source: trunk/source/processes/hadronic/cross_sections/src/G4GlauberGribovCrossSection.cc @ 1197

Last change on this file since 1197 was 962, checked in by garnier, 15 years ago

update processes

File size: 60.6 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// 17.07.06 V. Grichine - first implementation
28// 22.01.07 V.Ivanchenko - add interface with Z and A
29// 05.03.07 V.Ivanchenko - add IfZAApplicable
30//
31
32#include "G4GlauberGribovCrossSection.hh"
33
34#include "G4ParticleTable.hh"
35#include "G4IonTable.hh"
36#include "G4ParticleDefinition.hh"
37
38//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
39//
40//
41
42const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fNeutronBarCorrectionTot[93] = {
43
441.0, 1.0,     1.118517e+00, 1.082002e+00, 1.116171e+00, 1.078747e+00, 1.061315e+00, 
451.058205e+00, 1.082663e+00, 1.068500e+00, 1.076912e+00, 1.083475e+00, 1.079117e+00, 
461.071856e+00, 1.071990e+00, 1.073774e+00, 1.079356e+00, 1.081314e+00, 1.082056e+00,
471.090772e+00, 1.096776e+00, 1.095828e+00, 1.097678e+00, 1.099157e+00, 1.103677e+00, 
481.105132e+00, 1.109806e+00, 1.110816e+00, 1.117378e+00, 1.115165e+00, 1.115710e+00, 
491.111855e+00, 1.110482e+00, 1.110112e+00, 1.106676e+00, 1.108706e+00, 1.105549e+00, 
501.106318e+00, 1.106242e+00, 1.107672e+00, 1.107342e+00, 1.108119e+00, 1.106655e+00, 
511.102588e+00, 1.096657e+00, 1.092920e+00, 1.086629e+00, 1.083592e+00, 1.076030e+00, 
521.083777e+00, 1.089460e+00, 1.086545e+00, 1.079924e+00, 1.082218e+00, 1.077798e+00, 
531.077062e+00, 1.072825e+00, 1.072241e+00, 1.072104e+00, 1.072490e+00, 1.069829e+00, 
541.070398e+00, 1.065458e+00, 1.064968e+00, 1.060524e+00, 1.060048e+00, 1.057620e+00, 
551.056428e+00, 1.055366e+00, 1.055017e+00, 1.052304e+00, 1.051767e+00, 1.049728e+00, 
561.048745e+00, 1.047399e+00, 1.045876e+00, 1.042972e+00, 1.041824e+00, 1.039993e+00, 
571.039021e+00, 1.036627e+00, 1.034176e+00, 1.032526e+00, 1.033633e+00, 1.036107e+00, 
581.037803e+00, 1.031266e+00, 1.032991e+00, 1.033284e+00, 1.035015e+00, 1.033945e+00, 
591.037075e+00, 1.034721e+00
60
61};
62
63const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fNeutronBarCorrectionIn[93] = {
64
651.0, 1.0,     1.167421e+00, 1.156250e+00, 1.205364e+00, 1.154225e+00, 1.120391e+00, 
661.124632e+00, 1.129460e+00, 1.107863e+00, 1.102152e+00, 1.104593e+00, 1.100285e+00, 
671.098450e+00, 1.092677e+00, 1.101124e+00, 1.106461e+00, 1.115049e+00, 1.123903e+00,
681.126661e+00, 1.131259e+00, 1.133949e+00, 1.134185e+00, 1.133767e+00, 1.132813e+00, 
691.131515e+00, 1.130338e+00, 1.134171e+00, 1.139206e+00, 1.141474e+00, 1.142189e+00, 
701.140725e+00, 1.140100e+00, 1.139848e+00, 1.137674e+00, 1.138645e+00, 1.136339e+00, 
711.136439e+00, 1.135946e+00, 1.136431e+00, 1.135702e+00, 1.135703e+00, 1.134113e+00, 
721.131935e+00, 1.128381e+00, 1.126373e+00, 1.122453e+00, 1.120908e+00, 1.115953e+00, 
731.115947e+00, 1.114426e+00, 1.111749e+00, 1.106207e+00, 1.107494e+00, 1.103622e+00, 
741.102576e+00, 1.098816e+00, 1.097889e+00, 1.097306e+00, 1.097130e+00, 1.094578e+00, 
751.094552e+00, 1.090222e+00, 1.089358e+00, 1.085409e+00, 1.084560e+00, 1.082182e+00, 
761.080773e+00, 1.079464e+00, 1.078724e+00, 1.076121e+00, 1.075235e+00, 1.073159e+00, 
771.071920e+00, 1.070395e+00, 1.069503e+00, 1.067525e+00, 1.066919e+00, 1.065779e+00, 
781.065319e+00, 1.063730e+00, 1.062092e+00, 1.061085e+00, 1.059908e+00, 1.059815e+00, 
791.059109e+00, 1.051920e+00, 1.051258e+00, 1.049473e+00, 1.048823e+00, 1.045984e+00, 
801.046435e+00, 1.042614e+00
81
82};
83
84const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fProtonBarCorrectionTot[93] = {
85
861.0, 1.0,     
871.118515e+00, 1.082000e+00, 1.116169e+00, 1.078745e+00, 1.061313e+00, 1.058203e+00, 
881.082661e+00, 1.068498e+00, 1.076910e+00, 1.083474e+00, 1.079115e+00, 1.071854e+00, 
