) {
1798     case kKASKADtimekill:
1799     case kEMFSCOtimekill:
1800     case kKASNEUtimekill:
1801     case kKASHEAtimekill:
1802     case kKASOPHtimekill:
1803         iproc =  kPTOFlimit;
1804         break;
1805     case kKASKADstopping:
1806     case kKASKADescape:
1807     case kEMFSCOstopping1:
1808     case kEMFSCOstopping2:
1809     case kEMFSCOescape:
1810     case kKASNEUstopping:
1811     case kKASNEUescape:
1812     case kKASHEAescape:
1813     case kKASOPHescape:
1814         iproc = kPStop;
1815         break;
1816     case kKASOPHabsorption:
1817         iproc = kPLightAbsorption;
1818         break;
1819     case kKASOPHrefraction:
1820         iproc = kPLightRefraction;
1821     case kEMSCOlocaledep :
1822         iproc = kPPhotoelectric;
1823         break;
1824     default:
1825         iproc = ProdProcess(0);
1826     }
1827     proc[0] = iproc;
1828     return 1;
1829 }
1830 //______________________________________________________________________________
1831 Int_t TFluka::VolId2Mate(Int_t id) const
1832 {
1833 //
1834 // Returns the material number for a given volume ID
1835 //
1836    return fMCGeo->VolId2Mate(id);
1837 }
1838
1839 //______________________________________________________________________________
1840 const char* TFluka::VolName(Int_t id) const
1841 {
1842 //
1843 // Returns the volume name for a given volume ID
1844 //
1845    return fMCGeo->VolName(id);
1846 }
1847
1848 //______________________________________________________________________________
1849 Int_t TFluka::VolId(const Text_t* volName) const
1850 {
1851 //
1852 // Converts from volume name to volume ID.
1853 // Time consuming. (Only used during set-up)
1854 // Could be replaced by hash-table
1855 //
1856     char sname[20];
1857     Int_t len;
1858     strncpy(sname, volName, len = strlen(volName));
1859     sname[len] = 0;
1860     while (sname[len - 1] == ' ') sname[--len] = 0;
1861     return fMCGeo->VolId(sname);
1862 }
1863
1864 //______________________________________________________________________________
1865 Int_t TFluka::CurrentVolID(Int_t& copyNo) const
1866 {
1867 //
1868 // Return the logical id and copy number corresponding to the current fluka region
1869 //
1870   if (gGeoManager->IsOutside()) return 0;
1871   TGeoNode *node = gGeoManager->GetCurrentNode();
1872   copyNo = node->GetNumber();
1873   Int_t id = node->GetVolume()->GetNumber();
1874   return id;
1875 }
1876
1877 //______________________________________________________________________________
1878 Int_t TFluka::CurrentVolOffID(Int_t off, Int_t& copyNo) const
1879 {
1880 //
1881 // Return the logical id and copy number of off'th mother
1882 // corresponding to the current fluka region
1883 //
1884   if (off<0 || off>gGeoManager->GetLevel()) return 0;
1885   if (off==0) return CurrentVolID(copyNo);
1886   TGeoNode *node = gGeoManager->GetMother(off);
1887   if (!node) return 0;
1888   copyNo = node->GetNumber();
1889   return node->GetVolume()->GetNumber();
1890 }
1891
1892 //______________________________________________________________________________
1893 const char* TFluka::CurrentVolName() const
1894 {
1895 //
1896 // Return the current volume name
1897 //
1898   if (gGeoManager->IsOutside()) return 0;
1899   return gGeoManager->GetCurrentVolume()->GetName();
1900 }
1901
1902 //______________________________________________________________________________
1903 const char* TFluka::CurrentVolOffName(Int_t off) const
1904 {
1905 //
1906 // Return the volume name of the off'th mother of the current volume
1907 //
1908   if (off<0 || off>gGeoManager->GetLevel()) return 0;
1909   if (off==0) return CurrentVolName();
1910   TGeoNode *node = gGeoManager->GetMother(off);
1911   if (!node) return 0;
1912   return node->GetVolume()->GetName();
1913 }
1914
1915 const char* TFluka::CurrentVolPath() {
1916   // Return the current volume path
1917   return gGeoManager->GetPath();
1918 }
1919 //______________________________________________________________________________
1920 Int_t TFluka::CurrentMaterial(Float_t & a, Float_t & z,
1921                       Float_t & dens, Float_t & radl, Float_t & absl) const
1922 {
1923 //
1924 //  Return the current medium number and material properties
1925 //
1926   Int_t copy;
1927   Int_t id  =  TFluka::CurrentVolID(copy);
1928   Int_t med =  TFluka::VolId2Mate(id);
1929   TGeoVolume*     vol = gGeoManager->GetCurrentVolume();
1930   TGeoMaterial*   mat = vol->GetMaterial();
1931   a    = mat->GetA();
1932   z    = mat->GetZ();
1933   dens = mat->GetDensity();
1934   radl = mat->GetRadLen();
1935   absl = mat->GetIntLen();
1936
1937   return med;
1938 }
1939
1940 //______________________________________________________________________________
1941 void TFluka::Gmtod(Float_t* xm, Float_t* xd, Int_t iflag)
1942 {
1943 // Transforms a position from the world reference frame
1944 // to the current volume reference frame.
