source: trunk/source/particles/shortlived/src/G4ExcitedDeltaConstructor.cc @ 1243

Last change on this file since 1243 was 1196, checked in by garnier, 15 years ago

update CVS release candidate geant4.9.3.01
File size: 14.0 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: G4ExcitedDeltaConstructor.cc,v 1.12 2008/09/18 08:37:27 kurasige Exp $
28// GEANT4 tag $Name: geant4-09-03-cand-01 $
29//
30//
31// --------------------------------------------------------------
32//      GEANT 4 class implementation file
33//
34//      History: first implementation, based on object model of
35//      10 oct 1998  H.Kurashige
36// ---------------------------------------------------------------
37
38
39#include "G4ExcitedDeltaConstructor.hh"
40
41#include "G4ParticleDefinition.hh"
42#include "G4ParticleTable.hh"
43#include "G4ShortLivedTable.hh"
44#include "G4PhaseSpaceDecayChannel.hh"
45#include "G4VDecayChannel.hh"
46#include "G4DecayTable.hh"
47
48
49G4ExcitedDeltaConstructor::G4ExcitedDeltaConstructor():
50    G4ExcitedBaryonConstructor(NStates, DeltaIsoSpin)
51{
52
53}
54
55G4ExcitedDeltaConstructor::~G4ExcitedDeltaConstructor()
56{
57}
58
59G4int G4ExcitedDeltaConstructor::GetEncoding(G4int iIsoSpin3, G4int idxState)
60{
61  G4int encoding;
62  // Delta has exceptinal encoding
63  if ((idxState==1)||(idxState==3)||(idxState==4)||(idxState==5)||(idxState==7))  {
64    encoding = GetEncodingOffset(idxState);
65    if ((iIsoSpin3==3)||(iIsoSpin3==-3)) {
66      // normal encoding
67      encoding += 1000*GetQuarkContents(0, iIsoSpin3);
68      encoding +=  100*GetQuarkContents(1, iIsoSpin3);
69      encoding +=   10*GetQuarkContents(2, iIsoSpin3);
70    } else if (iIsoSpin3== +1){
71      // 1st <--> 2nd quark
72      encoding += 1000*GetQuarkContents(0, iIsoSpin3);
73      encoding +=   10*GetQuarkContents(1, iIsoSpin3);
74      encoding +=  100*GetQuarkContents(2, iIsoSpin3);
75    } else if (iIsoSpin3== -1){
76      // 1st <--> 0th quark
77      encoding +=  100*GetQuarkContents(0, iIsoSpin3);
78      encoding += 1000*GetQuarkContents(1, iIsoSpin3);
79      encoding +=   10*GetQuarkContents(2, iIsoSpin3);
80    }
81    encoding += GetiSpin(idxState) +1;
82  } else {
83    encoding = G4ExcitedBaryonConstructor::GetEncoding(iIsoSpin3, idxState);
84  }
85  return encoding;
86}
87G4DecayTable* G4ExcitedDeltaConstructor::CreateDecayTable(
88                                                 const G4String&  parentName, 
89                                                 G4int iIso3, 
90                                                 G4int iState,
91                                                 G4bool fAnti)
92{
93  // create decay table
94  G4DecayTable* decayTable =  new G4DecayTable();
95
96  G4double br;
97  if ( (br=bRatio[iState][NGamma]) >0.0) {
98    AddNGammaMode( decayTable, parentName, br, iIso3, fAnti);
99  }
100
101  if ( (br=bRatio[iState][NPi]) >0.0) {
102    AddNPiMode( decayTable, parentName, br, iIso3, fAnti);
103  }
104
105  if ( (br=bRatio[iState][NRho]) >0.0) {
106    AddNRhoMode( decayTable, parentName, br, iIso3, fAnti);
107  }
108
109  if ( (br=bRatio[iState][DeltaPi]) >0.0) {
110    AddDeltaPiMode( decayTable, parentName, br, iIso3, fAnti);
111  }
112
113  if ( (br=bRatio[iState][NStarPi]) >0.0) {
114    AddNStarPiMode( decayTable, parentName, br, iIso3, fAnti);
115  }
116
117  return  decayTable;
118}
119
120G4DecayTable*  G4ExcitedDeltaConstructor::AddNGammaMode( 
121                                   G4DecayTable* decayTable, const G4String& nameParent,
122                                    G4double br, G4int iIso3, G4bool fAnti)
123{
124  G4VDecayChannel* mode;
125
126  //
127  G4String daughterN;
128  if (iIso3 == +1) { 
129    daughterN = "proton"; 
130  } else if (iIso3 == -1) {
