TFluka/TFlukaConfigOption.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$*/
  17
  18 #include "TFlukaConfigOption.h"
  19 #include "TFlukaMCGeometry.h"
  20 #include "TFluka.h"
  21 #include "TFlukaCerenkov.h"
  22
  23 #include <TString.h>
  24 #include <TList.h>
  25 #include <TObjArray.h>
  26 #include <TVirtualMC.h>
  27 #include <TGeoMaterial.h>
  28 #include <TGeoMedium.h>
  29 #include <TGeoManager.h>
  30 #include <TGeoMedium.h>
  31
  32 Float_t            TFlukaConfigOption::fgMatMin(-1.);
  33 Float_t            TFlukaConfigOption::fgMatMax(-1.);
  34 FILE*              TFlukaConfigOption::fgFile(0x0);
  35 TFlukaMCGeometry*  TFlukaConfigOption::fgGeom(0x0);
  36
  37 Double_t TFlukaConfigOption::fgDCutValue[11];
  38 Int_t    TFlukaConfigOption::fgDProcessFlag[15];
  39
  40
  41 ClassImp(TFlukaConfigOption)
  42
  43
  44 TFlukaConfigOption::TFlukaConfigOption()
  45   :fMedium(-1),
  46    fCMatMin(-1),
  47    fCMatMax(-1),
  48    fCMaterial(0)
  49 {
  50     // Default constructor
  51     Int_t i;
  52     for (i = 0; i < 11; i++) fCutValue[i]    = -1.;
  53     for (i = 0; i < 15; i++) fProcessFlag[i] = -1;
  54 }
  55
  56
  57 TFlukaConfigOption::TFlukaConfigOption(Int_t medium)
  58   :fMedium(medium),
  59    fCMatMin(-1),
  60    fCMatMax(-1),
  61    fCMaterial(0)
  62 {
  63     // Constructor
  64     Int_t i;
  65     for (i = 0; i < 11; i++) fCutValue[i]    = -1.;
  66     for (i = 0; i < 15; i++) fProcessFlag[i] = -1;
  67 }
  68
  69 void TFlukaConfigOption::SetCut(const char* flagname, Double_t val)
  70 {
  71     // Set a cut value
  72     const TString cuts[11] =
  73        {"CUTGAM", "CUTELE", "CUTNEU", "CUTHAD", "CUTMUO", "BCUTE", "BCUTM", "DCUTE", "DCUTM", "PPCUTM", "TOFMAX"};
  74     Int_t i;
  75     for (i = 0; i < 11; i++) {
  76        if (cuts[i].CompareTo(flagname) == 0) {
  77            fCutValue[i] = val;
  78            if (fMedium == -1) fgDCutValue[i] = val;
  79            break;
  80        }
  81     }
  82 }
  83
  84 void TFlukaConfigOption::SetModelParameter(const char* flagname, Double_t val)
  85 {
  86     // Set a model parameter value
  87     const TString parms[2] = {"PRIMIO_N", "PRIMIO_E"};
  88     Int_t i;
  89     for (i = 0; i < 2; i++) {
  90        if (parms[i].CompareTo(flagname) == 0) {
  91            fModelParameter[i] = val;
  92            break;
  93        }
  94     }
  95 }
  96
  97
  98 void TFlukaConfigOption::SetProcess(const char* flagname, Int_t flag)
  99 {
 100     // Set a process flag
 101     const TString process[15] =
 102        {"DCAY", "PAIR", "COMP", "PHOT", "PFIS", "DRAY", "ANNI", "BREM", "MUNU", "CKOV",
 103         "HADR", "LOSS", "MULS", "RAYL", "STRA"};
 104
 105     Int_t i;
 106     for (i = 0; i < 15; i++) {
 107        if (process[i].CompareTo(flagname) == 0) {
 108            fProcessFlag[i] = flag;
 109            if (fMedium == -1) fgDProcessFlag[i] = flag;
 110            break;
 111        }
 112     }
 113 }
 114
 115 void TFlukaConfigOption::WriteFlukaInputCards()
 116 {
 117     // Write the FLUKA input cards for the set of process flags and cuts
 118     //
 119     //
 120     //
 121     // Check if global option or medium specific
 122
 123     Bool_t mediumIsSensitive = kFALSE;
 124     TGeoMedium*   med    = 0x0;
 125     TGeoMedium*   medium = 0x0;
 126     TGeoMaterial* mat    = 0x0;
 127
 128     if (fMedium != -1) {
 129        TFluka* fluka = (TFluka*) gMC;
 130        fMedium = fgGeom->GetFlukaMaterial(fMedium);
 131        //
 132        // Check if material is actually used
 133        Int_t* reglist;
 134        Int_t nreg;
 135        reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 136        if (nreg == 0) {
 137            // Material not used -- return
 138            return;
 139        }
 140        //
 141        // Find material
 142        TObjArray *matList = fluka->GetFlukaMaterials();
 143        Int_t nmaterial =  matList->GetEntriesFast();
 144        fCMaterial = 0;
 145        for (Int_t im = 0; im < nmaterial; im++)
 146        {
 147            fCMaterial = dynamic_cast<TGeoMaterial*> (matList->At(im));
 148            Int_t idmat = fCMaterial->GetIndex();
 149            if (idmat == fMedium) break;
 150        } // materials
