source: trunk/source/materials/include/G4NistManager.hh @ 822

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1//
2// ********************************************************************
3// * License and Disclaimer                                           *
4// *                                                                  *
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6// * the Geant4 Collaboration.  It is provided  under  the terms  and *
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9// * include a list of copyright holders.                             *
10// *                                                                  *
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24// ********************************************************************
25//
26// $Id: G4NistManager.hh,v 1.17 2007/12/11 13:32:08 gcosmo Exp $
27// GEANT4 tag $Name: geant4-09-01-patch-02 $
28//
29//
30// -------------------------------------------------------------------
31//
32// GEANT4 Class header file
33//
34// File name:     G4NistManager
35//
36// Author:        Vladimir Ivanchenko
37//
38// Creation date: 23.12.2004
39//
40// Modifications:
41// 27.02.06 V.Ivanchneko add GetAtomicMassAmu and ConstructNewGasMaterial
42// 11.05.06 V.Ivanchneko add warning flag to FindMaterial method
43// 17.10.06 V.Ivanchneko add methods: GetAtomicMass, GetNistElementNames,
44//                       GetNistMaterialNames
45// 02.05.07 V.Ivanchneko add GetNistFirstIsotopeN and GetNumberOfNistIsotopes
46// 28.07.07 V.Ivanchneko make simple methods inline
47// 28.10.07 V.Ivanchneko add state, T, P to maetrial build
48//
49// Class Description:
50//
51// A utility static class
52//
53
54// -------------------------------------------------------------------
55//
56// Class Description:
57//
58// Element data from the NIST DB on Atomic Weights and Isotope Compositions
59// http://physics.nist.gov/PhysRefData/Compositions/index.html
60//
61// -------------------------------------------------------------------
62//
63
64#ifndef G4NistManager_h
65#define G4NistManager_h 1
66
67#include <vector>
68#include "globals.hh"
69#include "G4Material.hh"
70#include "G4NistElementBuilder.hh"
71#include "G4NistMaterialBuilder.hh"
72
73class G4NistMessenger;
74
75//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo....
76//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo....
77
78class G4NistManager
79{
80
81public:
82
83  static G4NistManager* Instance();
84  ~G4NistManager();
85
86  // Elements
87  //
88  inline G4Element* GetElement(size_t index);
89 
90  // Find or build G4Element by atomic number
91  inline G4Element* FindOrBuildElement(G4int Z, G4bool isotopes=true);
92 
93  // Find or build G4Element by symbol
94  inline G4Element* FindOrBuildElement(const G4String& symb, 
95                                       G4bool isotopes=true);
96
97  inline size_t   GetNumberOfElements() const;
98  inline G4int    GetZ(const G4String& symb) const;
99
100  // Mass in amu
101  inline G4double GetAtomicMassAmu(G4int Z) const;
102
103  // Mass in Geant4 units
104  inline G4double GetIsotopeMass(G4int Z, G4int N) const;
105  inline G4double GetAtomicMass(G4int Z, G4int N) const;
106
107  // Number of isotopes
108  inline G4int    GetNistFirstIsotopeN(G4int Z) const;
109  inline G4int    GetNumberOfNistIsotopes(G4int Z) const;
110
111  inline G4double GetIsotopeAbundance(G4int Z, G4int N) const;
112
113  inline void PrintElement(G4int Z); 
114
115  void PrintElement(const G4String&);   
116  void PrintG4Element(const G4String&); 
117
118  inline const std::vector<G4String>& GetNistElementNames() const;
119
120  // Materials
121  //
122  inline G4Material* GetMaterial(size_t index);
123 
124  // Find or build a G4Material by name, from the dataBase
125  //
126  inline G4Material* FindOrBuildMaterial(const G4String& name, 
127                                         G4bool isotopes=true,
128                                         G4bool warning=false);
129 
130  // construct a G4Material from scratch by atome count
131  //
132  inline G4Material* ConstructNewMaterial(
133                                  const G4String& name,
134                                  const std::vector<G4String>& elm,
135                                  const std::vector<G4int>& nbAtoms,
136                                  G4double dens, 
137                                  G4bool isotopes=true,
138                                  G4State   state    = kStateSolid,     
139                                  G4double  temp     = STP_Temperature, 
140                                  G4double  pressure = STP_Pressure); 
141                                     
142  // construct a G4Material from scratch by fraction mass
143  //
144  inline G4Material* ConstructNewMaterial(
145                                  const G4String& name,
146                                  const std::vector<G4String>& elm,
147                                  const std::vector<G4double>& weight,
148                                  G4double dens, 
149                                  G4bool isotopes=true,
150                                  G4State   state    = kStateSolid,     
151                                  G4double  temp     = STP_Temperature, 
152                                  G4double  pressure = STP_Pressure); 
153
154  // construct a gas G4Material from scratch by atome count
155  //
156  inline G4Material* ConstructNewGasMaterial(const G4String& name,
157                                             const G4String& nameNist,
158                                             G4double temp, 
159                                             G4double pres, 
160                                             G4bool isotopes=true);
161
162  inline size_t GetNumberOfMaterials();
163 
164  inline G4int GetVerbose();
165
166  void SetVerbose(G4int);
167
168  void PrintG4Material(const G4String&);
169
170  inline void ListMaterials(const G4String&);
171
172  inline const std::vector<G4String>& GetNistMaterialNames() const;
173
174  G4double GetZ13(G4double Z);
175
176  G4double GetLOGA(G4double A);
177
178private:
179
180  G4NistManager();
181  static G4NistManager* instance;
182
183  static G4double POWERZ13[256];
184  static G4double LOGA[256];
185 
186  std::vector<G4Element*>   elements;
187  std::vector<G4Material*>  materials;
188 
189  size_t   nElements;
190  size_t   nMaterials;
191 
192  G4int    verbose;
193
