source: trunk/examples/extended/electromagnetic/TestEm2/src/RunAction.cc

Last change on this file was 1337, checked in by garnier, 14 years ago

tag geant4.9.4 beta 1 + modifs locales
File size: 15.3 KB
Line 
1//
2// ********************************************************************
3// * License and Disclaimer                                           *
4// *                                                                  *
5// * The  Geant4 software  is  copyright of the Copyright Holders  of *
6// * the Geant4 Collaboration.  It is provided  under  the terms  and *
7// * conditions of the Geant4 Software License,  included in the file *
8// * LICENSE and available at  http://cern.ch/geant4/license .  These *
9// * include a list of copyright holders.                             *
10// *                                                                  *
11// * Neither the authors of this software system, nor their employing *
12// * institutes,nor the agencies providing financial support for this *
13// * work  make  any representation or  warranty, express or implied, *
14// * regarding  this  software system or assume any liability for its *
15// * use.  Please see the license in the file  LICENSE  and URL above *
16// * for the full disclaimer and the limitation of liability.         *
17// *                                                                  *
18// * This  code  implementation is the result of  the  scientific and *
19// * technical work of the GEANT4 collaboration.                      *
20// * By using,  copying,  modifying or  distributing the software (or *
21// * any work based  on the software)  you  agree  to acknowledge its *
22// * use  in  resulting  scientific  publications,  and indicate your *
23// * acceptance of all terms of the Geant4 Software license.          *
24// ********************************************************************
25//
26// $Id: RunAction.cc,v 1.25 2010/02/22 15:41:29 maire Exp $
27// GEANT4 tag $Name: geant4-09-04-beta-01 $
28//
29//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
30//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
31
32#include "RunAction.hh"
33
34#include "DetectorConstruction.hh"
35#include "PrimaryGeneratorAction.hh"
36#include "RunActionMessenger.hh"
37#include "EmAcceptance.hh"
38
39#include "G4Run.hh"
40#include "G4RunManager.hh"
41#include "G4UnitsTable.hh"
42
43#include <iomanip>
44
45#include "Randomize.hh"
46
47#ifdef G4ANALYSIS_USE
48#include "AIDA/AIDA.h"
49#endif
50
51//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
52
53RunAction::RunAction(DetectorConstruction* det, PrimaryGeneratorAction* kin)
54:Det(det),Kin(kin),af(0),tree(0)
55{
56  runMessenger = new RunActionMessenger(this);
57 
58  nLbin = nRbin = MaxBin;
59   
60  dEdL.resize(nLbin, 0.0);
61  sumELongit.resize(nLbin, 0.0);
62  sumELongitCumul.resize(nLbin, 0.0);
63  sumE2Longit.resize(nLbin, 0.0);
64  sumE2LongitCumul.resize(nLbin, 0.0);
65
66  dEdR.resize(nRbin, 0.0);
67  sumERadial.resize(nRbin, 0.0);
68  sumERadialCumul.resize(nRbin, 0.0);
69  sumE2Radial.resize(nRbin, 0.0);
70  sumE2RadialCumul.resize(nRbin, 0.0);
71   
72  edeptrue = 1.;
73  rmstrue  = 1.;
74  limittrue = DBL_MAX;
75 
76  verbose = 0;
77 
78#ifdef G4ANALYSIS_USE
79  // Creating the analysis factory
80  af = AIDA_createAnalysisFactory();
81  if(!af) {
82    G4cout << " RunAction::RunAction() :" 
83           << " problem creating the AIDA analysis factory."
84           << G4endl;
85  }         
86#endif
87   
88  histoName[0] = "testem2";
89  histoType    = "root";
90}
91
92//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
93
94RunAction::~RunAction()
95{
96  delete runMessenger;
97 
98#ifdef G4ANALYSIS_USE
99  delete af;
100#endif 
101}
102
103//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
104
105void RunAction::bookHisto()
106{
107#ifdef G4ANALYSIS_USE
108  if(!af) return;
109 
110  // Creating a tree mapped to an hbook file.