131    daughterN = "neutron"; 
132  } else {
133    // can not decay into N+gamma
134    return decayTable;
135  }
136
137  if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
138
139  // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
140  mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, br, 2,
141                                           daughterN,"gamma");
142  // add decay table
143  decayTable->Insert(mode);
144
145  return decayTable;
146}
147
148G4DecayTable*  G4ExcitedDeltaConstructor::AddNPiMode( 
149                                    G4DecayTable* decayTable, const G4String& nameParent,
150                                    G4double br, G4int iIso3, G4bool fAnti)
151{
152  G4VDecayChannel* mode;
153
154  G4String daughterN;
155  G4String daughterPi;
156  G4double r = 0.;
157
158  // ------------ N pi0 ------------
159  // determine daughters
160  if ((iIso3 == +1)||(iIso3 == -1)) {
161    if (iIso3 == +1) {
162      daughterN  = "proton";
163      daughterPi = "pi0";
164      r = br*2./3.;
165    } else  if (iIso3 == -1) {
166      daughterN  = "neutron";
167      daughterPi = "pi0";
168      r = br/3.;
169    } 
170    if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
171    // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
172    mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
173                                        daughterN,daughterPi);
174    // add decay table
175    decayTable->Insert(mode);
176  }
177
178  // -------------N pi +/- --------------
179  // determine daughters
180  if (iIso3 == +3) {
181    daughterN  = "proton";
182    if (!fAnti) {
183      daughterPi = "pi+";
184    } else {
185      daughterPi = "pi-";
186    }
187    r = br;
188  } else  if (iIso3 == +1) {
189    daughterN  = "neutron";
190    if (!fAnti) {
191      daughterPi = "pi+";
192    } else {
193      daughterPi = "pi-";
194    }
195    r = br/3.;
196  } else if (iIso3 == -1) {
197    daughterN  = "proton";
198    if (!fAnti) {
199      daughterPi = "pi-";
200    } else {
201      daughterPi = "pi+";
202    }
203    r = br*2./3.;
204  } else if (iIso3 == -3) {
205    daughterN  = "neutron";
206    if (!fAnti) {
207      daughterPi = "pi-";
208    } else {
209      daughterPi = "pi+";
210    }
211    r = br;
212  }
213  if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
214
215  // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
216  mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
217                                           daughterN,daughterPi);
218  // add decay table
219  decayTable->Insert(mode);
220
221  return decayTable;
222}
223
224
225G4DecayTable*  G4ExcitedDeltaConstructor::AddNRhoMode( 
226                                    G4DecayTable* decayTable, const G4String& nameParent,
227                                    G4double br, G4int iIso3, G4bool fAnti)
228{
229  G4VDecayChannel* mode;
230
231  G4String daughterN;
232  G4String daughterRho;
233  G4double r = 0.;
234
235  // ------------ N Rho0 ------------
236  // determine daughters
237  if ((iIso3 == +1)||(iIso3 == -1)) {
238    if (iIso3 == +1) {
239      daughterN  = "proton";
240      daughterRho = "rho0";
241      r = br*2./3.;
242    } else  if (iIso3 == -1) {
243      daughterN  = "neutron";
244      daughterRho = "rho0";
245      r = br/3.;
246    } 
247    if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
248    // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
249    mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
250                                        daughterN,daughterRho);
251    // add decay table
252    decayTable->Insert(mode);
253  }
254
255  // -------------N Rho +/- --------------
256  // determine daughters
257  if (iIso3 == +3) {
258    daughterN  = "proton";