891.071988e+00, 1.073772e+00, 1.079355e+00, 1.081312e+00, 1.082054e+00, 1.090770e+00, 
901.096774e+00, 1.095827e+00, 1.097677e+00, 1.099156e+00, 1.103676e+00, 1.105130e+00, 
911.109805e+00, 1.110814e+00, 1.117377e+00, 1.115163e+00, 1.115708e+00, 1.111853e+00, 
921.110480e+00, 1.110111e+00, 1.106674e+00, 1.108705e+00, 1.105548e+00, 1.106317e+00, 
931.106241e+00, 1.107671e+00, 1.107341e+00, 1.108118e+00, 1.106654e+00, 1.102586e+00, 
941.096655e+00, 1.092918e+00, 1.086628e+00, 1.083590e+00, 1.076028e+00, 1.083776e+00, 
951.089458e+00, 1.086543e+00, 1.079923e+00, 1.082216e+00, 1.077797e+00, 1.077061e+00, 
961.072824e+00, 1.072239e+00, 1.072103e+00, 1.072488e+00, 1.069828e+00, 1.070396e+00, 
971.065456e+00, 1.064966e+00, 1.060523e+00, 1.060047e+00, 1.057618e+00, 1.056427e+00, 
981.055365e+00, 1.055016e+00, 1.052303e+00, 1.051766e+00, 1.049727e+00, 1.048743e+00, 
991.047397e+00, 1.045875e+00, 1.042971e+00, 1.041823e+00, 1.039992e+00, 1.039019e+00, 
1001.036626e+00, 1.034175e+00, 1.032525e+00, 1.033632e+00, 1.036106e+00, 1.037802e+00, 
1011.031265e+00, 1.032990e+00, 1.033283e+00, 1.035014e+00, 1.033944e+00, 1.037074e+00, 
1021.034720e+00 
103
104};
105
106const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fProtonBarCorrectionIn[93] = {
107
1081.0, 1.0,     
1091.167419e+00, 1.156248e+00, 1.205362e+00, 1.154224e+00, 1.120390e+00, 1.124630e+00, 
1101.129459e+00, 1.107861e+00, 1.102151e+00, 1.104591e+00, 1.100284e+00, 1.098449e+00, 
1111.092675e+00, 1.101122e+00, 1.106460e+00, 1.115048e+00, 1.123902e+00, 1.126659e+00, 
1121.131258e+00, 1.133948e+00, 1.134183e+00, 1.133766e+00, 1.132812e+00, 1.131514e+00, 
1131.130337e+00, 1.134170e+00, 1.139205e+00, 1.141472e+00, 1.142188e+00, 1.140724e+00, 
1141.140099e+00, 1.139847e+00, 1.137672e+00, 1.138644e+00, 1.136338e+00, 1.136438e+00, 
1151.135945e+00, 1.136429e+00, 1.135701e+00, 1.135702e+00, 1.134112e+00, 1.131934e+00, 
1161.128380e+00, 1.126371e+00, 1.122452e+00, 1.120907e+00, 1.115952e+00, 1.115946e+00, 
1171.114425e+00, 1.111748e+00, 1.106205e+00, 1.107493e+00, 1.103621e+00, 1.102575e+00, 
1181.098815e+00, 1.097888e+00, 1.097305e+00, 1.097129e+00, 1.094577e+00, 1.094551e+00, 
1191.090221e+00, 1.089357e+00, 1.085408e+00, 1.084559e+00, 1.082181e+00, 1.080772e+00, 
1201.079463e+00, 1.078723e+00, 1.076120e+00, 1.075234e+00, 1.073158e+00, 1.071919e+00, 
1211.070394e+00, 1.069502e+00, 1.067524e+00, 1.066918e+00, 1.065778e+00, 1.065318e+00, 
1221.063729e+00, 1.062091e+00, 1.061084e+00, 1.059907e+00, 1.059814e+00, 1.059108e+00, 
1231.051919e+00, 1.051257e+00, 1.049472e+00, 1.048822e+00, 1.045983e+00, 1.046434e+00, 
1241.042613e+00 
125
126};
127
128
129const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fPionPlusBarCorrectionTot[93] = {
130
1311.0, 1.0,     
1321.075927e+00, 1.074407e+00, 1.126098e+00, 1.100127e+00, 1.089742e+00, 1.083536e+00, 
1331.089988e+00, 1.103566e+00, 1.096922e+00, 1.126573e+00, 1.132734e+00, 1.136512e+00, 
1341.136629e+00, 1.133086e+00, 1.132428e+00, 1.129299e+00, 1.125622e+00, 1.126992e+00, 
1351.127840e+00, 1.162670e+00, 1.160392e+00, 1.157864e+00, 1.157227e+00, 1.154627e+00, 
1361.192555e+00, 1.197243e+00, 1.197911e+00, 1.200326e+00, 1.220053e+00, 1.215019e+00, 
1371.211703e+00, 1.209080e+00, 1.204248e+00, 1.203328e+00, 1.198671e+00, 1.196840e+00, 
1381.194392e+00, 1.193037e+00, 1.190408e+00, 1.188583e+00, 1.206127e+00, 1.210028e+00, 
1391.206434e+00, 1.204456e+00, 1.200547e+00, 1.199058e+00, 1.200174e+00, 1.200276e+00, 
1401.198912e+00, 1.213048e+00, 1.207160e+00, 1.208020e+00, 1.203814e+00, 1.202380e+00, 
1411.198306e+00, 1.197002e+00, 1.196027e+00, 1.195449e+00, 1.192563e+00, 1.192135e+00, 
1421.187556e+00, 1.186308e+00, 1.182124e+00, 1.180900e+00, 1.178224e+00, 1.176471e+00, 
1431.174811e+00, 1.173702e+00, 1.170827e+00, 1.169581e+00, 1.167205e+00, 1.165626e+00, 
1441.180244e+00, 1.177626e+00, 1.175121e+00, 1.173903e+00, 1.172192e+00, 1.171128e+00, 