 151         //
 152        // Find medium
 153        TList *medlist = gGeoManager->GetListOfMedia();
 154        TIter next(medlist);
 155        while((med = (TGeoMedium*)next()))
 156        {
 157            mat = med->GetMaterial();
 158            if (mat->GetIndex() == fMedium) {
 159               medium = med;
 160               break;
 161            }
 162        } // media
 163        //
 164        // Check if sensitive
 165        if (medium->GetParam(0) != 0.) mediumIsSensitive = kTRUE;
 166
 167        fprintf(fgFile,"*\n*Material specific process and cut settings for #%8d %s\n", fMedium, fCMaterial->GetName());
 168        fCMatMin = fMedium;
 169        fCMatMax = fMedium;
 170     } else {
 171        fprintf(fgFile,"*\n*Global process and cut settings \n");
 172        fCMatMin = fgMatMin;
 173        fCMatMax = fgMatMax;
 174     }
 175
 176 //
 177 // Handle Process Flags
 178 //
 179 //
 180 //  First make sure that all cuts are taken into account
 181     if (DefaultProcessFlag(kPAIR) > 0 && fProcessFlag[kPAIR] == -1 && (fCutValue[kCUTELE] >= 0. || fCutValue[kPPCUTM] >= 0.))
 182        fProcessFlag[kPAIR] = DefaultProcessFlag(kPAIR);
 183     if (DefaultProcessFlag(kBREM) > 0 && fProcessFlag[kBREM] == -1 && (fCutValue[kBCUTE]  >= 0. || fCutValue[kBCUTM] >= 0.))
 184        fProcessFlag[kBREM] = DefaultProcessFlag(kBREM);
 185     if (DefaultProcessFlag(kDRAY) > 0 && fProcessFlag[kDRAY] == -1 && (fCutValue[kDCUTE]  >= 0. || fCutValue[kDCUTM] >= 0.))
 186        fProcessFlag[kDRAY] = DefaultProcessFlag(kDRAY);
 187 //
 188 //
 189     if (fProcessFlag[kDCAY] != -1) ProcessDCAY();
 190     if (fProcessFlag[kPAIR] != -1) ProcessPAIR();
 191     if (fProcessFlag[kBREM] != -1) ProcessBREM();
 192     if (fProcessFlag[kCOMP] != -1) ProcessCOMP();
 193     if (fProcessFlag[kPHOT] != -1) ProcessPHOT();
 194     if (fProcessFlag[kPFIS] != -1) ProcessPFIS();
 195     if (fProcessFlag[kANNI] != -1) ProcessANNI();
 196     if (fProcessFlag[kMUNU] != -1) ProcessMUNU();
 197     if (fProcessFlag[kHADR] != -1) ProcessHADR();
 198     if (fProcessFlag[kMULS] != -1) ProcessMULS();
 199     if (fProcessFlag[kRAYL] != -1) ProcessRAYL();
 200
 201     if (fProcessFlag[kLOSS] != -1 || fProcessFlag[kDRAY] != -1)                                    ProcessLOSS();
 202     if ((fMedium == -1 && fProcessFlag[kCKOV] > 0) || (fMedium > -1 && fProcessFlag[kCKOV] != -1)) ProcessCKOV();
 203
 204 //
 205 // Handle Cuts
 206 //
 207     if (fCutValue[kCUTGAM] >= 0.) ProcessCUTGAM();
 208     if (fCutValue[kCUTELE] >= 0.) ProcessCUTELE();
 209     if (fCutValue[kCUTNEU] >= 0.) ProcessCUTNEU();
 210     if (fCutValue[kCUTHAD] >= 0.) ProcessCUTHAD();
 211     if (fCutValue[kCUTMUO] >= 0.) ProcessCUTMUO();
 212 //
 213 //  Time of flight
 214     if (fCutValue[kTOFMAX] >= 0.) ProcessTOFMAX();
 215
 216 //
 217 //  Tracking precission
 218     if (mediumIsSensitive) ProcessSensitiveMedium();
 219 }
 220
 221 void TFlukaConfigOption::ProcessDCAY()
 222 {
 223     // Process DCAY option
 224     fprintf(fgFile,"*\n* --- DCAY --- Decays. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kDCAY]);
 225     if (fProcessFlag[kDCAY] == 0) {
 226        printf("Decays cannot be switched off \n");
 227     } else {
 228        fprintf(fgFile, "* Decays are on by default\n");
 229     }
 230 }
 231
 232
 233 void TFlukaConfigOption::ProcessPAIR()
 234 {
 235     // Process PAIR option
 236     fprintf(fgFile,"*\n* --- PAIR --- Pair production by gammas, muons and hadrons. Flag = %5d, PPCUTM = %13.4g, PPCUTE = %13.4g\n",
 237            fProcessFlag[kPAIR], fCutValue[kCUTELE], fCutValue[kPPCUTM]);
 238     //
 239     // gamma -> e+ e-
 240     //
 241     if (fProcessFlag[kPAIR] > 0) {
 242        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 0., 0.0, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 243     } else {
 244        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 0., 1e10,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 245     }
 246
 247     //
 248     // Direct pair production by Muons and Hadrons
 249     //
 250     //
 251     // Attention ! This card interferes with BREM
 252     //
 253
 254     if (fProcessFlag[kBREM] == -1 ) fProcessFlag[kBREM] = fgDProcessFlag[kBREM];
