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