1451.168997e+00, 1.166826e+00, 1.164130e+00, 1.165412e+00, 1.165504e+00, 1.165020e+00, 
1461.158462e+00, 1.158014e+00, 1.156519e+00, 1.156081e+00, 1.153602e+00, 1.154190e+00, 
1471.152974e+00
148 
149};
150
151const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fPionPlusBarCorrectionIn[93] = {
152
1531.0, 1.0,   
1541.140246e+00, 1.097872e+00, 1.104301e+00, 1.068722e+00, 1.044495e+00, 1.062622e+00, 
1551.047987e+00, 1.037032e+00, 1.035686e+00, 1.042870e+00, 1.052222e+00, 1.065100e+00, 
1561.070480e+00, 1.078286e+00, 1.081488e+00, 1.089713e+00, 1.099105e+00, 1.098003e+00, 
1571.102175e+00, 1.117707e+00, 1.121734e+00, 1.125229e+00, 1.126457e+00, 1.128905e+00, 
1581.137312e+00, 1.126263e+00, 1.126459e+00, 1.115191e+00, 1.116986e+00, 1.117184e+00, 
1591.117037e+00, 1.116777e+00, 1.115858e+00, 1.115745e+00, 1.114489e+00, 1.113993e+00, 
1601.113226e+00, 1.112818e+00, 1.111890e+00, 1.111238e+00, 1.111209e+00, 1.111775e+00, 
1611.110256e+00, 1.109414e+00, 1.107647e+00, 1.106980e+00, 1.106096e+00, 1.107331e+00, 
1621.107849e+00, 1.106407e+00, 1.103426e+00, 1.103896e+00, 1.101756e+00, 1.101031e+00, 
1631.098915e+00, 1.098260e+00, 1.097768e+00, 1.097487e+00, 1.095964e+00, 1.095773e+00, 
1641.093348e+00, 1.092687e+00, 1.090465e+00, 1.089821e+00, 1.088394e+00, 1.087462e+00, 
1651.086571e+00, 1.085997e+00, 1.084451e+00, 1.083798e+00, 1.082513e+00, 1.081670e+00, 
1661.080735e+00, 1.075659e+00, 1.074341e+00, 1.073689e+00, 1.072787e+00, 1.072237e+00, 
1671.071107e+00, 1.069955e+00, 1.064856e+00, 1.065873e+00, 1.065938e+00, 1.065694e+00, 
1681.062192e+00, 1.061967e+00, 1.061180e+00, 1.060960e+00, 1.059646e+00, 1.059975e+00, 
1691.059658e+00
170 
171};
172
173
174const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fPionMinusBarCorrectionTot[93] = {
175
1761.0, 1.0,     
1771.075927e+00, 1.077959e+00, 1.129145e+00, 1.102088e+00, 1.089765e+00, 1.083542e+00, 
1781.089995e+00, 1.104895e+00, 1.097154e+00, 1.127663e+00, 1.133063e+00, 1.137425e+00, 
1791.136724e+00, 1.133859e+00, 1.132498e+00, 1.130276e+00, 1.127896e+00, 1.127656e+00, 
1801.127905e+00, 1.164210e+00, 1.162259e+00, 1.160075e+00, 1.158978e+00, 1.156649e+00, 
1811.194157e+00, 1.199177e+00, 1.198983e+00, 1.202325e+00, 1.221967e+00, 1.217548e+00, 
1821.214389e+00, 1.211760e+00, 1.207335e+00, 1.206081e+00, 1.201766e+00, 1.199779e+00, 
1831.197283e+00, 1.195706e+00, 1.193071e+00, 1.191115e+00, 1.208838e+00, 1.212681e+00, 
1841.209235e+00, 1.207163e+00, 1.203451e+00, 1.201807e+00, 1.203283e+00, 1.203388e+00, 
1851.202244e+00, 1.216509e+00, 1.211066e+00, 1.211504e+00, 1.207539e+00, 1.205991e+00, 
1861.202143e+00, 1.200724e+00, 1.199595e+00, 1.198815e+00, 1.196025e+00, 1.195390e+00, 
1871.191137e+00, 1.189791e+00, 1.185888e+00, 1.184575e+00, 1.181996e+00, 1.180229e+00, 
1881.178545e+00, 1.177355e+00, 1.174616e+00, 1.173312e+00, 1.171016e+00, 1.169424e+00, 
1891.184120e+00, 1.181478e+00, 1.179085e+00, 1.177817e+00, 1.176124e+00, 1.175003e+00, 
1901.172947e+00, 1.170858e+00, 1.168170e+00, 1.169397e+00, 1.169304e+00, 1.168706e+00, 
1911.162774e+00, 1.162217e+00, 1.160740e+00, 1.160196e+00, 1.157857e+00, 1.158220e+00, 
1921.157267e+00 
193};
194
195
196const G4double G4GlauberGribovCrossSection::fPionMinusBarCorrectionIn[93] = {
197
1981.0, 1.0,   
1991.140246e+00, 1.100898e+00, 1.106773e+00, 1.070289e+00, 1.044514e+00, 1.062628e+00, 
2001.047992e+00, 1.038041e+00, 1.035862e+00, 1.043679e+00, 1.052466e+00, 1.065780e+00, 
2011.070551e+00, 1.078869e+00, 1.081541e+00, 1.090455e+00, 1.100847e+00, 1.098511e+00, 
2021.102226e+00, 1.118865e+00, 1.123143e+00, 1.126904e+00, 1.127785e+00, 1.130444e+00, 
2031.138502e+00, 1.127678e+00, 1.127244e+00, 1.116634e+00, 1.118347e+00, 1.118988e+00, 
2041.118957e+00, 1.118696e+00, 1.118074e+00, 1.117722e+00, 1.116717e+00, 1.116111e+00, 