 255     if (fCutValue[kBCUTM]   == -1.) fCutValue[kBCUTM]   = fgDCutValue[kBCUTM];
 256
 257
 258     Float_t flag = -3.;
 259     if (fProcessFlag[kPAIR] >  0 && fProcessFlag[kBREM] == 0) flag =  1.;
 260     if (fProcessFlag[kPAIR] == 0 && fProcessFlag[kBREM]  > 0) flag =  2.;
 261     if (fProcessFlag[kPAIR] >  0 && fProcessFlag[kBREM]  > 0) flag =  3.;
 262     if (fProcessFlag[kPAIR] == 0 && fProcessFlag[kBREM] == 0) flag = -3.;
 263     // Flag BREM card as handled
 264     fProcessFlag[kBREM] = - fProcessFlag[kBREM];
 265
 266     //
 267     // Energy cut for pair prodution
 268     //
 269     Float_t cutP = fCutValue[kPPCUTM];
 270     if (fCutValue[kPPCUTM]   == -1.) cutP = fgDCutValue[kPPCUTM];
 271     // In G3 this is the cut on the total energy of the e+e- pair
 272     // In FLUKA the cut is on the kinetic energy of the electron and poistron
 273     cutP = cutP / 2. - 0.51099906e-3;
 274     if (cutP < 0.) cutP = 0.;
 275     // No explicite generation of e+/e-
 276     if (fProcessFlag[kPAIR] == 2) cutP = -1.;
 277     //
 278     // Energy cut for bremsstrahlung
 279     //
 280     Float_t cutB = 0.;
 281     if (flag > 1.) {
 282        fprintf(fgFile,"*\n* +++ BREM --- Bremsstrahlung by muons/hadrons. Flag = %5d, BCUTM = %13.4g \n",
 283            fProcessFlag[kBREM], fCutValue[kBCUTM]);
 284
 285        cutB =  fCutValue[kBCUTM];
 286        // No explicite production of gammas
 287        if (fProcessFlag[kBREM] == 2) cutB = -1.;
 288     }
 289
 290     fprintf(fgFile,"PAIRBREM  %10.1f%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f\n",flag, cutP, cutB, fCMatMin, fCMatMax);
 291 }
 292
 293
 294 void TFlukaConfigOption::ProcessBREM()
 295 {
 296     // Process BREM option
 297     fprintf(fgFile,"*\n* --- BREM --- Bremsstrahlung by e+/- and muons/hadrons. Flag = %5d, BCUTE = %13.4g, BCUTM = %13.4g \n",
 298            fProcessFlag[kBREM], fCutValue[kBCUTE], fCutValue[kBCUTM]);
 299
 300     //
 301     // e+/- -> e+/- gamma
 302     //
 303     Float_t cutB = fCutValue[kBCUTE];
 304     if (fCutValue[kBCUTE]   == -1.) cutB = fgDCutValue[kBCUTE];
 305
 306
 307     if (TMath::Abs(fProcessFlag[kBREM]) > 0) {
 308        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fELPO-THR\n",cutB,  0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 309     } else {
 310        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fELPO-THR\n",1.e10, 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 311     }
 312
 313     //
 314     // Bremsstrahlung by muons and hadrons
 315     //
 316     cutB = fCutValue[kBCUTM];
 317     if (fCutValue[kBCUTM]   == -1.) cutB = fgDCutValue[kBCUTM];
 318     if (fProcessFlag[kBREM] == 2) cutB = -1.;
 319     Float_t flag = 2.;
 320     if (fProcessFlag[kBREM] == 0) flag = -2.;
 321
 322     fprintf(fgFile,"PAIRBREM  %10.1f%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f\n", flag, 0., cutB, fCMatMin, fCMatMax);
 323 }
 324
 325 void TFlukaConfigOption::ProcessCOMP()
 326 {
 327     // Process COMP option
 328     fprintf(fgFile,"*\n* --- COMP --- Compton scattering  Flag = %5d \n", fProcessFlag[kCOMP]);
 329
 330     //
 331     // Compton scattering
 332     //
 333
 334     if (fProcessFlag[kCOMP] > 0) {
 335        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0.   , 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 336     } else {
 337        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",1.e10, 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 338     }
 339 }
 340
 341 void TFlukaConfigOption::ProcessPHOT()
 342 {
 343     // Process PHOS option
 344     fprintf(fgFile,"*\n* --- PHOT --- Photoelectric effect. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kPHOT]);
 345
 346     //
 347     // Photoelectric effect
 348     //
 349
 350     if (fProcessFlag[kPHOT] > 0) {
 351        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 352     } else {
 353        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPHOT-THR\n",0., 1.e10, 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 354     }
 355 }
 356
 357 void TFlukaConfigOption::ProcessANNI()
 358 {
 359     // Process ANNI option
 360     fprintf(fgFile,"*\n* --- ANNI --- Positron annihilation. Flag = %5d \n", fProcessFlag[kANNI]);