1945 //
1946 //  Geant3 desription:
1947 //  ==================
1948 //       Computes coordinates XD (in DRS)
1949 //       from known coordinates XM in MRS
1950 //       The local reference system can be initialized by
1951 //         - the tracking routines and GMTOD used in GUSTEP
1952 //         - a call to GMEDIA(XM,NUMED)
1953 //         - a call to GLVOLU(NLEVEL,NAMES,NUMBER,IER)
1954 //             (inverse routine is GDTOM)
1955 //
1956 //        If IFLAG=1  convert coordinates
1957 //           IFLAG=2  convert direction cosinus
1958 //
1959 // ---
1960    Double_t xmL[3], xdL[3];
1961    Int_t i;
1962    for (i=0;i<3;i++) xmL[i]=xm[i];
1963    if (iflag == 1) gGeoManager->MasterToLocal(xmL,xdL);
1964    else            gGeoManager->MasterToLocalVect(xmL,xdL);
1965    for (i=0;i<3;i++) xd[i] = xdL[i];
1966 }
1967
1968 //______________________________________________________________________________
1969 void TFluka::Gmtod(Double_t* xm, Double_t* xd, Int_t iflag)
1970 {
1971 //
1972 // See Gmtod(Float_t*, Float_t*, Int_t)
1973 //
1974    if (iflag == 1) gGeoManager->MasterToLocal(xm,xd);
1975    else            gGeoManager->MasterToLocalVect(xm,xd);
1976 }
1977
1978 //______________________________________________________________________________
1979 void TFluka::Gdtom(Float_t* xd, Float_t* xm, Int_t iflag)
1980 {
1981 // Transforms a position from the current volume reference frame
1982 // to the world reference frame.
1983 //
1984 //  Geant3 desription:
1985 //  ==================
1986 //  Computes coordinates XM (Master Reference System
1987 //  knowing the coordinates XD (Detector Ref System)
1988 //  The local reference system can be initialized by
1989 //    - the tracking routines and GDTOM used in GUSTEP
1990 //    - a call to GSCMED(NLEVEL,NAMES,NUMBER)
1991 //        (inverse routine is GMTOD)
1992 //
1993 //   If IFLAG=1  convert coordinates
1994 //      IFLAG=2  convert direction cosinus
1995 //
1996 // ---
1997    Double_t xmL[3], xdL[3];
1998    Int_t i;
1999    for (i=0;i<3;i++) xdL[i] = xd[i];
2000    if (iflag == 1) gGeoManager->LocalToMaster(xdL,xmL);
2001    else            gGeoManager->LocalToMasterVect(xdL,xmL);
2002    for (i=0;i<3;i++) xm[i]=xmL[i];
2003 }
2004
2005 //______________________________________________________________________________
2006 void TFluka::Gdtom(Double_t* xd, Double_t* xm, Int_t iflag)
2007 {
2008 //
2009 // See Gdtom(Float_t*, Float_t*, Int_t)
2010 //
2011    if (iflag == 1) gGeoManager->LocalToMaster(xd,xm);
2012    else            gGeoManager->LocalToMasterVect(xd,xm);
2013 }
2014
2015 //______________________________________________________________________________
2016 TObjArray *TFluka::GetFlukaMaterials()
2017 {
2018 //
2019 // Get array of Fluka materials
2020    return fGeom->GetMatList();
2021 }
2022
2023 //______________________________________________________________________________
2024 void TFluka::SetMreg(Int_t l, Int_t lttc)
2025 {
2026 // Set current fluka region
2027    fCurrentFlukaRegion = l;
2028    fGeom->SetMreg(l,lttc);
2029 }
2030
2031
2032
2033
2034 TString TFluka::ParticleName(Int_t pdg) const
2035 {
2036     // Return particle name for particle with pdg code pdg.
2037     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2038     return TString((CHPPRP.btype[ifluka - kFLUKAcodemin]), 8);
2039 }
2040
2041
2042 Double_t TFluka::ParticleMass(Int_t pdg) const
2043 {
2044     // Return particle mass for particle with pdg code pdg.
2045     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2046     return (PAPROP.am[ifluka - kFLUKAcodemin]);
2047 }
2048
2049 Double_t TFluka::ParticleMassFPC(Int_t fpc) const
2050 {
2051     // Return particle mass for particle with Fluka particle code fpc
2052     return (PAPROP.am[fpc - kFLUKAcodemin]);
2053 }
2054
2055 Double_t TFluka::ParticleCharge(Int_t pdg) const
2056 {
2057     // Return particle charge for particle with pdg code pdg.