2051.115311e+00, 1.114745e+00, 1.113814e+00, 1.113069e+00, 1.113141e+00, 1.113660e+00, 
2061.112249e+00, 1.111343e+00, 1.109718e+00, 1.108942e+00, 1.108310e+00, 1.109549e+00, 
2071.110227e+00, 1.108846e+00, 1.106183e+00, 1.106354e+00, 1.104388e+00, 1.103583e+00, 
2081.101632e+00, 1.100896e+00, 1.100296e+00, 1.099873e+00, 1.098420e+00, 1.098082e+00, 
2091.095892e+00, 1.095162e+00, 1.093144e+00, 1.092438e+00, 1.091083e+00, 1.090142e+00, 
2101.089236e+00, 1.088604e+00, 1.087159e+00, 1.086465e+00, 1.085239e+00, 1.084388e+00, 
2111.083473e+00, 1.078373e+00, 1.077136e+00, 1.076450e+00, 1.075561e+00, 1.074973e+00, 
2121.073898e+00, 1.072806e+00, 1.067706e+00, 1.068684e+00, 1.068618e+00, 1.068294e+00, 
2131.065241e+00, 1.064939e+00, 1.064166e+00, 1.063872e+00, 1.062659e+00, 1.062828e+00, 
2141.062699e+00 
215
216};
217
218
219
220
221////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
222//
223//
224
225G4GlauberGribovCrossSection::G4GlauberGribovCrossSection() 
226: fUpperLimit( 100000 * GeV ),
227  fLowerLimit( 3 * GeV ),
228  fRadiusConst( 1.08*fermi )  // 1.1, 1.3 ?
229{
230  theGamma    = G4Gamma::Gamma();
231  theProton   = G4Proton::Proton();
232  theNeutron  = G4Neutron::Neutron();
233  theAProton  = G4AntiProton::AntiProton();
234  theANeutron = G4AntiNeutron::AntiNeutron();
235  thePiPlus   = G4PionPlus::PionPlus();
236  thePiMinus  = G4PionMinus::PionMinus();
237  thePiZero   = G4PionZero::PionZero();
238  theKPlus    = G4KaonPlus::KaonPlus();
239  theKMinus   = G4KaonMinus::KaonMinus();
240  theK0S      = G4KaonZeroShort::KaonZeroShort();
241  theK0L      = G4KaonZeroLong::KaonZeroLong();
242  theL        = G4Lambda::Lambda();
243  theAntiL    = G4AntiLambda::AntiLambda();
244  theSPlus    = G4SigmaPlus::SigmaPlus();
245  theASPlus   = G4AntiSigmaPlus::AntiSigmaPlus();
246  theSMinus   = G4SigmaMinus::SigmaMinus();
247  theASMinus  = G4AntiSigmaMinus::AntiSigmaMinus();
248  theS0       = G4SigmaZero::SigmaZero();
249  theAS0      = G4AntiSigmaZero::AntiSigmaZero();
250  theXiMinus  = G4XiMinus::XiMinus();
251  theXi0      = G4XiZero::XiZero();
252  theAXiMinus = G4AntiXiMinus::AntiXiMinus();
253  theAXi0     = G4AntiXiZero::AntiXiZero();
254  theOmega    = G4OmegaMinus::OmegaMinus();
255  theAOmega   = G4AntiOmegaMinus::AntiOmegaMinus();
256  theD        = G4Deuteron::Deuteron();
257  theT        = G4Triton::Triton();
258  theA        = G4Alpha::Alpha();
259  theHe3      = G4He3::He3();
260}
261
262///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
263//
264//
265
266G4GlauberGribovCrossSection::~G4GlauberGribovCrossSection()
267{
268}
269
270
271////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
272//
273//
274
275
276G4bool
277G4GlauberGribovCrossSection::IsApplicable(const G4DynamicParticle* aDP, 
278                                          const G4Element*  anElement)
279{
280  return IsZAApplicable(aDP, anElement->GetZ(), anElement->GetN());
281} 
282
283////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
284//
285//
286
287G4bool
288G4GlauberGribovCrossSection::IsZAApplicable(const G4DynamicParticle* aDP, 
289                                            G4double Z, G4double)
290{
291  G4bool applicable      = false;
292  // G4int baryonNumber     = aDP->GetDefinition()->GetBaryonNumber();
293  G4double kineticEnergy = aDP->GetKineticEnergy();
294
295  const G4ParticleDefinition* theParticle = aDP->GetDefinition();
296 
297  if ( ( kineticEnergy  >= fLowerLimit &&
298         Z > 1.5 &&      // >=  He
299       ( theParticle == theAProton   ||
300         theParticle == theGamma     ||
301         theParticle == theKPlus     ||
302         theParticle == theKMinus    || 
303         theParticle == theSMinus)      )    || 
304
305       ( kineticEnergy  >= fLowerLimit &&
306         Z > 1.5 &&      // >=  He
307       ( theParticle == theProton    ||
308         theParticle == theNeutron   ||   
