TGeant4/TG4ParticlesManager.cxx

   1 // $Id$
   2 // Category: physics
   3 //
   4 // See the class description in the header file.
   5
   6 #include "TG4ParticlesManager.h"
   7 #include "TG4G3Units.h"
   8
   9 #include <G4ParticleDefinition.hh>
  10 #include <G4DynamicParticle.hh>
  11 #include <G4ParticleTable.hh>
  12
  13 #include <TDatabasePDG.h>
  14 #include <TParticle.h>
  15 #include <TClonesArray.h>
  16
  17 TG4ParticlesManager* TG4ParticlesManager::fgInstance = 0;
  18
  19 TG4ParticlesManager::TG4ParticlesManager()
  20 {
  21 //
  22   if (fgInstance) {
  23     TG4Globals::Exception(
  24       "TG4ParticlesManager: attempt to create two instances of singleton.");
  25   }
  26
  27   fgInstance = this;
  28 }
  29
  30 TG4ParticlesManager::TG4ParticlesManager(const TG4ParticlesManager& right) {
  31 //
  32   TG4Globals::Exception(
  33     "Attempt to copy TG4ParticlesManager singleton.");
  34 }
  35
  36 TG4ParticlesManager::~TG4ParticlesManager() {
  37 //
  38 }
  39
  40 // operators
  41
  42 TG4ParticlesManager&
  43 TG4ParticlesManager::operator=(const TG4ParticlesManager& right)
  44 {
  45   // check assignement to self
  46   if (this == &right) return *this;
  47
  48   TG4Globals::Exception(
  49     "Attempt to assign TG4ParticlesManager singleton.");
  50
  51   return *this;
  52 }
  53
  54 // private methods
  55
  56 G4int TG4ParticlesManager::GetPDGEncoding(G4ParticleDefinition* particle)
  57 {
  58 // Returns the PDG code of particle;
  59 // if standard PDG code is not defined the TDatabasePDG
  60 // is used.
  61 // ---
  62
  63   // get PDG encoding from G4 particle definition
  64   G4int pdgEncoding = particle->GetPDGEncoding();
  65
  66   if (pdgEncoding == 0) {
  67     // get PDG encoding from TDatabasePDG
  68
  69     // get particle name from the name map
  70     G4String g4name = particle->GetParticleName();
  71     G4String tname = fParticleNameMap.GetSecond(g4name);
  72     if (tname == "Undefined") {
  73       G4String text = "TG4ParticlesManager::GetPDGEncoding: \n";
  74       text = text + "    Particle " + g4name;
  75       text = text + " was not found in the name map.";
  76       TG4Globals::Exception(text);
  77     }
  78
  79     // get particle from TDatabasePDG
  80     TDatabasePDG* pdgDB = TDatabasePDG::Instance();
  81     TParticlePDG* particle = pdgDB->GetParticle(tname);
  82     if (!particle) {
  83       G4String text = "TG4ParticlesManager::GetPDGEncoding: \n";
  84       text = text + "    Particle " + tname;
  85       text = text + " was not found in TDatabasePDG.";
  86       TG4Globals::Exception(text);
  87     }
  88
  89     // get PDG encoding
  90     pdgEncoding = particle->PdgCode();
  91   }
  92
  93   return pdgEncoding;
  94 }
  95
  96 G4int TG4ParticlesManager::GetPDGEncoding(G4String particleName)
  97 {
  98 // Returns the PDG code of particle sepcified by name.
  99 // ---
 100
 101   G4ParticleTable* particleTable = G4ParticleTable::GetParticleTable();
 102
 103   G4ParticleDefinition* particle = 0;
 104   particle = particleTable->FindParticle(particleName);
 105   if (!particle) {
 106     G4String text = "TG4ParticlesManager::GetPDGEncoding:\n";
 107     text = text + "   G4ParticleTable::FindParticle() " + particleName;
 108     text = text + " failed.";
 109     TG4Globals::Exception(text);
 110   }
 111
 112   return GetPDGEncoding(particle);
 113 }
 114
 115 void  TG4ParticlesManager::MapParticles()
 116 {
 117   // map G4 particle names to TDatabasePDG names
 118   // (the map is built only for particles that have not
 119   //  defined standard PDG encoding)
 120
 121   fParticleNameMap.Add("deuteron","Deuteron");
 122   fParticleNameMap.Add("triton",  "Triton");
 123   fParticleNameMap.Add("alpha",   "Alpha");
 124   fParticleNameMap.Add("He3",     "HE3");
 125   fParticleNameMap.Add("opticalphoton","Cherenkov");
 126   // fParticleNameMap.Add("???","FeedbackPhoton");
 127   fParticleNameMap.Add("geantino", "Rootino");
 128
 129   // map G4 particle names to TDatabasePDG encodings
 130   fParticlePDGMap.Add("deuteron", GetPDGEncoding("deuteron"));
 131   fParticlePDGMap.Add("triton", GetPDGEncoding("triton"));
 132   fParticlePDGMap.Add("alpha", GetPDGEncoding("alpha"));
 133   fParticlePDGMap.Add("He3", GetPDGEncoding("He3") );
 134   fParticlePDGMap.Add("opticalphoton", GetPDGEncoding("opticalphoton"));
 135   // fParticlePDGMap.Add("???","FeedbackPhoton");
 136   fParticleNameMap.Add("geantino", GetPDGEncoding("geantino"));
 137
 138   // add verbose
 139   G4cout << "Particle maps have been filled." << G4endl;
 140   //fParticleNameMap.PrintAll();
 141   //fParticlePDGMap.PrintAll();
 142 }
 143
 144 // public methods
 145
 146 G4int TG4ParticlesManager::GetPDGEncodingFast(G4ParticleDefinition* particle)
 147 {
 148 // Returns the PDG code of particle;
 149 // if standard PDG code is not defined the preregistred
 150 // fParticlePDGMap is used.
