source: trunk/source/geometry/magneticfield/test/testProPerpSpin.cc @ 1347

Last change on this file since 1347 was 1347, checked in by garnier, 13 years ago

geant4 tag 9.4
File size: 22.8 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//
27// $Id: testProPerpSpin.cc,v 1.17 2006/06/29 18:25:02 gunter Exp $
28// GEANT4 tag $Name: geant4-09-04-ref-00 $
29//
30// 
31//
32// Started from testG4Navigator1.cc,v 1.7 1996/08/29 15:42 pkent
33//   Locate & Step within simple boxlike geometry, both
34//   with and without voxels. Parameterised volumes are included.
35
36#include <assert.h>
37// #include "ApproxEqual.hh"
38
39// Global defs
40#include "globals.hh"
41
42#include "G4Navigator.hh"
43
44#include "G4LogicalVolume.hh"
45#include "G4VPhysicalVolume.hh"
46#include "G4PVPlacement.hh"
47#include "G4PVParameterised.hh"
48#include "G4VPVParameterisation.hh"
49#include "G4Box.hh"
50
51#include "G4GeometryManager.hh"
52
53#include "G4RotationMatrix.hh"
54#include "G4ThreeVector.hh"
55
56#include "G4UniformMagField.hh"
57
58#include "G4ios.hh"
59#include <iomanip>
60
61// Sample Parameterisation
62class G4LinScale : public G4VPVParameterisation
63{
64  virtual void ComputeTransformation(const G4int n,
65                                     G4VPhysicalVolume* pRep) const
66  {
67    pRep->SetTranslation(G4ThreeVector(0,(n-1)*15,0));
68  }
69 
70  virtual void ComputeDimensions(G4Box &pBox,
71                                 const G4int n,
72                                 const G4VPhysicalVolume* ) const
73  {
74    pBox.SetXHalfLength(10);
75    pBox.SetYHalfLength(5+n);
76    pBox.SetZHalfLength(5+n);
77  }
78
79  virtual void ComputeDimensions(G4Tubs &,
80                                 const G4int ,
81                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
82  virtual void ComputeDimensions(G4Trd &, 
83                                 const G4int,
84                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
85  virtual void ComputeDimensions(G4Cons &,
86                                 const G4int ,
87                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
88  virtual void ComputeDimensions(G4Trap &,
89                                 const G4int ,
90                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
91  virtual void ComputeDimensions(G4Hype &,
92                                 const G4int ,
93                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
94  virtual void ComputeDimensions(G4Orb &,
95                                 const G4int ,
96                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
97  virtual void ComputeDimensions(G4Sphere &,
98                                 const G4int ,
99                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
100  virtual void ComputeDimensions(G4Torus &,
101                                 const G4int ,
102                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
103  virtual void ComputeDimensions(G4Para &,
104                                 const G4int ,
105                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
106  virtual void ComputeDimensions(G4Polycone &,
107                                 const G4int ,
108                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
109  virtual void ComputeDimensions(G4Polyhedra &,
110                                 const G4int ,
111                                 const G4VPhysicalVolume*) const {}
112};
113G4LinScale myParam;
114
115// Build simple geometry:
116// 4 small cubes + 1 slab (all G4Boxes) are positioned inside a larger cuboid
117G4VPhysicalVolume* BuildGeometry()
118{
119
120    G4Box *myHugeBox=  new G4Box("huge box",15*m,15*m,25*m);
121    G4Box *myBigBox=   new G4Box("big cube",10*m,10*m,10*m);
122    G4Box *mySmallBox= new G4Box("smaller cube",2.5*m,2.5*m,2.5*m);
123    G4Box *myTinyBox=  new G4Box("tiny  cube",.25*m,.25*m,.25*m);
124
125    //  World Volume
126    //
127    G4LogicalVolume *worldLog=new G4LogicalVolume(myHugeBox,0,
128                                                  "World",0,0,0);
129                                // Logical with no material,field,
130                                // sensitive detector or user limits
131   
132    G4PVPlacement *worldPhys=new 
133         G4PVPlacement(0,G4ThreeVector(0,0,0), "World",worldLog,
134                                               0,false,0);
135                                // Note: no mother pointer set
136
137//  Create the logical Volumes
138//
139//  G4LogicalVolume(*pSolid, *pMaterial, Name, *pField, *pSDetector, *pULimits)
140//
141    G4LogicalVolume *BigBoxLog=new G4LogicalVolume(myBigBox,0,
142                                                "Crystal Box (large)",0,0,0);
143    G4LogicalVolume *smallBoxLog=new G4LogicalVolume(mySmallBox,0,
144                                                 "Crystal Box (small)");
145    G4LogicalVolume *tinyBoxLog=new G4LogicalVolume(myTinyBox,0,
146                                                 "Crystal Box (tiny)");
147
148
149//  Place them.