309         theParticle == thePiPlus    ||
310         theParticle == thePiMinus       ) )    ) applicable = true;
311
312  return applicable;
313}
314
315////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
316//
317// Calculates total and inelastic Xsc, derives elastic as total - inelastic accordong to
318// Glauber model with Gribov correction calculated in the dipole approximation on
319// light cone. Gaussian density helps to calculate rest integrals of the model.
320// [1] B.Z. Kopeliovich, nucl-th/0306044
321
322
323G4double G4GlauberGribovCrossSection::
324GetCrossSection(const G4DynamicParticle* aParticle, const G4Element* anElement, G4double T)
325{
326  return GetIsoZACrossSection(aParticle, anElement->GetZ(), anElement->GetN(), T);
327}
328
329////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
330//
331// Calculates total and inelastic Xsc, derives elastic as total - inelastic accordong to
332// Glauber model with Gribov correction calculated in the dipole approximation on
333// light cone. Gaussian density of point-like nucleons helps to calculate rest integrals of the model.
334// [1] B.Z. Kopeliovich, nucl-th/0306044 + simplification above
335
336
337
338G4double G4GlauberGribovCrossSection::
339GetIsoZACrossSection(const G4DynamicParticle* aParticle, G4double Z, G4double A, G4double)
340{
341  G4double xsection, sigma, cofInelastic, cofTotal, nucleusSquare, ratio;
342  G4double R             = GetNucleusRadius(A); 
343
344  const G4ParticleDefinition* theParticle = aParticle->GetDefinition();
345
346  if( theParticle == theProton  || 
347      theParticle == theNeutron ||
348      theParticle == thePiPlus  || 
349      theParticle == thePiMinus      )
350  {
351    sigma        = GetHadronNucleonXscNS(aParticle, A, Z);
352    cofInelastic = 2.4;
353    cofTotal     = 2.0;
354  }
355  else
356  {
357    sigma        = GetHadronNucleonXscPDG(aParticle, A, Z);
358    cofInelastic = 2.2;
359    cofTotal     = 2.0;
360  }
361  // cofInelastic = 2.0;
362
363
364  nucleusSquare = cofTotal*pi*R*R;   // basically 2piRR
365  ratio = sigma/nucleusSquare;
366
367  xsection =  nucleusSquare*std::log( 1. + ratio );
368
369  xsection *= GetParticleBarCorTot(theParticle, Z);
370
371  fTotalXsc = xsection;
372
373 
374
375  fInelasticXsc = nucleusSquare*std::log( 1. + cofInelastic*ratio )/cofInelastic;
376
377  fInelasticXsc *= GetParticleBarCorIn(theParticle, Z);
378
379  fElasticXsc   = fTotalXsc - fInelasticXsc;
380
381   
382  G4double difratio = ratio/(1.+ratio);
383
384  fDiffractionXsc = 0.5*nucleusSquare*( difratio - std::log( 1. + difratio ) );
385
386
387  sigma = GetHNinelasticXsc(aParticle, A, Z);
388  ratio = sigma/nucleusSquare;
389
390  fProductionXsc = nucleusSquare*std::log( 1. + cofInelastic*ratio )/cofInelastic;
391
392  if (fElasticXsc < 0.) fElasticXsc = 0.;
393
394  return xsection; 
395}
396
397//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
398//
399// Return single-diffraction/inelastic cross-section ratio
400
401G4double G4GlauberGribovCrossSection::
402GetRatioSD(const G4DynamicParticle* aParticle, G4double A, G4double Z)
403{
404  G4double sigma, cofInelastic, cofTotal, nucleusSquare, ratio;
405  G4double R             = GetNucleusRadius(A); 
406
407  const G4ParticleDefinition* theParticle = aParticle->GetDefinition();
408
409  if( theParticle == theProton  || 
410      theParticle == theNeutron ||
411      theParticle == thePiPlus  || 
412      theParticle == thePiMinus      )
413  {
414    sigma        = GetHadronNucleonXscNS(aParticle, A, Z);
415    cofInelastic = 2.4;
416    cofTotal     = 2.0;
417  }
418  else
419  {
420    sigma        = GetHadronNucleonXscPDG(aParticle, A, Z);
421    cofInelastic = 2.2;
422    cofTotal     = 2.0;
423  }
424  nucleusSquare = cofTotal*pi*R*R;   // basically 2piRR