2058     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2059     return Double_t(PAPROP.ichrge[ifluka - kFLUKAcodemin]);
2060 }
2061
2062 Double_t TFluka::ParticleLifeTime(Int_t pdg) const
2063 {
2064     // Return particle lifetime for particle with pdg code pdg.
2065     Int_t ifluka = IdFromPDG(pdg);
2066     return (PAPROP.tmnlf[ifluka - kFLUKAcodemin]);
2067 }
2068
2069 void TFluka::Gfpart(Int_t pdg, char* name, Int_t& type, Float_t& mass, Float_t& charge, Float_t& tlife)
2070 {
2071     // Retrieve particle properties for particle with pdg code pdg.
2072
2073     strcpy(name, ParticleName(pdg).Data());
2074     type   = ParticleMCType(pdg);
2075     mass   = ParticleMass(pdg);
2076     charge = ParticleCharge(pdg);
2077     tlife  = ParticleLifeTime(pdg);
2078 }
2079
2080 void TFluka::PrintHeader()
2081 {
2082     //
2083     // Print a header
2084     printf("\n");
2085     printf("\n");
2086     printf("------------------------------------------------------------------------------\n");
2087     printf("- You are using the TFluka Virtual Monte Carlo Interface to FLUKA.           -\n");
2088     printf("- Please see the file fluka.out for FLUKA output and licensing information.  -\n");
2089     printf("------------------------------------------------------------------------------\n");
2090     printf("\n");
2091     printf("\n");
2092 }
2093
2094
2095 #define pshckp pshckp_
2096 #define ustckv ustckv_
2097
2098
2099 extern "C" {
2100   void pshckp(Double_t & px, Double_t & py, Double_t & pz, Double_t & e,
2101               Double_t & vx, Double_t & vy, Double_t & vz, Double_t & tof,
2102               Double_t & polx, Double_t & poly, Double_t & polz, Double_t & wgt, Int_t& ntr)
2103   {
2104     //
2105     // Pushes one cerenkov photon to the stack
2106     //
2107
2108     TFluka* fluka =  (TFluka*) gMC;
2109     TVirtualMCStack* cppstack = fluka->GetStack();
2110     Int_t parent =  TRACKR.ispusr[mkbmx2-1];
2111     cppstack->PushTrack(0, parent, 50000050,
2112                         px, py, pz, e,
2113                         vx, vy, vz, tof,
2114                         polx, poly, polz,
2115                         kPCerenkov, ntr, wgt, 0);
2116   }
2117
2118     void ustckv(Int_t & nphot, Int_t & mreg, Double_t & x, Double_t & y, Double_t & z)
2119     {
2120         //
2121         // Calls stepping in order to signal cerenkov production
2122         //
2123         TFluka *fluka = (TFluka*)gMC;
2124         fluka->SetMreg(mreg,LTCLCM.mlatm1);
2125         fluka->SetXsco(x);
2126         fluka->SetYsco(y);
2127         fluka->SetZsco(z);
2128         fluka->SetNCerenkov(nphot);
2129         fluka->SetCaller(kUSTCKV);
2130         if (fluka->GetVerbosityLevel() >= 3)
2131         (TVirtualMCApplication::Instance())->Stepping();
2132
2133     }
2134 }
2135
2136 void TFluka::AddParticlesToPdgDataBase() const
2137 {
2138
2139 //
2140 // Add particles to the PDG data base
2141
2142     TDatabasePDG *pdgDB = TDatabasePDG::Instance();
2143
2144     const Int_t kion=10000000;
2145
2146     const Double_t kAu2Gev   = 0.9314943228;
2147     const Double_t khSlash   = 1.0545726663e-27;
2148     const Double_t kErg2Gev  = 1/1.6021773349e-3;
2149     const Double_t khShGev   = khSlash*kErg2Gev;
2150     const Double_t kYear2Sec = 3600*24*365.25;
2151 //
2152 // Ions
2153 //
2154
2155   pdgDB->AddParticle("Deuteron","Deuteron",2*kAu2Gev+8.071e-3,kTRUE,
2156                      0,3,"Ion",kion+10020);
2157   pdgDB->AddParticle("Triton","Triton",3*kAu2Gev+14.931e-3,kFALSE,
2158                      khShGev/(12.33*kYear2Sec),3,"Ion",kion+10030);
2159   pdgDB->AddParticle("Alpha","Alpha",4*kAu2Gev+2.424e-3,kTRUE,
2160                      khShGev/(12.33*kYear2Sec),6,"Ion",kion+20040);
2161   pdgDB->AddParticle("HE3","HE3",3*kAu2Gev+14.931e-3,kFALSE,
2162                      0,6,"Ion",kion+20030);
2163 }
2164