259    if (!fAnti) {
260      daughterRho = "rho+";
261    } else {
262      daughterRho = "rho-";
263    }
264    r = br;
265  } else  if (iIso3 == +1) {
266    daughterN  = "neutron";
267    if (!fAnti) {
268      daughterRho = "rho+";
269    } else {
270      daughterRho = "rho-";
271    }
272    r = br/3.;
273  } else if (iIso3 == -1) {
274    daughterN  = "proton";
275    if (!fAnti) {
276      daughterRho = "rho-";
277    } else {
278      daughterRho = "rho+";
279    }
280    r = br*2./3.;
281  } else if (iIso3 == -3) {
282    daughterN  = "neutron";
283    if (!fAnti) {
284      daughterRho = "rho-";
285    } else {
286      daughterRho = "rho+";
287    }
288    r = br;
289  }
290  if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
291
292  // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
293  mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
294                                           daughterN,daughterRho);
295  // add decay table
296  decayTable->Insert(mode);
297
298  return decayTable;
299}
300
301G4DecayTable*  G4ExcitedDeltaConstructor::AddNStarPiMode( 
302                                    G4DecayTable* decayTable, const G4String& nameParent,
303                                    G4double br, G4int iIso3, G4bool fAnti)
304{
305  G4VDecayChannel* mode;
306
307  G4String daughterN;
308  G4String daughterPi;
309  G4double r = 0.;
310
311  // ------------ N pi0 ------------
312  // determine daughters
313  if ((iIso3 == +1)||(iIso3 == -1)) {
314    if (iIso3 == +1) {
315      daughterN  = "N(1440)+";
316      daughterPi = "pi0";
317      r = br*2./3.;
318    } else  if (iIso3 == -1) {
319      daughterN  = "N(1440)0";
320      daughterPi = "pi0";
321      r = br/3.;
322    } 
323    if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
324    // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
325    mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
326                                        daughterN,daughterPi);
327    // add decay table
328    decayTable->Insert(mode);
329  }
330
331  // -------------N pi +/- --------------
332  // determine daughters
333  if (iIso3 == +3) {
334    daughterN  = "N(1440)+";
335    if (!fAnti) {
336      daughterPi = "pi+";
337    } else {
338      daughterPi = "pi-";
339    }
340    r = br;
341  } else  if (iIso3 == +1) {
342    daughterN  = "N(1440)0";
343    if (!fAnti) {
344      daughterPi = "pi+";
345    } else {
346      daughterPi = "pi-";
347    }
348    r = br/3.;
349  } else if (iIso3 == -1) {
350    daughterN  = "N(1440)+";
351    if (!fAnti) {
352      daughterPi = "pi-";
353    } else {
354      daughterPi = "pi+";
355    }
356    r = br*2./3.;
357  } else if (iIso3 == -3) {
358    daughterN  = "N(1440)0";
359    if (!fAnti) {
360      daughterPi = "pi-";
361    } else {
362      daughterPi = "pi+";
363    }
364    r = br;
365  }
366  if (fAnti) daughterN = "anti_" + daughterN;
367
368  // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
369  mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
370                                           daughterN,daughterPi);
371  // add decay table
372  decayTable->Insert(mode);
373
374  return decayTable;
375}
376
377G4DecayTable*  G4ExcitedDeltaConstructor::AddDeltaPiMode( 
378                                    G4DecayTable* decayTable, const G4String& nameParent,
379                                    G4double br, G4int iIso3, G4bool fAnti)
380{
381  G4VDecayChannel* mode;
382
383  G4String daughterDelta;
384  G4String daughterPi;
385  G4double r;
386
387  // ------------ Delta pi +------------
388  // determine daughters
389  if (iIso3 == +3) {
390    daughterDelta  = "delta+";
391    r = br*0.4;
392  } else  if (iIso3 == +1) {
393    daughterDelta  = "delta0";
394    r = br*8./15.0;