425  ratio = sigma/nucleusSquare;
426
427  fInelasticXsc = nucleusSquare*std::log( 1. + cofInelastic*ratio )/cofInelastic;
428   
429  G4double difratio = ratio/(1.+ratio);
430
431  fDiffractionXsc = 0.5*nucleusSquare*( difratio - std::log( 1. + difratio ) );
432
433  if (fInelasticXsc > 0.) ratio = fDiffractionXsc/fInelasticXsc;
434  else                    ratio = 0.;
435
436  return ratio; 
437}
438
439//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
440//
441// Return suasi-elastic/inelastic cross-section ratio
442
443G4double G4GlauberGribovCrossSection::
444GetRatioQE(const G4DynamicParticle* aParticle, G4double A, G4double Z)
445{
446  G4double sigma, cofInelastic, cofTotal, nucleusSquare, ratio;
447  G4double R             = GetNucleusRadius(A); 
448
449  const G4ParticleDefinition* theParticle = aParticle->GetDefinition();
450
451  if( theParticle == theProton  || 
452      theParticle == theNeutron ||
453      theParticle == thePiPlus  || 
454      theParticle == thePiMinus      )
455  {
456    sigma        = GetHadronNucleonXscNS(aParticle, A, Z);
457    cofInelastic = 2.4;
458    cofTotal     = 2.0;
459  }
460  else
461  {
462    sigma        = GetHadronNucleonXscPDG(aParticle, A, Z);
463    cofInelastic = 2.2;
464    cofTotal     = 2.0;
465  }
466  nucleusSquare = cofTotal*pi*R*R;   // basically 2piRR
467  ratio = sigma/nucleusSquare;
468
469  fInelasticXsc = nucleusSquare*std::log( 1. + cofInelastic*ratio )/cofInelastic;
470
471  sigma = GetHNinelasticXsc(aParticle, A, Z);
472  ratio = sigma/nucleusSquare;
473
474  fProductionXsc = nucleusSquare*std::log( 1. + cofInelastic*ratio )/cofInelastic;
475
476  if (fInelasticXsc > fProductionXsc) ratio = (fInelasticXsc-fProductionXsc)/fInelasticXsc;
477  else                                ratio = 0.;
478  if ( ratio < 0. )                   ratio = 0.;
479
480  return ratio; 
481}
482
483/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
484//
485// Returns hadron-nucleon Xsc according to differnt parametrisations:
486// [2] E. Levin, hep-ph/9710546
487// [3] U. Dersch, et al, hep-ex/9910052
488// [4] M.J. Longo, et al, Phys.Rev.Lett. 33 (1974) 725
489
490G4double
491G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXsc(const G4DynamicParticle* aParticle, 
492                                                  const G4Element* anElement          )
493{
494  G4double At = anElement->GetN();  // number of nucleons
495  G4double Zt = anElement->GetZ();  // number of protons
496
497
498  return GetHadronNucleonXsc( aParticle, At, Zt );
499}
500
501
502
503
504/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
505//
506// Returns hadron-nucleon Xsc according to differnt parametrisations:
507// [2] E. Levin, hep-ph/9710546
508// [3] U. Dersch, et al, hep-ex/9910052
509// [4] M.J. Longo, et al, Phys.Rev.Lett. 33 (1974) 725
510
511G4double
512G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXsc(const G4DynamicParticle* aParticle, 
513                                                   G4double At,  G4double Zt       )
514{
515  G4double xsection;
516
517
518  G4double targ_mass = G4ParticleTable::GetParticleTable()->
519  GetIonTable()->GetIonMass( G4int(Zt+0.5) , G4int(At+0.5) );
520
521  targ_mass = 0.939*GeV;  // ~mean neutron and proton ???
522
523  G4double proj_mass     = aParticle->GetMass();
524  G4double proj_momentum = aParticle->GetMomentum().mag();
525  G4double sMand = CalcMandelstamS ( proj_mass , targ_mass , proj_momentum );
526
527  sMand /= GeV*GeV;  // in GeV for parametrisation
528  proj_momentum /= GeV;
529
530  const G4ParticleDefinition* theParticle = aParticle->GetDefinition();
531 
532
533  if(theParticle == theGamma) 
534  {
535    xsection = At*(0.0677*std::pow(sMand,0.0808) + 0.129*std::pow(sMand,-0.4525));
536  } 
537  else if(theParticle == theNeutron) // as proton ???