150//
151//  1) Two big boxes in the world volume
152//
153    // G4PVPlacement *BigTg1Phys=
154    new G4PVPlacement(0,G4ThreeVector(0,0,-15*m),
155                                                "Big Target 1",BigBoxLog,
156                                                worldPhys,false,0);
157    // G4PVPlacement *BigTg2Phys=
158    new G4PVPlacement(0,G4ThreeVector(0,0, 15*m),
159                                                "Big Target 2",BigBoxLog,
160                                                worldPhys,false,0);
161
162//  2) Four (medium) boxes in X & Y near the origin of the world volume
163//
164    // G4PVPlacement *MedTg3a_Phys=
165    new G4PVPlacement(0,G4ThreeVector(0, 7.5*m,0),
166                                              "Target 3a",smallBoxLog,
167                                              worldPhys,false,0);
168    // G4PVPlacement *MedTg3b_Phys=
169    new G4PVPlacement(0,G4ThreeVector(0,-7.5*m,0),
170                                              "Target 3b",smallBoxLog,
171                                              worldPhys,false,0);
172    // G4PVPlacement *MedTg3c_Phys=
173    new G4PVPlacement(0,G4ThreeVector(-7.5*m,0,0),
174                                              "Target 3c",smallBoxLog,
175                                              worldPhys,false,0);
176    // G4PVPlacement *MedTg3d_Phys=
177    new G4PVPlacement(0,G4ThreeVector( 7.5*m,0,0),
178                                              "Target 3d",smallBoxLog,
179                                              worldPhys,false,0);
180
181
182//  3) Eight small boxes around the origin of the world volume
183//        (in +-X, +-Y & +-Z)
184//
185    // G4PVPlacement *SmTg4a_Phys=
186    new G4PVPlacement
187          (0,G4ThreeVector( 0.3*m, 0.3*m,0.3*m), "Target 4a",tinyBoxLog,
188                                              worldPhys,false,0);
189    // G4PVPlacement *SmTg4b_Phys=
190    new G4PVPlacement
191          (0,G4ThreeVector( 0.3*m,-0.3*m,0.3*m), "Target 4b",tinyBoxLog,
192                                              worldPhys,false,0);
193    // G4PVPlacement *SmTg4c_Phys=
194    new G4PVPlacement
195          (0,G4ThreeVector(-0.3*m,-0.3*m,0.3*m), "Target 4c",tinyBoxLog,
196                                              worldPhys,false,0);
197    // G4PVPlacement *SmTg4d_Phys=
198    new G4PVPlacement
199          (0,G4ThreeVector(-0.3*m, 0.3*m,0.3*m), "Target 4d",tinyBoxLog,
200                                              worldPhys,false,0);
201
202    // G4PVPlacement *SmTg4e_Phys=
203    new G4PVPlacement
204          (0,G4ThreeVector( 0.3*m, 0.3*m,-0.3*m), "Target 4e",tinyBoxLog,
205                                              worldPhys,false,0);
206    // G4PVPlacement *SmTg4f_Phys=
207    new G4PVPlacement
208          (0,G4ThreeVector( 0.3*m,-0.3*m,-0.3*m), "Target 4f",tinyBoxLog,
209                                              worldPhys,false,0);
210    // G4PVPlacement *SmTg4g_Phys=
211          new G4PVPlacement
212          (0,G4ThreeVector(-0.3*m,-0.3*m,-0.3*m), "Target 4g",tinyBoxLog,
