Source passes also untracked secondaries to FLUKA
[u/mrichter/AliRoot.git] / TFluka / source.cxx
1 #define METHODDEBUG
2
3 // Fortran 
4 #include "TCallf77.h"
5
6 // Fluka commons
7 #include "Fdblprc.h"  //(DBLPRC) fluka common
8 #include "Fdimpar.h"  //(DIMPAR) fluka parameters
9 #include "Fepisor.h"  //(EPISOR) fluka common
10 #include "Fstack.h"   //(STACK)  fluka common
11 #include "Fstars.h"   //(STARS)  fluka common
12 #include "Fbeam.h"    //(BEAM)   fluka common
13 #include "Fpaprop.h"  //(PAPROP) fluka common
14 #include "Fltclcm.h"  //(LTCLCM) fluka common
15 //#include "Fcaslim.h"  //(CASLIM) fluka common
16
17 //Virutal MC
18 #include "TFluka.h"
19 #include "TVirtualMCStack.h"
20 #include "TVirtualMCApplication.h"
21 #include "TParticle.h"
22 #include "TVector3.h"
23
24 //Other
25 #include <Riostream.h>
26
27 #ifndef WIN32
28 # define source source_
29 # define geocrs geocrs_
30 # define georeg georeg_
31 # define geohsm geohsm_
32 # define soevsv soevsv_
33 #else
34 # define source SOURCE
35 # define geocrs GEOCRS
36 # define georeg GEOREG
37 # define geohsm GEOHSM
38 # define soevsv SOEVSV
39 #endif
40
41 extern "C" {
42   //
43   // Prototypes for FLUKA functions
44   //
45   void type_of_call geocrs(Double_t &, Double_t &, Double_t &);
46   void type_of_call georeg(Double_t &, Double_t &, Double_t &, 
47                            Int_t &, Int_t &);
48   void type_of_call geohsm(Int_t &, Int_t &, Int_t &, Int_t &);
49   void type_of_call soevsv();
50  /*
51    *----------------------------------------------------------------------*
52    *                                                                      *
53    *     Created on 07 january 1990   by    Alfredo Ferrari & Paola Sala  *
54    *                                                   Infn - Milan       *
55    *                                                                      *
56    *     Last change on 21-jun-98     by    Alfredo Ferrari               *
57    *                                                                      *
58    *     C++ version on 27-sep-02     by    Isidro Gonzalez               *
59    *                                                                      *
60    *  This is just an example of a possible user written source routine.  *
61    *  note that the beam card still has some meaning - in the scoring the *
62    *  maximum momentum used in deciding the binning is taken from the     *
63    *  beam momentum.  Other beam card parameters are obsolete.            *
64    *                                                                      *
65    *----------------------------------------------------------------------*/
66
67   void source(Int_t& nomore) {
68 #ifdef METHODDEBUG
69       cout << "==> source(" << nomore << ")" << endl;
70 #endif
71
72       cout << "\t* EPISOR.lsouit = " << (EPISOR.lsouit?'T':'F') << endl;
73
74       static Bool_t lfirst = true;
75       static Bool_t particleIsPrimary = true;
76       static Bool_t lastParticleWasPrimary = true;
77       
78       /*  +-------------------------------------------------------------------*
79        *    First call initializations for FLUKA:                             */
80       
81
82     nomore = 0;
83     // Get the pointer to the VMC
84     TVirtualMC* fluka = TFluka::GetMC();
85     // Get the stack 
86     TVirtualMCStack* cppstack = fluka->GetStack();
87     TParticle* particle;
88     Int_t itrack = -1;
89     Int_t  nprim  = cppstack->GetNprimary();
90 //  Get the next particle from the stack
91     particle  = cppstack->PopNextTrack(itrack);
92
93 //  Is this a secondary not handled by Fluka, i.e. a particle added by user action ?