538  {
539    xsection = At*(21.70*std::pow(sMand,0.0808) + 56.08*std::pow(sMand,-0.4525));
540  } 
541  else if(theParticle == theProton) 
542  {
543    xsection = At*(21.70*std::pow(sMand,0.0808) + 56.08*std::pow(sMand,-0.4525));
544    // xsection = At*( 49.51*std::pow(sMand,-0.097) + 0.314*std::log(sMand)*std::log(sMand) );
545    // xsection = At*( 38.4 + 0.85*std::abs(std::pow(log(sMand),1.47)) );
546  } 
547  else if(theParticle == theAProton) 
548  {
549    xsection = At*( 21.70*std::pow(sMand,0.0808) + 98.39*std::pow(sMand,-0.4525));
550  } 
551  else if(theParticle == thePiPlus) 
552  {
553    xsection = At*(13.63*std::pow(sMand,0.0808) + 27.56*std::pow(sMand,-0.4525));
554  } 
555  else if(theParticle == thePiMinus) 
556  {
557    // xsection = At*( 55.2*std::pow(sMand,-0.255) + 0.346*std::log(sMand)*std::log(sMand) );
558    xsection = At*(13.63*std::pow(sMand,0.0808) + 36.02*std::pow(sMand,-0.4525));
559  } 
560  else if(theParticle == theKPlus) 
561  {
562    xsection = At*(11.82*std::pow(sMand,0.0808) + 8.15*std::pow(sMand,-0.4525));
563  } 
564  else if(theParticle == theKMinus) 
565  {
566    xsection = At*(11.82*std::pow(sMand,0.0808) + 26.36*std::pow(sMand,-0.4525));
567  }
568  else  // as proton ???
569  {
570    xsection = At*(21.70*std::pow(sMand,0.0808) + 56.08*std::pow(sMand,-0.4525));
571  } 
572  xsection *= millibarn;
573  return xsection;
574}
575
576
577/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
578//
579// Returns hadron-nucleon Xsc according to PDG parametrisation (2005):
580// http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/hadronicrpp.pdf
581
582G4double
583G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXscPDG(const G4DynamicParticle* aParticle, 
584                                                  const G4Element* anElement          )
585{
586  G4double At = anElement->GetN();  // number of nucleons
587  G4double Zt = anElement->GetZ();  // number of protons
588
589
590  return GetHadronNucleonXscPDG( aParticle, At, Zt );
591}
592
593
594
595
596/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
597//
598// Returns hadron-nucleon Xsc according to PDG parametrisation (2005):
599// http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/hadronicrpp.pdf
600//  At = number of nucleons,  Zt = number of protons
601
602G4double
603G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXscPDG(const G4DynamicParticle* aParticle, 
604                                                     G4double At,  G4double Zt )
605{
606  G4double xsection;
607
608  G4double Nt = At-Zt;              // number of neutrons
609  if (Nt < 0.) Nt = 0.; 
610
611
612  G4double targ_mass = G4ParticleTable::GetParticleTable()->
613  GetIonTable()->GetIonMass( G4int(Zt+0.5) , G4int(At+0.5) );
614
615  targ_mass = 0.939*GeV;  // ~mean neutron and proton ???
616
617  G4double proj_mass     = aParticle->GetMass(); 
618  G4double proj_momentum = aParticle->GetMomentum().mag();
619
620  G4double sMand = CalcMandelstamS ( proj_mass , targ_mass , proj_momentum );
621
622  sMand         /= GeV*GeV;  // in GeV for parametrisation
623
624  // General PDG fit constants
625
626  G4double s0   = 5.38*5.38; // in Gev^2
627  G4double eta1 = 0.458;
628  G4double eta2 = 0.458;
629  G4double B    = 0.308;
630
631
632  const G4ParticleDefinition* theParticle = aParticle->GetDefinition();
633 
634
635  if(theParticle == theNeutron) // proton-neutron fit
636  {
637    xsection = Zt*( 35.80 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
638                          + 40.15*std::pow(sMand,-eta1) - 30.*std::pow(sMand,-eta2));
639    xsection  += Nt*( 35.45 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
640                      + 42.53*std::pow(sMand,-eta1) - 33.34*std::pow(sMand,-eta2)); // pp for nn
641  } 
642  else if(theParticle == theProton) 
643  {
644     
645      xsection  = Zt*( 35.45 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
646                          + 42.53*std::pow(sMand,-eta1) - 33.34*std::pow(sMand,-eta2));
647
648      xsection += Nt*( 35.80 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
649                          + 40.15*std::pow(sMand,-eta1) - 30.*std::pow(sMand,-eta2));
650  } 
651  else if(theParticle == theAProton) 
652  {
653    xsection  = Zt*( 35.45 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
654                          + 42.53*std::pow(sMand,-eta1) + 33.34*std::pow(sMand,-eta2));
655
656    xsection += Nt*( 35.80 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
657                          + 40.15*std::pow(sMand,-eta1) + 30.*std::pow(sMand,-eta2));
658  } 
659  else if(theParticle == thePiPlus) 
660  {
661    xsection  = At*( 20.86 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
662                          + 19.24*std::pow(sMand,-eta1) - 6.03*std::pow(sMand,-eta2));
663  } 
664  else if(theParticle == thePiMinus) 
665  {
666    xsection  = At*( 20.86 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
667                          + 19.24*std::pow(sMand,-eta1) + 6.03*std::pow(sMand,-eta2));
668  } 
669  else if(theParticle == theKPlus) 
670  {
671    xsection  = Zt*( 17.91 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
672                          + 7.14*std::pow(sMand,-eta1) - 13.45*std::pow(sMand,-eta2));
673
674    xsection += Nt*( 17.87 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
675                          + 5.17*std::pow(sMand,-eta1) - 7.23*std::pow(sMand,-eta2));
676  } 
677  else if(theParticle == theKMinus) 
678  {
679    xsection  = Zt*( 17.91 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
680                          + 7.14*std::pow(sMand,-eta1) + 13.45*std::pow(sMand,-eta2));
681
682    xsection += Nt*( 17.87 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
683                          + 5.17*std::pow(sMand,-eta1) + 7.23*std::pow(sMand,-eta2));
684  }
685  else if(theParticle == theSMinus) 
686  {
687    xsection  = At*( 35.20 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
688                          - 199.*std::pow(sMand,-eta1) + 264.*std::pow(sMand,-eta2));
689  } 
690  else if(theParticle == theGamma) // modify later on
691  {
692    xsection  = At*( 0.0 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
693                          + 0.032*std::pow(sMand,-eta1) - 0.0*std::pow(sMand,-eta2));
694   
695  } 
696  else  // as proton ???