213                                              worldPhys,false,0);
214    // G4PVPlacement *SmTg4h_Phys=
215          new G4PVPlacement
216          (0,G4ThreeVector(-0.3*m, 0.3*m,-0.3*m), "Target 4h",tinyBoxLog,
217                                              worldPhys,false,0);
218
219    return worldPhys;
220}
221
222#include "G4ChordFinder.hh"
223#include "G4PropagatorInField.hh"
224#include "G4MagneticField.hh"
225#include "G4FieldManager.hh"
226#include "G4TransportationManager.hh"
227#include "G4HelixExplicitEuler.hh"
228#include "G4HelixSimpleRunge.hh"
229#include "G4HelixImplicitEuler.hh"
230#include "G4ExplicitEuler.hh"
231#include "G4ImplicitEuler.hh"
232#include "G4SimpleRunge.hh"
233#include "G4SimpleHeum.hh"
234#include "G4ClassicalRK4.hh"
235#include "G4Mag_SpinEqRhs.hh"
236#include "G4CashKarpRKF45.hh"
237#include "G4RKG3_Stepper.hh"
238
239G4UniformMagField myMagField(10.*tesla, 0., 0.); 
240
241
242G4FieldManager* SetupField(G4int type)
243{
244    G4FieldManager   *pFieldMgr;
245    G4ChordFinder    *pChordFinder;
246    G4Mag_SpinEqRhs *fEquation = new G4Mag_SpinEqRhs(&myMagField); 
247    G4MagIntegratorStepper *pStepper;
248
249    const int ncompspin=12;
250
251    switch ( type ) 
252    {
253      case 0: pStepper = new G4ExplicitEuler( fEquation, ncompspin ); break;
254      case 1: pStepper = new G4ImplicitEuler( fEquation, ncompspin ); break;
255      case 2: pStepper = new G4SimpleRunge( fEquation, ncompspin ); break;
256      case 3: pStepper = new G4SimpleHeum( fEquation, ncompspin ); break;
257      case 4: pStepper = new G4ClassicalRK4( fEquation, ncompspin ); break;
258      case 8: pStepper = new G4CashKarpRKF45( fEquation, ncompspin ); break;
259      default: pStepper = new G4ClassicalRK4( fEquation, ncompspin ); break;
260    }
261   
262    pFieldMgr= G4TransportationManager::GetTransportationManager()->
263       GetFieldManager();
264
265    pFieldMgr->SetDetectorField( &myMagField );
266
267    pChordFinder = new G4ChordFinder( &myMagField,
268                                      1.0e-2 * mm,
269                                      pStepper);
270
271    pFieldMgr->SetChordFinder( pChordFinder );
272
273    return    pFieldMgr;
274}
275
276G4PropagatorInField*  SetupPropagator( G4int type)
277{
278    // G4FieldManager* fieldMgr=
279    SetupField( type) ;
280
281    // G4ChordFinder  theChordFinder( &MagField, 0.05*mm ); // Default stepper
282 
283    G4PropagatorInField *thePropagator = 
284      G4TransportationManager::GetTransportationManager()->
285       GetPropagatorInField ();
286
287    // Let us test the new Minimum Epsilon Step functionality
288    thePropagator -> SetMinimumEpsilonStep( 1.0e-8 ) ; 
289    thePropagator -> SetMaximumEpsilonStep( 1.0e-8 ) ; 
290
291    return thePropagator;
292}
293
294//  This is Done only for this test program ... the transportation does it.
295//  The method is now obsolete -- as propagator in Field has this method,
296//    in order to message the correct field manager's chord finder.