 151 // ---
 152
 153   // get PDG encoding from G4 particle definition
 154   G4int pdgEncoding = particle->GetPDGEncoding();
 155
 156   if (pdgEncoding == 0) {
 157     // use FParticlePDGMap if standard PDG code is not defined
 158     G4String name = particle->GetParticleName();
 159     pdgEncoding = fParticlePDGMap.GetSecond(name);
 160   }
 161
 162   return pdgEncoding;
 163 }
 164
 165
 166 TParticle* TG4ParticlesManager::GetParticle(const TClonesArray* particles,
 167                                           G4int index) const
 168 {
 169 // Retrives particle with given index from TClonesArray
 170 // and checks type.
 171 // ---
 172
 173   TObject* particleTObject = particles->UncheckedAt(index);
 174   TParticle* particle
 175     = dynamic_cast<TParticle*>(particleTObject);
 176
 177   // check particle type
 178   if (!particle)
 179     TG4Globals::Exception(
 180       "TG4ParticlesManager::GetParticle: Unknown particle type");
 181
 182   return particle;
 183 }
 184
 185
 186 G4ParticleDefinition* TG4ParticlesManager::GetParticleDefinition(
 187                                const TParticle* particle) const
 188 {
 189 // Returns G4 particle definition for given TParticle
 190 // TO DO: replace with using particles name map
 191 // ---
 192
 193   // get particle definition from G4ParticleTable
 194   G4int pdgEncoding = particle->GetPdgCode();
 195   G4ParticleTable* particleTable
 196     = G4ParticleTable::GetParticleTable();
 197   G4ParticleDefinition* particleDefinition = 0;
 198   if (pdgEncoding != 0)
 199     particleDefinition = particleTable->FindParticle(pdgEncoding);
 200   else {
 201     G4String name = particle->GetName();
 202     if (name == "Rootino")
 203       particleDefinition = particleTable->FindParticle("geantino");
 204   }
 205
 206   if (particleDefinition==0) {
 207     G4cout << "pdgEncoding: " << pdgEncoding << G4endl;
 208     G4String text =
 209       "TG4ParticlesManager::GetParticleDefinition:\n";
 210     text = text + "   G4ParticleTable::FindParticle() failed.";
 211     TG4Globals::Warning(text);
 212   }
 213
 214   return particleDefinition;
 215 }
 216
 217 G4DynamicParticle* TG4ParticlesManager::CreateDynamicParticle(
 218                                    const TParticle* particle) const
 219 {
 220 // Creates G4DynamicParticle.
 221 // ---
 222
 223   // get particle properties
 224   G4ParticleDefinition* particleDefinition
 225     = GetParticleDefinition(particle);
 226   if (!particleDefinition) return 0;
 227
 228   G4ThreeVector momentum = GetParticleMomentum(particle);
 229
 230   // create G4DynamicParticle
 231   G4DynamicParticle* dynamicParticle
 232     = new G4DynamicParticle(particleDefinition, momentum);
 233
 234   return dynamicParticle;
 235 }
 236
 237 G4ThreeVector TG4ParticlesManager::GetParticlePosition(
 238                                    const TParticle* particle) const
 239 {
 240 // Returns particle vertex position.
 241 // ---
 242
 243   G4ThreeVector position
 244      = G4ThreeVector(particle->Vx()*TG4G3Units::Length(),
 245                      particle->Vy()*TG4G3Units::Length(),
 246                      particle->Vz()*TG4G3Units::Length());
 247   return position;
 248 }
 249
 250
 251 G4ThreeVector TG4ParticlesManager::GetParticleMomentum(
 252                                    const TParticle* particle) const
 253 {
 254 // Returns particle momentum.
 255 // ---
 256   G4ThreeVector momentum
 257      = G4ThreeVector(particle->Px()*TG4G3Units::Energy(),
 258                      particle->Py()*TG4G3Units::Energy(),
 259                      particle->Pz()*TG4G3Units::Energy());
 260   return momentum;
 261 }
 262