94     lastParticleWasPrimary = particleIsPrimary;
95     
96     if (itrack >= nprim) {
97         particleIsPrimary = kFALSE;
98     } else {
99         particleIsPrimary = kTRUE;
100     }
101
102 //    printf("--->Got Particle %d %d %d\n", itrack, particleIsPrimary, lastParticleWasPrimary);    
103
104     if (lfirst) {
105         EPISOR.tkesum = zerzer;
106         lfirst = false;
107         EPISOR.lussrc = true;
108     } else {
109 //
110 // Post-track actions for primary track
111 //
112         if (particleIsPrimary) {
113             TVirtualMCApplication::Instance()->PostTrack();
114             TVirtualMCApplication::Instance()->FinishPrimary();
115         }
116     }
117
118     //Exit if itrack is negative (-1). Set lsouit to false to mark last track for
119     //this event
120
121     if (itrack<0) {
122       nomore = 1;
123       EPISOR.lsouit = false;
124       cout << "\t* EPISOR.lsouit = " << (EPISOR.lsouit?'T':'F') << endl;
125       cout << "\t* No more particles. Exiting..." << endl;
126 #ifdef METHODDEBUG
127       cout << "<== source(" << nomore << ")" << endl;
128 #endif
129       return;
130     }
131     
132     //Get some info about the particle and print it
133     //
134     //pdg code
135     Int_t pdg = particle->GetPdgCode();
136     
137     TVector3 polarisation;
138     particle->GetPolarisation(polarisation);
139     cout << "\t* Particle " << itrack << " retrieved..." << endl;
140     cout << "\t\t+ Name = " << particle->GetName() << endl;
141     cout << "\t\t+ PDG/Fluka code = " << pdg 
142          << " / " << fluka->IdFromPDG(pdg) << endl;
143     cout << "\t\t+ P = (" 
144          << particle->Px() << " , "
145          << particle->Py() << " , "
146          << particle->Pz() << " ) --> "
147          << particle->P() << " GeV" << endl;
148     /* Lstack is the stack counter: of course any time source is called it
149      * must be =0
150      */
151     
152     STACK.lstack++;
153
154     /* Wt is the weight of the particle*/
155     STACK.wt[STACK.lstack] = oneone;
156     STARS.weipri += STACK.wt[STACK.lstack];
157
158     /* Particle type (1=proton.....). Ijbeam is the type set by the BEAM
159      * card
160        */
161
162     //STACK.ilo[STACK.lstack] = BEAM.ijbeam;
163     if (pdg == 50000050 ||  pdg ==  50000051) {
164         STACK.ilo[STACK.lstack] = fluka-> IdFromPDG(22);
165     } else {
166         STACK.ilo[STACK.lstack] = fluka-> IdFromPDG(pdg);
167     }
168     
169     
170             
171
172     /* From this point .....
173      * Particle generation (1 for primaries)
174     */
175     STACK.lo[STACK.lstack] = 1;
176
177     /* User dependent flag:*/
178     STACK.louse[STACK.lstack] = 0;
179
180     /* User dependent spare variables:*/
181     Int_t ispr = 0;
182     for (ispr = 0; ispr < mkbmx1; ispr++)
183       STACK.sparek[STACK.lstack][ispr] = zerzer;
184
185     /* User dependent spare flags:*/
186     for (ispr = 0; ispr < mkbmx2; ispr++)
187         STACK.ispark[STACK.lstack][ispr] = 0;
188
189     /* Save the track number of the stack particle:*/
190     STACK.ispark[STACK.lstack][mkbmx2-1] = itrack;
191     STACK.nparma++;
192     STACK.numpar[STACK.lstack] = STACK.nparma;
193     STACK.nevent[STACK.lstack] = 0;
194     STACK.dfnear[STACK.lstack] = +zerzer;
195     
196     /* Particle age (s)*/
197     STACK.agestk[STACK.lstack] = +zerzer;
198     STACK.aknshr[STACK.lstack] = -twotwo;