297//
298void  ObsoleteSetChargeMomentumMass(G4double charge, G4double MomentumXc, G4double Mass)
299{
300    G4ChordFinder*  pChordFinder; 
301
302    pChordFinder= G4TransportationManager::GetTransportationManager()->
303                   GetFieldManager()->GetChordFinder();
304
305    pChordFinder->SetChargeMomentumMass(
306                      charge,                    // charge in e+ units
307                      MomentumXc,   // Momentum in Mev/c ?
308                      Mass );
309}
310
311//
312// Test Stepping
313//
314G4bool testG4PropagatorInField(G4VPhysicalVolume *pTopNode, G4int ) // type
315{
316    void report_endPV(G4ThreeVector    Position, 
317                  G4ThreeVector UnitVelocity,
318                  G4ThreeVector Spin,
319                  G4double step_len, 
320                  G4double physStep, 
321                  G4double safety,
322                  G4ThreeVector EndPosition, 
323                  G4ThreeVector EndUnitVelocity,
324                  G4ThreeVector EndSpin,
325                  G4int             Step, 
326                  G4VPhysicalVolume* startVolume);
327
328    G4UniformMagField MagField(10.*tesla, 0., 0.);  // Tesla Defined ?
329    G4TransportationManager* transportMgr = G4TransportationManager::GetTransportationManager();
330    G4Navigator* pNavig=  transportMgr-> GetNavigatorForTracking();
331    // G4Navigator   *pNavig= G4TransportationManager::
332    //               GetTransportationManager()-> GetNavigatorForTracking();
333
334    // G4PropagatorInField *pMagFieldPropagator= SetupPropagator(type);
335    G4PropagatorInField *pMagFieldPropagator= 
336                            transportMgr->GetPropagatorInField(); 
337     
338    pMagFieldPropagator->SetChargeMomentumMass( 
339                            +1.,                    // charge in e+ units
340                            0.1*GeV,                // Momentum in Mev/c ?
341                            0.105658387*GeV );
342    pNavig->SetWorldVolume(pTopNode);
343
344    G4VPhysicalVolume *located;
345    G4double step_len, physStep, safety;
346    G4ThreeVector xHat(1,0,0),yHat(0,1,0),zHat(0,0,1);
347    G4ThreeVector mxHat(-1,0,0),myHat(0,-1,0),mzHat(0,0,-1);
348   
349    // physStep=kInfinity;
350    G4ThreeVector Position(0.,0.,0.); 
351    G4ThreeVector UnitMomentum(0.,0.6,0.8); 
352    G4ThreeVector EndPosition, EndUnitMomentum;
353
354//
355// Test location & Step computation
356// 
357    /* assert(located->GetName()=="World"); */
358
359    const G4double threshold= 1.e-6; 
360
361    if( std::fabs(UnitMomentum.mag() - 1.0) > threshold ) 
362    {
363      G4cout << "UnitMomentum.mag() - 1.0 = " << UnitMomentum.mag() - 1.0 <<
364        G4endl;
365    }
366
367    G4cout << G4endl; 
368
369    for( int iparticle=0; iparticle < 2; iparticle++ )