111  histoName[1] = histoName[0] + "." + histoType; 
112  G4bool readOnly  = false;
113  G4bool createNew = true;
114  G4String options = "--noErrors export=root uncompress";
115  AIDA::ITreeFactory* tf  = af->createTreeFactory(); 
116  tree = tf->create(histoName[1], histoType, readOnly, createNew, options);
117  delete tf;
118  if(!tree) {
119    G4cout << "RunAction::bookHisto() :" 
120           << " problem creating the AIDA tree with "
121           << " storeName = " << histoName[1]
122           << " readOnly = "  << readOnly
123           << " createNew = " << createNew
124           << G4endl;
125    return;
126  }
127  // Creating a histogram factory, whose histograms will be handled by the tree
128  AIDA::IHistogramFactory* hf = af->createHistogramFactory(*tree);
129 
130  G4double Ekin = Kin->GetParticleGun()->GetParticleEnergy();
131  G4double dLradl = Det->GetdLradl();
132  G4double dRradl = Det->GetdRradl();
133
134  histo[0] = hf->createHistogram1D( "1","total energy deposit(percent of Einc)",
135                                    110,0.,110.);
136
137  histo[1] = hf->createHistogram1D( "2","total charged tracklength (radl)",
138                                    110,0.,110.*Ekin/GeV);
139
140  histo[2] = hf->createHistogram1D( "3","total neutral tracklength (radl)",
141                                    110,0.,1100.*Ekin/GeV);
142
143  histo[3] = hf->createHistogram1D( "4","longit energy profile (% of E inc)",
144                                    nLbin,0.,nLbin*dLradl);
145                                   
146  histo[4] = hf->createHistogram1D( "5","rms on longit Edep (% of E inc)",
147                                    nLbin,0.,nLbin*dLradl);
148
149  G4double Zmin=0.5*dLradl, Zmax=Zmin+nLbin*dLradl;
150  histo[5] = hf->createHistogram1D( "6","cumul longit energy dep (% of E inc)",
151                                    nLbin,Zmin,Zmax);
152                                   
153  histo[6] = hf->createHistogram1D( "7","rms on cumul longit Edep (% of E inc)",
154                                    nLbin,Zmin,Zmax);
155
156  histo[7] = hf->createHistogram1D( "8","radial energy profile (% of E inc)",
157                                    nRbin,0.,nRbin*dRradl);
158                                                                   
159  histo[8] = hf->createHistogram1D( "9","rms on radial Edep (% of E inc)",
160                                    nRbin,0.,nRbin*dRradl);         
161
162  G4double Rmin=0.5*dRradl, Rmax=Rmin+nRbin*dRradl;
163  histo[9] = hf->createHistogram1D("10","cumul radial energy dep (% of E inc)",
164                                    nRbin,Rmin,Rmax);
165
166  histo[10]= hf->createHistogram1D("11","rms on cumul radial Edep (% of E inc)",
167                                    nRbin,Rmin,Rmax);               
168                                   
169 delete hf;
170 G4cout << "\n----> Histogram Tree is opened in " << histoName[1] << G4endl;
171#endif
172}
173
174//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
175
176void RunAction::cleanHisto()
177{
178#ifdef G4ANALYSIS_USE
179  if(tree) {
180    tree->commit();       // Writing the histograms to the file
181    tree->close();        // and closing the tree (and the file)