 361
 362     //
 363     // Positron annihilation
 364     //
 365
 366     if (fProcessFlag[kANNI] > 0) {
 367        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fANNH-THR\n",0.   , 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 368     } else {
 369        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fANNH-THR\n",1.e10, 0., 0.,  fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 370     }
 371 }
 372
 373
 374 void TFlukaConfigOption::ProcessPFIS()
 375 {
 376     // Process PFIS option
 377     fprintf(fgFile,"*\n* --- PFIS --- Photonuclear interaction  Flag = %5d\n", fProcessFlag[kPFIS]);
 378
 379     //
 380     // Photonuclear interactions
 381     //
 382
 383     if (fProcessFlag[kPFIS] > 0) {
 384        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.);
 385     } else {
 386        fprintf(fgFile,"PHOTONUC  %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::ProcessMUNU()
 391 {
 392     // Process MUNU option
 393     fprintf(fgFile,"*\n* --- MUNU --- Muon nuclear interaction. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kMUNU]);
 394
 395     //
 396     // Muon nuclear interactions
 397     //
 398     if (fProcessFlag[kMUNU] > 0) {
 399        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.);
 400     } else {
 401        fprintf(fgFile,"MUPHOTON  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",-1.                          , 0.,   0.,    fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 402     }
 403 }
 404
 405 void TFlukaConfigOption::ProcessRAYL()
 406 {
 407     // Process RAYL option
 408     fprintf(fgFile,"*\n* --- RAYL --- Rayleigh Scattering. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kRAYL]);
 409
 410     //
 411     // Rayleigh scattering
 412     //
 413     Int_t nreg;
 414     Int_t* reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 415     //
 416     // Loop over regions of a given material
 417     for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 418        Float_t ireg = reglist[k];
 419        if (fProcessFlag[kRAYL] > 0) {
 420            fprintf(fgFile,"EMFRAY    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1., ireg, ireg, 1.);
 421        } else {
 422            fprintf(fgFile,"EMFRAY    %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 3., ireg, ireg, 1.);
 423        }
 424     }
 425 }
 426
 427 void TFlukaConfigOption::ProcessCKOV()
 428 {
 429     // Process CKOV option
 430     fprintf(fgFile,"*\n* --- CKOV --- Cerenkov Photon production.  %5d\n", fProcessFlag[kCKOV]);
 431
 432     //
 433     // Cerenkov photon production
 434     //
 435
 436     TFluka* fluka = (TFluka*) gMC;
 437     TObjArray *matList = fluka->GetFlukaMaterials();
 438     Int_t nmaterial =  matList->GetEntriesFast();
 439     for (Int_t im = 0; im < nmaterial; im++)
 440     {
 441        TGeoMaterial* material = dynamic_cast<TGeoMaterial*> (matList->At(im));
 442        Int_t idmat = material->GetIndex();
 443 //
 444 // Check if global option
 445        if (fMedium != -1 && idmat != fMedium) continue;
 446
 447        TFlukaCerenkov* cerenkovProp;
 448        if (!(cerenkovProp = dynamic_cast<TFlukaCerenkov*>(material->GetCerenkovProperties()))) continue;
 449        //
 450        // This medium has Cerenkov properties
 451        //
 452        //
 453        if (fMedium == -1 || (fMedium != -1 && fProcessFlag[kCKOV] > 0)) {
 454            // Write OPT-PROD card for each medium
 455            Float_t  emin  = cerenkovProp->GetMinimumEnergy();
 456            Float_t  emax  = cerenkovProp->GetMaximumEnergy();
 457            fprintf(fgFile, "OPT-PROD  %10.4g%10.4g%10.4g%10.4g%10.4g%10.4gCERENKOV\n", emin, emax, 0.,
 458                   Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.);
 459            //
 460            // Write OPT-PROP card for each medium
 461            // Forcing FLUKA to call user routines (queffc.cxx, rflctv.cxx, rfrndx.cxx)
 462            //
 463            fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.4g%10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1fWV-LIMIT\n",
 464                   cerenkovProp->GetMinimumWavelength(), cerenkovProp->GetMaximumWavelength(), cerenkovProp->GetMaximumWavelength(),