370    { 
371       physStep=  2.5 * mm ;  // millimeters
372       Position = G4ThreeVector(0.,0.,0.) 
373                + iparticle * G4ThreeVector(0.2, 0.3, 0.4); 
374       UnitMomentum = (G4ThreeVector(0.,0.6,0.8) 
375                    + (float)iparticle * G4ThreeVector(0.1, 0.2, 0.3)).unit();
376
377       G4double momentum_val= (0.5+iparticle*1.0) * 0.1*GeV;  // As energy/c
378       G4double rest_mass   = 0.105658387*GeV;                // A muon
379                                             
380       G4double kineticEnergy =  momentum_val*momentum_val /
381                  ( std::sqrt( momentum_val*momentum_val + rest_mass * rest_mass ) 
382                    + rest_mass );
383       G4double labTof= 10.0*ns, properTof= 0.1*ns;
384       pMagFieldPropagator->SetChargeMomentumMass(
385                      +1,                    // charge in e+ units
386                      momentum_val, 
387                      rest_mass);
388
389       G4double  beta = momentum_val / std::sqrt( rest_mass*rest_mass + momentum_val*momentum_val );
390       G4double       velocity_magnitude = beta * c_light;
391       // G4ThreeVector  Velocity = UnitMomentum * velocity_magnitude;
392
393       G4cout << G4endl;
394       G4cout << "Test PropagateMagField: ***********************" << G4endl
395            << " Starting New Particle with Position " << Position << G4endl
396            << " and UnitVelocity " << UnitMomentum << G4endl;
397       G4cout << " Momentum in MeV/c is "<< (0.5+iparticle*1.0)*0.1*GeV/MeV;
398       G4cout << G4endl;
399
400   //  G4ThreeVector initialSpin = UnitMomentum;
401   //  G4ThreeVector initialSpin(UnitMomentum.y(),-UnitMomentum.x(),UnitMomentum.z());
402       G4ThreeVector initialSpin = (UnitMomentum.cross(G4ThreeVector(1.0,0.,0.))).unit(); 
403
404       G4cout << " Initial spin is set to = " << initialSpin << G4endl;
405       G4cout << " Initial dot product of spin and momentum = " 
406              << initialSpin.dot(UnitMomentum) << G4endl;
407
408       for( int istep=0; istep < 14; istep++ ){ 
409   //        // G4cout << "UnitMomentum Magnitude is " << UnitMomentum.mag() << G4endl;
410          located= pNavig->LocateGlobalPointAndSetup(Position);
411          //  Is the following better ?? It would need "changes"
412          // located= pMagFieldPropagator->LocateGlobalPointAndSetup(Position);
413          // G4cout << "Starting Step " << istep << " in volume "
414               // << located->GetName() << G4endl;
415
416          G4ThreeVector spinValue( initialSpin ); 
417
418          G4FieldTrack  initTrack( Position, 
419                                   UnitMomentum,
420                                   0.0,            // starting S curve len
421                                   kineticEnergy,
422                                   rest_mass,
423                                   velocity_magnitude,
424                                   labTof, 
425                                   properTof,
426                                   &spinValue
427                                   ); 
428
429          step_len=pMagFieldPropagator->ComputeStep( initTrack, 
430                                                     physStep, 
431                                                     safety
432                                                     ,located);
433          //       --------------------
434          EndPosition=     pMagFieldPropagator->EndPosition();
435          EndUnitMomentum= pMagFieldPropagator->EndMomentumDir();
436          //       --------
437          G4FieldTrack  EndFieldTrack= pMagFieldPropagator->GetEndState();
438          G4ThreeVector EndSpin=         EndFieldTrack.GetSpin();
439          G4ThreeVector EndUnitMomentum  = EndFieldTrack.GetMomentumDir();
440
441//          G4cout << " EndPosition " << EndPosition << G4endl;
442//          G4cout << " EndUnitMomentum " << EndUnitMomentum << G4endl;
443//          G4cout << " initialSpin " << initialSpin.mag() << G4endl;
444//          G4cout << " EndSpin     " << EndSpin.mag()     << G4endl;
445
446          if( std::fabs(EndUnitMomentum.mag2() - 1.0) > threshold )