182    G4cout << "\n----> Histogram Tree is saved in " << histoName[1] << G4endl; 
183   
184    delete tree;
185    tree = 0;
186  }
187#endif
188}
189
190//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
191
192void RunAction::BeginOfRunAction(const G4Run* aRun)
193{
194  G4cout << "### Run " << aRun->GetRunID() << " start." << G4endl;
195
196  // save Rndm status
197  G4RunManager::GetRunManager()->SetRandomNumberStore(true);
198  CLHEP::HepRandom::showEngineStatus();
199
200  nLbin = Det->GetnLtot();
201  nRbin = Det->GetnRtot();
202
203  //initialize arrays of cumulative energy deposition
204  //
205  for (G4int i=0; i<nLbin; i++) 
206     sumELongit[i]=sumE2Longit[i]=sumELongitCumul[i]=sumE2LongitCumul[i]=0.;
207 
208  for (G4int j=0; j<nRbin; j++)
209     sumERadial[j]=sumE2Radial[j]=sumERadialCumul[j]=sumE2RadialCumul[j]=0.;
210
211  //initialize track length
212  sumChargTrLength=sum2ChargTrLength=sumNeutrTrLength=sum2NeutrTrLength=0.;
213
214  //histograms
215  //
216  if (aRun->GetRunID() == 0) bookHisto();
217}
218
219//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
220
221void RunAction::fillPerEvent()
222{
223  //accumulate statistic
224  //
225  G4double dLCumul = 0.;
226  for (G4int i=0; i<nLbin; i++)
227     {
228      sumELongit[i]  += dEdL[i];
229      sumE2Longit[i] += dEdL[i]*dEdL[i];
230      dLCumul        += dEdL[i];
231      sumELongitCumul[i]  += dLCumul;
232      sumE2LongitCumul[i] += dLCumul*dLCumul;
233     }
234
235  G4double dRCumul = 0.;
236  for (G4int j=0; j<nRbin; j++)
237     {
238      sumERadial[j]  += dEdR[j];
239      sumE2Radial[j] += dEdR[j]*dEdR[j];
240      dRCumul        += dEdR[j];
241      sumERadialCumul[j]  += dRCumul;
242      sumE2RadialCumul[j] += dRCumul*dRCumul;
243     }
244
245  sumChargTrLength  += ChargTrLength;
246  sum2ChargTrLength += ChargTrLength*ChargTrLength;
247  sumNeutrTrLength  += NeutrTrLength;
248  sum2NeutrTrLength += NeutrTrLength*NeutrTrLength;
249
250#ifdef G4ANALYSIS_USE
251  //fill histograms
252  //
253  if(tree) {
254    G4double Ekin=Kin->GetParticleGun()->GetParticleEnergy();
255    G4double mass=Kin->GetParticleGun()->GetParticleDefinition()->GetPDGMass();
256    G4double radl=Det->GetMaterial()->GetRadlen();
257
258    histo[0]->fill(100.*dLCumul/(Ekin+mass));
259    histo[1]->fill(ChargTrLength/radl);
260    histo[2]->fill(NeutrTrLength/radl);
261  }
262#endif
263}
264
265//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
266
267void RunAction::EndOfRunAction(const G4Run* aRun)
268{
269  //compute and print statistic
270  //
271  G4int NbOfEvents = aRun->GetNumberOfEvent();
272  G4double kinEnergy = Kin->GetParticleGun()->GetParticleEnergy();
273  assert(NbOfEvents*kinEnergy > 0);
274
275  G4double mass=Kin->GetParticleGun()->GetParticleDefinition()->GetPDGMass();
276  G4double norme = 100./(NbOfEvents*(kinEnergy+mass));
277
278  //longitudinal
279  //
280  G4double dLradl = Det->GetdLradl();
281
282  MyVector MeanELongit(nLbin),      rmsELongit(nLbin);
283  MyVector MeanELongitCumul(nLbin), rmsELongitCumul(nLbin);
284
285  G4int i;
286  for (i=0; i<nLbin; i++)
287   {
288    MeanELongit[i] = norme*sumELongit[i];
289     rmsELongit[i] = norme*std::sqrt(std::fabs(NbOfEvents*sumE2Longit[i]
290                                - sumELongit[i]*sumELongit[i]));