395  } else  if (iIso3 == -1) {
396    daughterDelta  = "delta-";
397    r = br*6./15.;
398  } else {
399     r  = 0.;
400  }
401  if (!fAnti) {
402    daughterPi = "pi+";
403  } else {
404    daughterPi = "pi-";
405  }
406   if (fAnti) daughterDelta = "anti_" + daughterDelta;
407  if (r>0.0) {
408    // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
409    mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
410                                        daughterDelta,daughterPi);
411    // add decay table
412    decayTable->Insert(mode);
413  }
414
415  // ------------ Delta pi0 ------------
416  // determine daughters
417  if (iIso3 == +3) {
418    daughterDelta  = "delta++";
419    r = br*0.6;
420  } else  if (iIso3 == +1) {
421    daughterDelta  = "delta+";
422    r = br*1./15.0;
423  } else  if (iIso3 == -1) {
424    daughterDelta  = "delta0";
425    r = br*1./15.;
426  } else {
427    daughterDelta  = "delta-";
428    r = br*0.6;
429  }
430  daughterPi = "pi0";
431  if (fAnti) daughterDelta = "anti_" + daughterDelta;
432 
433  // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
434  mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
435                                      daughterDelta,daughterPi);
436  // add decay table
437  decayTable->Insert(mode);
438
439  // ------------ Delta pi - -------------
440  // determine daughters
441  if (iIso3 == +3) {
442    r= 0.;
443  } else  if (iIso3 == +1) {
444    daughterDelta  = "delta++";
445    r = br*6./15.0;
446  } else  if (iIso3 == -1) {
447    daughterDelta  = "delta+";
448    r = br*8./15.;
449  } else {
450    daughterDelta  = "delta0";
451    r = br*0.4;
452  }
453  if (!fAnti) {
454    daughterPi = "pi-";
455  } else {
456    daughterPi = "pi+";
457  }
458   if (fAnti) daughterDelta = "anti_" + daughterDelta;
459  if (r>0.0) {
460    // create decay channel  [parent    BR     #daughters]
461    mode = new G4PhaseSpaceDecayChannel(nameParent, r, 2,
462                                        daughterDelta,daughterPi);
463    // add decay table
464    decayTable->Insert(mode);
465  }
466
467  return decayTable;
468}
469
470const char* G4ExcitedDeltaConstructor::name[] = 
471{
472  "delta(1600)", "delta(1620)", "delta(1700)", "delta(1900)", "delta(1905)",
473  "delta(1910)", "delta(1920)", "delta(1930)", "delta(1950)"
474};
475
476const G4double G4ExcitedDeltaConstructor::mass[] = 
477{
478  1.600*GeV, 1.630*GeV, 1.700*GeV, 1.900*GeV,  1.890*GeV, 
479  1.910*GeV, 1.920*GeV, 1.960*GeV, 1.930*GeV
480};
481
482const G4double G4ExcitedDeltaConstructor::width[] = {
483  350.0*MeV, 145.0*MeV, 300.0*MeV, 200.0*MeV, 330.0*MeV,
484  250.0*MeV, 200.0*MeV, 360.0*MeV, 290.0*MeV
485};
486
487const G4int G4ExcitedDeltaConstructor::iSpin[] = 
488{
489    3,   1,   3,   1,   5,
490    1,   3,   5,   7
491};
492
493const G4int G4ExcitedDeltaConstructor::iParity[] = {
494  +1,  -1,   -1,  -1,  +1,
495  +1,  +1,   -1,  +1
496};
497
498const G4int G4ExcitedDeltaConstructor::encodingOffset[] = {
499  30000,     0, 10000, 10000,     0,
500  20000, 20000, 10000,     0
501};
502
503const G4double G4ExcitedDeltaConstructor::bRatio[ G4ExcitedDeltaConstructor::NStates ][ G4ExcitedDeltaConstructor::NumberOfDecayModes] = 
504{
505//   NGamma    Npi     NRho DeltaPi    N*Pi
506   {    0.0,   0.15,    0.0,   0.55,   0.30 },
507   {    0.0,   0.25,    0.0,   0.60,   0.15 },
508   {    0.0,   0.20,   0.10,   0.55,   0.15 },
509   {    0.0,   0.30,   0.15,   0.30,   0.25 },
510   {    0.0,   0.20,   0.60,   0.10,   0.10 },
511   {    0.0,   0.35,   0.40,   0.15,   0.10 },
512   {    0.0,   0.15,   0.30,   0.30,   0.25 },
513   {    0.0,   0.20,   0.25,   0.25,   0.30 },
514   {   0.01,   0.44,   0.15,   0.20,   0.20 }
515};
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.