 465                   Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 466
 467
 468            fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", -100., -100., -100.,
 469                   Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 470
 471            for (Int_t j = 0; j < 3; j++) {
 472               fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f&\n", -100., -100., -100.,
 473                      Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 474            }
 475
 476
 477            // Photon detection efficiency user defined
 478            if (cerenkovProp->IsSensitive())
 479               fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fSENSITIV\n", -100., -100., -100.,
 480                      Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 481            // Material has a reflective surface
 482            if (cerenkovProp->IsMetal())
 483               fprintf(fgFile, "OPT-PROP  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fMETAL\n", -100., -100., -100.,
 484                      Float_t(idmat), Float_t(idmat), 0.0);
 485
 486        } else {
 487            fprintf(fgFile,"OPT-PROD  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fCERE-OFF\n",0., 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 488        }
 489     }
 490 }
 491
 492
 493 void TFlukaConfigOption::ProcessHADR()
 494 {
 495     // Process HADR option
 496     fprintf(fgFile,"*\n* --- HADR --- Hadronic interactions. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kHADR]);
 497
 498     if (fProcessFlag[kHADR] > 0) {
 499        fprintf(fgFile,"*\n*Hadronic interaction is ON by default in FLUKA\n");
 500     } else {
 501        if (fMedium != -1) {
 502            printf("Hadronic interactions cannot be switched off material by material !\n");
 503        } else {
 504            fprintf(fgFile,"THRESHOL  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1e%10.1f\n",0., 0., 0., 1.e10, 0.);
 505        }
 506     }
 507 }
 508
 509
 510
 511 void TFlukaConfigOption::ProcessMULS()
 512 {
 513     // Process MULS option
 514     fprintf(fgFile,"*\n* --- MULS --- Muliple Scattering. Flag = %5d\n", fProcessFlag[kMULS]);
 515     //
 516     // Multiple scattering
 517     //
 518     if (fProcessFlag[kMULS] > 0) {
 519        fprintf(fgFile,"*\n*Multiple scattering is  ON by default in FLUKA\n");
 520     } else {
 521        fprintf(fgFile,"MULSOPT   %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",0., 3., 3., fCMatMin, fCMatMax);
 522     }
 523 }
 524
 525 void TFlukaConfigOption::ProcessLOSS()
 526 {
 527     // Process LOSS option
 528     fprintf(fgFile,"*\n* --- LOSS --- Ionisation energy loss. Flags: LOSS = %5d, DRAY = %5d, STRA = %5d; Cuts: DCUTE = %13.4g, DCUTM = %13.4g \n",
 529            fProcessFlag[kLOSS], fProcessFlag[kDRAY], fProcessFlag[kSTRA], fCutValue[kDCUTE], fCutValue[kDCUTM]);
 530     //
 531     // Ionisation energy loss
 532     //
 533     //
 534     // Impose consistency
 535
 536     if (fProcessFlag[kLOSS] == 1 || fProcessFlag[kLOSS] == 3 || fProcessFlag[kLOSS] > 10) {
 537     // Restricted fluctuations
 538        fProcessFlag[kDRAY] = 1;
 539     } else if (fProcessFlag[kLOSS] == 2) {
 540     // Full fluctuations
 541        fProcessFlag[kDRAY] = 0;
 542        fCutValue[kDCUTE] = 1.e10;
 543        fCutValue[kDCUTM] = 1.e10;
 544     } else {
 545        if (fProcessFlag[kDRAY] == 1) {
 546            fProcessFlag[kLOSS] = 1;
 547        } else if (fProcessFlag[kDRAY] == 0) {
 548            fProcessFlag[kLOSS] = 2;
 549            fCutValue[kDCUTE] = 1.e10;
 550            fCutValue[kDCUTM] = 1.e10;
 551        }
 552     }
 553
 554     if (fCutValue[kDCUTE] == -1.) fCutValue[kDCUTE] = fgDCutValue[kDCUTE];
 555     if (fCutValue[kDCUTM] == -1.) fCutValue[kDCUTM] = fgDCutValue[kDCUTM];
 556
 557     Float_t cutM =  fCutValue[kDCUTM];
 558
 559
 560     if (fProcessFlag[kSTRA] == -1) fProcessFlag[kSTRA] = fgDProcessFlag[kSTRA];
 561     if (fProcessFlag[kSTRA] ==  0) fProcessFlag[kSTRA] = 1;
 562     Float_t stra = (Float_t) fProcessFlag[kSTRA];
 563
 564
 565     if (fProcessFlag[kLOSS] == 1 || fProcessFlag[kLOSS] == 3) {
 566 //
 567 // Restricted energy loss fluctuations
 568 //