447            G4cout << "EndUnitMomentum.mag2() - 1.0 = " <<
448              EndUnitMomentum.mag2() - 1.0 << G4endl;
449
450          // In this case spin should be parallel (equal) to momentum
451          G4double endDot= EndSpin.dot(EndUnitMomentum) ;
452          G4cout << " dot product of spin and momentum = " << endDot << G4endl;
453          if( std::fabs(endDot) > threshold ){
454             G4cout << " $$$$$$$$$$$$ Spin dot Momentum is above threshold of "
455                    << threshold << G4endl ;
456             G4cout << " Spin dot UnitMomentum= " << endDot << " ";
457             G4cout << " Spin magnitude= " << EndSpin.mag() << " "
458                    << "(-1=" << (EndSpin.mag()-1.0) << ") ";
459             G4cout << " UnitMom mag= " << EndUnitMomentum.mag() << " "
460                    << "(-1=" << (EndUnitMomentum.mag()-1.0) << ") ";
461             G4cout << G4endl;
462          }
463          G4ThreeVector MoveVec = EndPosition - Position;
464          assert( MoveVec.mag() < physStep*(1.+1.e-9) );
465
466          // G4cout << " testPropagatorInField: After stepI " << istep  << " : " << G4endl;
467          report_endPV(Position, UnitMomentum, initialSpin, step_len, physStep, safety,
468                       EndPosition, EndUnitMomentum, EndSpin, istep, located );
469
470          assert(safety>=0);
471          pNavig->SetGeometricallyLimitedStep();
472          // pMagFieldPropagator->SetGeometricallyLimitedStep();
473
474          Position=     EndPosition;
475          // Velocity=     EndVelocity;
476          UnitMomentum= EndUnitMomentum;
477          initialSpin = EndSpin;
478         
479          physStep *= 2.; 
480       } // ...........................  end for ( istep )
481    }    // ..............................  end for ( iparticle )
482
483    return(1);
484}
485
486// int main(int argc, char** argv)
487int main(int argc, char **argv)
488{
489    G4VPhysicalVolume *myTopNode;
490    G4int type;
491    myTopNode=BuildGeometry();  // Build the geometry
492    G4GeometryManager::GetInstance()->CloseGeometry(false);
493
494    type = 8 ;
495
496    if( argc == 2 )
497      type = atoi(argv[1]);
498
499    // Setup the Propagator and register it with the Transportation Manager
500    G4PropagatorInField *pMagFieldPropagator= SetupPropagator(type);
501
502    G4cout << " Using the following values for " 
503           << " Min Eps = " <<  pMagFieldPropagator->GetMinimumEpsilonStep()
504           << " and "
505           << " Max Eps = " <<  pMagFieldPropagator->GetMaximumEpsilonStep()
506           << G4endl; 
507
508// Do the tests without voxels
509    G4cout << " Test with no voxels" << G4endl; 
510    testG4PropagatorInField(myTopNode, type);
511
512// Repeat tests but with full voxels
513    G4cout << " Test with full voxels" << G4endl; 
514    G4GeometryManager::GetInstance()->OpenGeometry();
515    G4GeometryManager::GetInstance()->CloseGeometry(true);
516
517    testG4PropagatorInField(myTopNode, type);
518
519    G4GeometryManager::GetInstance()->OpenGeometry();
520    return 0;
521}
522
523
524void report_endPV(G4ThreeVector    Position, 
525                  G4ThreeVector , // UnitVelocity,
526                  G4ThreeVector , // Spin,
527                  G4double step_len, 
528                  G4double physStep, 
529                  G4double safety,
530                  G4ThreeVector EndPosition, 
531                  G4ThreeVector EndUnitVelocity,
532                  G4ThreeVector EndSpin,
533                  G4int             Step, 
534                  G4VPhysicalVolume* startVolume)
535                  //   G4VPhysicalVolume* endVolume)
536{
537    const G4int verboseLevel=1;
538   
539    if( Step == 0 && verboseLevel <= 3 )
540    {
541       G4cout.precision(3);
542       // G4cout.setf(ios_base::fixed,ios_base::floatfield);
543       G4cout << std::setw( 5) << "Step#" << " "
544            << std::setw( 9) << "X(mm)" << " "
545            << std::setw( 9) << "Y(mm)" << " " 
546            << std::setw( 9) << "Z(mm)" << " "
547            << std::setw( 7) << " N_x " << " "
548            << std::setw( 7) << " N_y " << " "