291
292    MeanELongitCumul[i] = norme*sumELongitCumul[i];
293     rmsELongitCumul[i] = norme*std::sqrt(std::fabs(NbOfEvents*sumE2LongitCumul[i]
294                                    - sumELongitCumul[i]*sumELongitCumul[i]));
295
296
297#ifdef G4ANALYSIS_USE
298    if(tree) {
299      G4double bin = (i+0.5)*dLradl;
300      histo[3]->fill(bin,MeanELongit[i]/dLradl);
301      histo[4]->fill(bin, rmsELongit[i]/dLradl);     
302      bin = (i+1)*dLradl;
303      histo[5]->fill(bin,MeanELongitCumul[i]);
304      histo[6]->fill(bin, rmsELongitCumul[i]);
305    }
306#endif
307   }
308
309  //radial
310  //
311  G4double dRradl = Det->GetdRradl();
312
313  MyVector MeanERadial(nRbin),      rmsERadial(nRbin);
314  MyVector MeanERadialCumul(nRbin), rmsERadialCumul(nRbin);
315
316  for (i=0; i<nRbin; i++)
317   {
318    MeanERadial[i] = norme*sumERadial[i];
319     rmsERadial[i] = norme*std::sqrt(std::fabs(NbOfEvents*sumE2Radial[i]
320                                - sumERadial[i]*sumERadial[i]));
321
322    MeanERadialCumul[i] = norme*sumERadialCumul[i];
323     rmsERadialCumul[i] = norme*std::sqrt(std::fabs(NbOfEvents*sumE2RadialCumul[i]
324                                    - sumERadialCumul[i]*sumERadialCumul[i]));
325
326#ifdef G4ANALYSIS_USE
327    if(tree) {
328      G4double bin = (i+0.5)*dRradl;
329      histo[7]->fill(bin,MeanERadial[i]/dRradl);
330      histo[8]->fill(bin, rmsERadial[i]/dRradl);     
331      bin = (i+1)*dRradl;
332      histo[9] ->fill(bin,MeanERadialCumul[i]);
333      histo[10]->fill(bin, rmsERadialCumul[i]);
334    }
335#endif
336   }
337
338  //find Moliere confinement
339  //
340  const G4double EMoliere = 90.;
341  G4double iMoliere = 0.;
342  if ((MeanERadialCumul[0]       <= EMoliere) &&
343      (MeanERadialCumul[nRbin-1] >= EMoliere)) {
344    G4int imin = 0;
345    while( (imin < nRbin-1) && (MeanERadialCumul[imin] < EMoliere) ) imin++;
346    G4double ratio = (EMoliere - MeanERadialCumul[imin]) /
347                     (MeanERadialCumul[imin+1] - MeanERadialCumul[imin]);
348    iMoliere = 1. + imin + ratio;
349  }                 
350     
351  //track length
352  //
353  norme = 1./(NbOfEvents*(Det->GetMaterial()->GetRadlen()));
354  G4double MeanChargTrLength = norme*sumChargTrLength;
355  G4double  rmsChargTrLength = 
356            norme*std::sqrt(std::fabs(NbOfEvents*sum2ChargTrLength
357                                         - sumChargTrLength*sumChargTrLength));
358
359  G4double MeanNeutrTrLength = norme*sumNeutrTrLength;
360  G4double  rmsNeutrTrLength = 
361            norme*std::sqrt(std::fabs(NbOfEvents*sum2NeutrTrLength
362                                         - sumNeutrTrLength*sumNeutrTrLength));
363
364  //print
365  //
366
367  std::ios::fmtflags mode = G4cout.flags();
368  G4cout.setf(std::ios::fixed,std::ios::floatfield);
369  G4int  prec = G4cout.precision(2);
370 
371  if (verbose) {
372
373    G4cout << "                 LATERAL PROFILE                   "
374           << "      CUMULATIVE LATERAL PROFILE" << G4endl << G4endl;
375
376    G4cout << "        bin   " << "           Mean         rms         "
377           << "        bin "   << "           Mean      rms \n" << G4endl;
378
379    for (i=0; i<nLbin; i++)
380     {
381       G4double inf=i*dLradl, sup=inf+dLradl;