194  G4NistElementBuilder*    elmBuilder;
195  G4NistMaterialBuilder*   matBuilder;
196  G4NistMessenger*         messenger;
197
198};
199
200//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
201//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
202
203inline 
204size_t G4NistManager::GetNumberOfMaterials() 
205{
206  return nMaterials;
207}
208
209//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
210
211inline 
212G4Element* G4NistManager::GetElement(size_t index)
213{
214  G4Element* elm = 0; 
215  const G4ElementTable* theElementTable = G4Element::GetElementTable();
216  if(index < theElementTable->size()) elm = (*theElementTable)[index];
217  return elm;
218}
219
220//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
221
222inline 
223G4Element* G4NistManager::FindOrBuildElement(G4int Z, G4bool isotopes)
224{
225  return elmBuilder->FindOrBuildElement(Z, isotopes);
226}
227
228//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
229
230inline
231G4Element* G4NistManager::FindOrBuildElement(const G4String& symb,
232                                                   G4bool isotopes)
233{
234  return elmBuilder->FindOrBuildElement(symb, isotopes);
235}
236
237//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
238
239inline
240size_t G4NistManager::GetNumberOfElements() const
241{ 
242  return nElements;
243}
244
245//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
246
247inline 
248G4int G4NistManager::GetZ(const G4String& symb) const
249{
250  return elmBuilder->GetZ(symb);
251}
252
253//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
254
255inline 
256G4double G4NistManager::GetAtomicMassAmu(G4int Z) const
257{
258  return elmBuilder->GetA(Z);
259}
260
261//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
262
263inline 
264G4double G4NistManager::GetIsotopeMass(G4int Z, G4int N) const
265{
266  return elmBuilder->GetIsotopeMass(Z, N);
267}
268
269//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
270
271inline 
272G4double G4NistManager::GetAtomicMass(G4int Z, G4int N) const
273{
274  return elmBuilder->GetAtomicMass(Z, N);
275}
276
277//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
278
279inline 
280G4double G4NistManager::GetIsotopeAbundance(G4int Z, G4int N) const
281{
282  return elmBuilder->GetIsotopeAbundance(Z, N);
283}
284
285//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
286
287inline 
288G4int G4NistManager::GetNistFirstIsotopeN(G4int Z) const
289{
290  return elmBuilder->GetNistFirstIsotopeN(Z);
291}
292
293//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
294
295inline 
296G4int G4NistManager::GetNumberOfNistIsotopes(G4int Z) const
297{
298  return elmBuilder->GetNumberOfNistIsotopes(Z);
299}
300
301//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
302
303inline 
304const std::vector<G4String>& G4NistManager::GetNistElementNames() const
305{
306  return elmBuilder->GetElementNames();
307}
308
309//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
310
311inline 
312void G4NistManager::PrintElement(G4int Z)
313{
314  elmBuilder->PrintElement(Z);
315}
316
317//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
318
319inline
320G4Material* G4NistManager::GetMaterial(size_t index)
321{
322  const G4MaterialTable* theMaterialTable = G4Material::GetMaterialTable();
323  G4Material* mat = 0;
324  if(index < theMaterialTable->size()) mat = (*theMaterialTable)[index];
325  return mat;
326}
327
328//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
329
330inline
331G4int G4NistManager::GetVerbose()
332{
333  return verbose;
334}
335
336//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
337
338inline
339G4Material* G4NistManager::FindOrBuildMaterial(const G4String& name,
340                                               G4bool isotopes,
341                                               G4bool warning)
342{
343  return matBuilder->FindOrBuildMaterial(name, isotopes, warning); 
344}
345
346//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
347
348inline
349G4Material* G4NistManager::ConstructNewMaterial(
350                                      const G4String& name,
351                                      const std::vector<G4String>& elm,
352                                      const std::vector<G4int>& nbAtoms,
353                                      G4double dens, 
354                                      G4bool isotopes,
355                                      G4State   state,     
356                                      G4double  T, 
357                                      G4double  P) 
358
359{
360  return 
361    matBuilder->ConstructNewMaterial(name,elm,nbAtoms,dens,isotopes,state,T,P);
362}
363
364//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
365
366inline
367G4Material* G4NistManager::ConstructNewMaterial(
368                                      const G4String& name,
369                                      const std::vector<G4String>& elm,
370                                      const std::vector<G4double>& w,
371                                      G4double dens, 
372                                      G4bool isotopes,
373                                      G4State   state,     
374                                      G4double  T, 
375                                      G4double  P) 
376{
377  return matBuilder->ConstructNewMaterial(name,elm,w,dens,isotopes,state,T,P);
378}
379
380//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
381
382inline
383G4Material* G4NistManager::ConstructNewGasMaterial(
384                                      const G4String& name,
385                                      const G4String& nameNist,
386                                      G4double temp, G4double pres, 
387                                      G4bool isotopes)
388{
389  return matBuilder->ConstructNewGasMaterial(name,nameNist,
390                                             temp,pres,isotopes);
391}
392
393//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
394
395inline
396void G4NistManager::ListMaterials(const G4String& list)
397{
398  matBuilder->ListMaterials(list);
399}
400
401//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
402
403inline
404const std::vector<G4String>& G4NistManager::GetNistMaterialNames() const
405{
406  return matBuilder->GetMaterialNames();
407}
408
409//....oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo........oooOO0OOooo......
410
411#endif
412
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.