 569        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1., 1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 570        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", cutM, 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 571     } else if (fProcessFlag[kLOSS] > 10) {
 572 //
 573 // Primary ionisation electron generation
 574 //
 575        // Ionisation model
 576        Float_t ioModel = Float_t (fProcessFlag[kLOSS]-10);
 577        //  Effective 1st ionisation potential
 578        Float_t ePot    = ModelParameter(kPRIMIOE);
 579        // Number of primary ionisations per cm for a mip
 580        Float_t nPrim   = ModelParameter(kPRIMION);
 581
 582        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 1., 1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 583        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPRIM-ION\n", ePot, nPrim, ioModel, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 584        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", cutM, 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 585     } else if (fProcessFlag[kLOSS] == 4) {
 586 //
 587 // No fluctuations
 588 //
 589        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",-1., -1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 590        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", -1., 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 591     }  else {
 592 //
 593 // Full fluctuations
 594 //
 595        fprintf(fgFile,"IONFLUCT  %10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",1., 1., stra, fCMatMin, fCMatMax);
 596        fprintf(fgFile,"DELTARAY  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", -1., 0., 0., fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 597     }
 598 }
 599
 600
 601 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTGAM()
 602 {
 603 // Cut on gammas
 604 //
 605     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for Gammas. CUTGAM = %13.4g\n", fCutValue[kCUTGAM]);
 606     if (fMedium == -1) {
 607        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 608               0., fCutValue[kCUTGAM], 0., 0., Float_t(fgGeom->NofVolumes()), 1.);
 609
 610     } else {
 611        Int_t nreg, *reglist;
 612        Float_t ireg;
 613        reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 614        // Loop over regions of a given material
 615        for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 616            ireg = reglist[k];
 617            fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", 0.,fCutValue[kCUTGAM], 0., ireg, ireg, 1.);
 618        }
 619     }
 620
 621     // Transport production cut used for pemf
 622     //
 623     //  FUDGEM paramter. The parameter takes into account th contribution of atomic electrons to multiple scattering.
 624     //  For production and transport cut-offs larger than 100 keV it must be set = 1.0, while in the keV region it must be
 625     Float_t parFudgem = (fCutValue[kCUTGAM] > 1.e-4)? 1.0 : 0.0 ;
 626     fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPROD-CUT\n",
 627            0., fCutValue[kCUTGAM], parFudgem, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 628 }
 629
 630 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTELE()
 631 {
 632 // Cut on e+/e-
 633 //
 634     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for e+/e-. CUTELE = %13.4g\n", fCutValue[kCUTELE]);
 635     if (fMedium == -1) {
 636        fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 637               -fCutValue[kCUTELE], 0., 0., 0., Float_t(fgGeom->NofVolumes()), 1.);
 638     } else {
 639        Int_t nreg, *reglist;
 640        Float_t ireg;
 641        reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 642        // Loop over regions of a given material
 643        for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 644            ireg = reglist[k];
 645            fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", -fCutValue[kCUTELE], 0., 0., ireg, ireg, 1.);
 646        }
 647     }
 648     // Transport production cut used for pemf
 649     //
 650     //  FUDGEM paramter. The parameter takes into account th contribution of atomic electrons to multiple scattering.