382
383       G4cout << std::setw(8) << inf << "->"
384              << std::setw(5) << sup << " radl: "
385              << std::setw(7) << MeanELongit[i] << "%  "
386              << std::setw(9) << rmsELongit[i] << "%       "
387              << "      0->" << std::setw(5) << sup << " radl: "
388              << std::setw(7) << MeanELongitCumul[i] << "%  "
389              << std::setw(7) << rmsELongitCumul[i] << "% "
390              <<G4endl;
391     }
392
393    G4cout << G4endl << G4endl << G4endl;
394
395    G4cout << "                  RADIAL PROFILE                   "
396           << "      CUMULATIVE  RADIAL PROFILE" << G4endl << G4endl;
397
398    G4cout << "        bin   " << "           Mean         rms         "
399           << "        bin "   << "           Mean      rms \n" << G4endl;
400
401    for (i=0; i<nRbin; i++)
402     {
403       G4double inf=i*dRradl, sup=inf+dRradl;
404
405       G4cout << std::setw(8) << inf << "->"
406              << std::setw(5) << sup << " radl: "
407              << std::setw(7) << MeanERadial[i] << "%  "
408              << std::setw(9) << rmsERadial[i] << "%       "
409              << "      0->" << std::setw(5) << sup << " radl: "
410              << std::setw(7) << MeanERadialCumul[i] << "%  "
411              << std::setw(7) << rmsERadialCumul[i] << "% "
412              <<G4endl;
413     }
414  }
415 
416  G4cout << "\n SUMMARY \n" << G4endl;
417  G4cout << " energy deposit : "
418         << std::setw(7)  << MeanELongitCumul[nLbin-1] << " % E0 +- "
419         << std::setw(7)  <<  rmsELongitCumul[nLbin-1] << " % E0" << G4endl;
420  G4cout << " charged traklen: "
421         << std::setw(7)  << MeanChargTrLength << " radl +- "
422         << std::setw(7)  <<  rmsChargTrLength << " radl" << G4endl;
423  G4cout << " neutral traklen: "
424         << std::setw(7)  << MeanNeutrTrLength << " radl +- "
425         << std::setw(7)  <<  rmsNeutrTrLength << " radl" << G4endl;
426         
427  if (iMoliere > 0. ) {
428    G4double RMoliere1 = iMoliere*Det->GetdRradl();
429    G4double RMoliere2 = iMoliere*Det->GetdRlength();   
430    G4cout << "\n " << EMoliere << " % confinement: radius = "
431           << RMoliere1 << " radl  ("
432           << G4BestUnit( RMoliere2, "Length") << ")" << G4endl;
433  }       
434
435  G4cout.setf(mode,std::ios::floatfield);
436  G4cout.precision(prec);
437
438  // save histos and close AnalysisFactory
439  cleanHisto();
440 
441  // show Rndm status
442  CLHEP::HepRandom::showEngineStatus();
443
444  // Acceptance
445  if(limittrue < DBL_MAX) {
446    EmAcceptance acc;
447    acc.BeginOfAcceptance("Total Energy in Absorber",NbOfEvents);
448    G4double e = MeanELongitCumul[nLbin-1]/100.;
449    G4double r = rmsELongitCumul[nLbin-1]/100.;
450    acc.EmAcceptanceGauss("Edep",NbOfEvents,e,edeptrue,rmstrue,limittrue);
451    acc.EmAcceptanceGauss("Erms",NbOfEvents,r,rmstrue,rmstrue,2.0*limittrue);
452    acc.EndOfAcceptance();
453  }
454}
455
456//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
457
458void RunAction::SetEdepAndRMS(G4ThreeVector Value)
459{
460  edeptrue = Value(0);
461  rmstrue  = Value(1);
462  limittrue= Value(2);
463}
464
465//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.