199
200     /* Group number for "low" energy neutrons, set to 0 anyway*/
201     STACK.igroup[STACK.lstack] = 0;
202     
203     /* Kinetic energy */
204     if (pdg == 50000050 ||  pdg ==  50000051) {
205         // 
206         // Special case for optical photons
207         STACK.tke[STACK.lstack] = particle->Energy();
208     } else {
209         STACK.tke[STACK.lstack] = particle->Energy() - particle->GetMass();
210     }
211     
212     
213     /* Particle momentum*/
214     STACK.pmom [STACK.lstack] = particle->P();
215     
216     /* Cosines (tx,ty,tz)*/
217     Double_t cosx = particle->Px()/particle->P();
218     Double_t cosy = particle->Py()/particle->P();
219     Double_t cosz = TMath::Sqrt(oneone - cosx*cosx - cosy*cosy);
220     if (particle->Pz() < 0.) cosz = -cosz;
221     STACK.tx [STACK.lstack] = cosx;
222     STACK.ty [STACK.lstack] = cosy;
223     STACK.tz [STACK.lstack] = cosz;
224     
225     /* Polarization cosines:*/
226     if (polarisation.Mag()) {
227         Double_t cospolx = polarisation.Px()/polarisation.Mag();
228         Double_t cospoly = polarisation.Py()/polarisation.Mag();
229         Double_t cospolz = sqrt(oneone - cospolx*cospolx - cospoly*cospoly);
230         STACK.tx [STACK.lstack] = cospolx;
231         STACK.ty [STACK.lstack] = cospoly;
232         STACK.tz [STACK.lstack] = cospolz;
233     }
234     else {
235         STACK.txpol [STACK.lstack] = -twotwo;
236         STACK.typol [STACK.lstack] = +zerzer;
237         STACK.tzpol [STACK.lstack] = +zerzer;
238     }
239     
240     /* Particle coordinates*/
241     // Vertext coordinates;
242     STACK.xa [STACK.lstack] = particle->Vx();
243     STACK.ya [STACK.lstack] = particle->Vy();
244     STACK.za [STACK.lstack] = particle->Vz();
245     
246     /*  Calculate the total kinetic energy of the primaries: don't change*/
247     Int_t st_ilo =  STACK.ilo[STACK.lstack];
248     if ( st_ilo != 0 )
249         EPISOR.tkesum += 
250             ((STACK.tke[STACK.lstack] + PAPROP.amdisc[st_ilo+6])
251              * STACK.wt[STACK.lstack]);
252     else
253         EPISOR.tkesum += (STACK.tke[STACK.lstack] * STACK.wt[STACK.lstack]);
254     
255     /*  Here we ask for the region number of the hitting point.
256      *     NREG (LSTACK) = ...
257      *  The following line makes the starting region search much more
258      *  robust if particles are starting very close to a boundary:
259      */
260     geocrs( STACK.tx[STACK.lstack], 
261             STACK.ty[STACK.lstack], 
262             STACK.tz[STACK.lstack] );
263     
264     Int_t idisc;
265
266     georeg ( STACK.xa[STACK.lstack], 
267              STACK.ya[STACK.lstack], 
268              STACK.za[STACK.lstack],
269              STACK.nreg[STACK.lstack], 
270              idisc);//<-- dummy return variable not used
271     /*  Do not change these cards:*/
272     Int_t igeohsm1 = 1;
273     Int_t igeohsm2 = -11;
274     geohsm ( STACK.nhspnt[STACK.lstack], igeohsm1, igeohsm2, LTCLCM.mlattc );
275     STACK.nlattc[STACK.lstack] = LTCLCM.mlattc;
276     soevsv();
277 //
278 //  Pre-track actions at for primary tracks
279 //
280     if (particleIsPrimary) {
281         TVirtualMCApplication::Instance()->BeginPrimary();
282         TVirtualMCApplication::Instance()->PreTrack();
283     }
284     
285 //
286
287 #ifdef METHODDEBUG
288     cout << "<== source(" << nomore << ")" << endl;
289 #endif
290   }
291 }