 651     //  For production and transport cut-offs larger than 100 keV it must be set = 1.0, while in the keV region it must be
 652     Float_t parFudgem = (fCutValue[kCUTELE] > 1.e-4)? 1.0 : 0.0;
 653     fprintf(fgFile,"EMFCUT    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1fPROD-CUT\n",
 654            -fCutValue[kCUTELE], 0., parFudgem, fCMatMin, fCMatMax, 1.);
 655 }
 656
 657 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTNEU()
 658 {
 659   // Cut on neutral hadrons
 660   fprintf(fgFile,"*\n*Cut for neutral hadrons. CUTNEU = %13.4g\n", fCutValue[kCUTNEU]);
 661
 662   // Cut on neutral hadrons
 663   fprintf(fgFile,"*\n*Cut for neutral hadrons. CUTNEU = %13.4g\n", fCutValue[kCUTNEU]);
 664
 665   // Energy group structure of the 72-neutron ENEA data set:
 666   const Float_t neutronGroupUpLimit[72] = {
 667     1.9600E-02, 1.7500E-02, 1.4918E-02, 1.3499E-02, 1.2214E-02, 1.1052E-02, 1.0000E-02, 9.0484E-03,
 668     8.1873E-03, 7.4082E-03, 6.7032E-03, 6.0653E-03, 5.4881E-03, 4.9659E-03, 4.4933E-03, 4.0657E-03,
 669     3.6788E-03, 3.3287E-03, 3.0119E-03, 2.7253E-03, 2.4660E-03, 2.2313E-03, 2.0190E-03, 1.8268E-03,
 670     1.6530E-03, 1.4957E-03, 1.3534E-03, 1.2246E-03, 1.1080E-03, 1.0026E-03, 9.0718E-04, 8.2085E-04,
 671     7.4274E-04, 6.0810E-04, 4.9787E-04, 4.0762E-04, 3.3373E-04, 2.7324E-04, 2.2371E-04, 1.8316E-04,
 672     1.4996E-04, 1.2277E-04, 8.6517E-05, 5.2475E-05, 3.1828E-05, 2.1852E-05, 1.5034E-05, 1.0332E-05,
 673     7.1018E-06, 4.8809E-06, 3.3546E-06, 2.3054E-06, 1.5846E-06, 1.0446E-06, 6.8871E-07, 4.5400E-07,
 674     2.7537E-07, 1.6702E-07, 1.0130E-07, 6.1442E-08, 3.7267E-08, 2.2603E-08, 1.5535E-08, 1.0677E-08,
 675     7.3375E-09, 5.0435E-09, 3.4662E-09, 2.3824E-09, 1.6374E-09, 1.1254E-09, 6.8257E-10, 4.1400E-10
 676   };
 677
 678   Float_t cut = fCutValue[kCUTNEU];
 679   //
 680   // 8.0 = Neutron
 681   // 9.0 = Antineutron
 682   // Find the FLUKA neutron group corresponding to the cut
 683   //
 684   Float_t neutronCut = cut;
 685   Int_t groupCut = 1; // if cut is > 19.6 MeV no low energy neutron transport is performed
 686   if (neutronCut < 0.0196) {
 687     neutronCut = 0.0196;
 688     // Search the group cutoff for the energy cut
 689     Int_t i;
 690     for( i=0; i<72; i++ ) {
 691       if (cut > neutronGroupUpLimit[i]) break;
 692     }
 693     groupCut = i+1;
 694   }
 695
 696   if (fMedium == -1) {
 697         Float_t cut = fCutValue[kCUTNEU];
 698         // 8.0 = Neutron
 699         // 9.0 = Antineutron
 700         fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -neutronCut,  8.0,  9.0);
 701         fprintf(fgFile,"LOW-BIAS  %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 702               Float_t(groupCut), 73.0, 0.95, 2., Float_t(fgGeom->NofVolumes()), 1.);
 703         //
 704        //
 705        // 12.0 = Kaon zero long
 706        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 12.0, 12.0);
 707        // 17.0 = Lambda, 18.0 = Antilambda
 708        // 19.0 = Kaon zero short
 709        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 17.0, 19.0);
 710        // 22.0 = Sigma zero, Pion zero, Kaon zero
 711        // 25.0 = Antikaon zero
 712        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 22.0, 25.0);
 713        // 32.0 = Antisigma zero
 714        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 32.0, 32.0);
 715        // 34.0 = Xi zero
 716        // 35.0 = AntiXi zero
 717        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 34.0, 35.0);
 718        // 47.0 = D zero
 719        // 48.0 = AntiD zero
 720        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 47.0, 48.0);
 721        // 53.0 = Xi_c zero
 722        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 53.0, 53.0);
 723        // 55.0 = Xi'_c zero
 724        // 56.0 = Omega_c zero
 725        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 55.0, 56.0);
 726        // 59.0 = AntiXi_c zero
 727        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 59.0, 59.0);
 728        // 61.0 = AntiXi'_c zero
 729        // 62.0 = AntiOmega_c zero
 730        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 61.0, 62.0);
 731     } else {
 732         TFluka* fluka = (TFluka*) gMC;
 733         printf("Low energy neutron transport %5d\n", fluka->LowEnergyNeutronTransport());