549            << std::setw( 7) << " N_z " << " "
550            << std::setw( 7) << " S_x " << " "
551            << std::setw( 7) << " S_y " << " "
552            << std::setw( 7) << " S_z " << " "
553           // << std::setw( 9) << "KinE(MeV)" << " "
554           // << std::setw( 9) << "dE(MeV)" << " " 
555            << std::setw( 9) << "StepLen" << " " 
556            << std::setw( 9) << "PhsStep" << " " 
557            << std::setw( 9) << "Safety" << " " 
558            << std::setw(18) << "NextVolume" << " "
559            << G4endl;
560    }
561    //
562    //
563    if( verboseLevel > 3 )
564    {
565       G4cout << "End  Position is " << EndPosition << G4endl
566            << " and UnitVelocity is " << EndUnitVelocity << G4endl;
567       G4cout << "Step taken was " << step_len 
568            << " out of PhysicalStep= " <<  physStep << G4endl;
569       G4cout << "Final safety is: " << safety << G4endl;
570
571       G4cout << "Chord length = " << (EndPosition-Position).mag() << G4endl;
572       G4cout << G4endl; 
573    }
574    else // if( verboseLevel > 0 )
575    {
576       G4cout.precision(3);
577       G4cout << std::setw( 5) << Step << " "
578            << std::setw( 9) << Position.x() << " "
579            << std::setw( 9) << Position.y() << " "
580            << std::setw( 9) << Position.z() << " "
581            << std::setw( 7) << EndUnitVelocity.x() << " "
582            << std::setw( 7) << EndUnitVelocity.y() << " "
583            << std::setw( 7) << EndUnitVelocity.z() << " "
584            << std::setw( 7) << EndSpin.x() << " "
585            << std::setw( 7) << EndSpin.y() << " "
586            << std::setw( 7) << EndSpin.z() << " "
587         //    << std::setw( 9) << KineticEnergy << " "
588         //    << std::setw( 9) << EnergyDifference << " "
589            << std::setw( 9) << step_len << " "
590            << std::setw( 9) << physStep << " "
591            << std::setw( 9) << safety << " ";
592       if( startVolume != 0) {
593         G4cout << std::setw(12) << startVolume->GetName() << " ";
594       } else {
595         G4cout << std::setw(12) << "OutOfWorld" << " ";
596       }
597
598#if 0
599       if( endVolume != 0)
600       {
601         G4cout << std::setw(12) << endVolume()->GetName() << " ";
602       }
603       else
604       {
605         G4cout << std::setw(12) << "OutOfWorld" << " ";
606       }
607#endif
608       G4cout << G4endl;
609    }
610}
611
612int readin_particle( )
613{
614 static const
615 double pmass[5] = {
616                    0.00051099906 ,         //  electron
617                    0.105658389   ,         //  muon
618                    0.13956995    ,         //  pion
619                    0.493677      ,         //  kaon
620                    0.93827231              //  proton
621                   } ;
622 const double cSpeed = 299792458.0 ; // light speed in m/s
623 const double pi = 3.141592653589793238 ;
624 int pCharge, i ;
625 double pMomentum, pTeta, pPhi, h ;
626 G4cout<<"Enter particle type: 0 - electron, 1 - muon, 2 - pion, \n"
627     <<"3 - kaon, 4 - proton "<< G4endl ;
628 G4cin>>i ;
629 double pMass = pmass[i] ;
630 G4cout<<"Enter particle charge in units of the positron charge "<< G4endl ;
631 G4cin>>pCharge ;
632 G4cout<<"Enter particle momentum in GeV/c"<<G4endl ;
633 G4cin>>pMomentum ;
634 G4cout<<"Enter particle teta & phi in degrees"<<G4endl ;
635 G4cin>>pTeta ;
636 G4cin>>pPhi ;
637 G4cout<<"Enter particle Step in centimeters"<<G4endl ;
638 G4cin>>h ;
639
640 h *=  10.; // G4 units are in millimeters.
641
642 double betaGamma = pMomentum/pMass ;
643 double pSpeed = betaGamma*cSpeed/std::sqrt(1 + betaGamma*betaGamma) ;
644 double pEnergy = pMomentum*cSpeed/pSpeed ;
645        pEnergy *= 1.60217733e-10  ; // energy in J (SI units)
646 pTeta *= pi/180 ;
647 pPhi  *= pi/180 ;
648
649#if 0
650 for(i=0;i<3;i++) ystart[i] = 0 ;            // initial coordinates
651 ystart[3] = pSpeed*std::sin(pTeta)*std::cos(pPhi) ;   // and speeds
652 ystart[4] = pSpeed*std::sin(pTeta)*std::sin(pPhi) ;
653 ystart[5] = pSpeed*std::cos(pTeta) ;
654#endif
655
656 return 1;
657}
658
659 
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.