 734
 735         if (!(fluka->LowEnergyNeutronTransport())) {
 736             Int_t nreg, *reglist;
 737             Float_t ireg;
 738             reglist = fgGeom->GetMaterialList(fMedium, nreg);
 739
 740             // Loop over regions of a given material
 741             for (Int_t k = 0; k < nreg; k++) {
 742                 ireg = reglist[k];
 743                 fprintf(fgFile,"LOW-BIAS  %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",
 744                         Float_t(groupCut), 73.0, 0.95, ireg, ireg, 1.);
 745             }
 746         }
 747         Warning("ProcessCUTNEU",
 748                 "Material #%4d %s: Cut on neutral hadrons (Ekin > %9.3e) material by material only implemented for low-energy neutrons !\n",
 749                 fMedium, fCMaterial->GetName(), cut);
 750     }
 751 }
 752
 753 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTHAD()
 754 {
 755     // Cut on charged hadrons
 756     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for charge hadrons. CUTHAD = %13.4g\n", fCutValue[kCUTHAD]);
 757     Float_t cut = fCutValue[kCUTHAD];
 758     if (fMedium == -1) {
 759        // 1.0 = Proton
 760        // 2.0 = Antiproton
 761        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut,  1.0,  2.0);
 762        // 13.0 = Positive Pion, Negative Pion, Positive Kaon
 763        // 16.0 = Negative Kaon
 764        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 13.0, 16.0);
 765        // 20.0 = Negative Sigma
 766        // 21.0 = Positive Sigma
 767        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 20.0, 21.0);
 768        // 31.0 = Antisigma minus
 769        // 33.0 = Antisigma plus
 770        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 31.0, 31.0);
 771        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 33.0, 33.0);
 772        // 36.0 = Negative Xi, Positive Xi, Omega minus
 773        // 39.0 = Antiomega
 774        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 36.0, 39.0);
 775        // 45.0 = D plus
 776        // 46.0 = D minus
 777        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 45.0, 46.0);
 778        // 49.0 = D_s plus, D_s minus, Lambda_c plus
 779        // 52.0 = Xi_c plus
 780        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 49.0, 52.0);
 781        // 54.0 = Xi'_c plus
 782        // 60.0 = AntiXi'_c minus
 783        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 54.0, 54.0);
 784        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 60.0, 60.0);
 785        // 57.0 = Antilambda_c minus
 786        // 58.0 = AntiXi_c minus
 787        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n", -cut, 57.0, 58.0);
 788     } else {
 789       Warning("ProcessCUTHAD",
 790               "Material #%4d %s: Cut on charged hadrons (Ekin > %9.3e) material by material not yet implemented !\n",
 791              fMedium, fCMaterial->GetName(), cut);
 792     }
 793 }
 794
 795 void TFlukaConfigOption::ProcessCUTMUO()
 796 {
 797     // Cut on muons
 798     fprintf(fgFile,"*\n*Cut for muons. CUTMUO = %13.4g\n", fCutValue[kCUTMUO]);
 799     Float_t cut = fCutValue[kCUTMUO];
 800     if (fMedium == -1) {
 801        fprintf(fgFile,"PART-THR  %10.4g%10.1f%10.1f\n",-cut, 10.0, 11.0);
 802     } else {
 803        Warning("ProcessCUTMUO", "Material #%4d %s: Cut on muons (Ekin > %9.3e) material by material not yet implemented !\n",
 804               fMedium, fCMaterial->GetName(), cut);
 805     }
 806
 807
 808 }
 809
 810 void TFlukaConfigOption::ProcessTOFMAX()
 811 {
 812     // Cut time of flight
 813     Float_t cut = fCutValue[kTOFMAX];
 814     fprintf(fgFile,"*\n*Cut on time of flight. TOFMAX = %13.4g\n", fCutValue[kTOFMAX]);
 815     fprintf(fgFile,"TIME-CUT  %10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n",cut*1.e9,0.,0.,-6.0,64.0);
 816 }
 817
 818 void  TFlukaConfigOption::ProcessSensitiveMedium()
 819 {
 820     //
 821     // Special options for sensitive media
 822     //
 823
 824     fprintf(fgFile,"*\n*Options for sensitive medium \n");
 825     //
 826     // EMFFIX
 827     fprintf(fgFile,"EMFFIX    %10.4g%10.4g%10.1f%10.1f%10.1f%10.1f\n", fCMatMin, 0.05, 0., 0., 0., 0.);
 828     //
 829     // FLUKAFIX
 830     fprintf(fgFile,"FLUKAFIX  %10.3g                    %10.3f\n", 0.05, fCMatMin);
 831 }