697  {
698    xsection  = Zt*( 35.45 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
699                          + 42.53*std::pow(sMand,-eta1) - 33.34*std::pow(sMand,-eta2));
700
701    xsection += Nt*( 35.80 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
702                          + 40.15*std::pow(sMand,-eta1) - 30.*std::pow(sMand,-eta2));
703  } 
704  xsection *= millibarn; // parametrised in mb
705  return xsection;
706}
707
708
709/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
710//
711// Returns hadron-nucleon cross-section based on N. Starkov parametrisation of
712// data from mainly http://wwwppds.ihep.su:8001/c5-6A.html database
713
714G4double
715G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXscNS(const G4DynamicParticle* aParticle, 
716                                                  const G4Element* anElement          )
717{
718  G4double At = anElement->GetN();  // number of nucleons
719  G4double Zt = anElement->GetZ();  // number of protons
720
721
722  return GetHadronNucleonXscNS( aParticle, At, Zt );
723}
724
725
726
727
728/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
729//
730// Returns hadron-nucleon cross-section based on N. Starkov parametrisation of
731// data from mainly http://wwwppds.ihep.su:8001/c5-6A.html database
732
733G4double
734G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXscNS(const G4DynamicParticle* aParticle, 
735                                                     G4double At,  G4double Zt )
736{
737  G4double xsection(0), Delta, A0, B0;
738  G4double hpXsc(0);
739  G4double hnXsc(0);
740
741  G4double Nt = At-Zt;              // number of neutrons
742  if (Nt < 0.) Nt = 0.; 
743
744
745  G4double targ_mass = G4ParticleTable::GetParticleTable()->
746  GetIonTable()->GetIonMass( G4int(Zt+0.5) , G4int(At+0.5) );
747
748  targ_mass = 0.939*GeV;  // ~mean neutron and proton ???
749
750  G4double proj_mass     = aParticle->GetMass();
751  G4double proj_energy   = aParticle->GetTotalEnergy(); 
752  G4double proj_momentum = aParticle->GetMomentum().mag();
753
754  G4double sMand = CalcMandelstamS ( proj_mass , targ_mass , proj_momentum );
755
756  sMand         /= GeV*GeV;  // in GeV for parametrisation
757  proj_momentum /= GeV;
758  proj_energy   /= GeV;
759  proj_mass     /= GeV;
760
761  // General PDG fit constants
762
763  G4double s0   = 5.38*5.38; // in Gev^2
764  G4double eta1 = 0.458;
765  G4double eta2 = 0.458;
766  G4double B    = 0.308;
767
768
769  const G4ParticleDefinition* theParticle = aParticle->GetDefinition();
770 
771
772  if(theParticle == theNeutron) 
773  {
774    if( proj_momentum >= 10.)
775    // if( proj_momentum >= 2.)
776    {
777      Delta = 1.;
778
779      if( proj_energy < 40. ) Delta = 0.916+0.0021*proj_energy;
780
781      if(proj_momentum >= 10.)
782      {
783        B0 = 7.5;
784        A0 = 100. - B0*std::log(3.0e7);
785
786        xsection = A0 + B0*std::log(proj_energy) - 11
787                  + 103*std::pow(2*0.93827*proj_energy + proj_mass*proj_mass+
788                     0.93827*0.93827,-0.165);        //  mb
789      }
790      xsection *= Zt + Nt;
791    }
792    else
793    {
794      // nn to be pp
795
796      if( proj_momentum < 0.73 )
797      {
798        hnXsc = 23 + 50*( std::pow( std::log(0.73/proj_momentum), 3.5 ) );
799      }
800      else if( proj_momentum < 1.05  )
801      {
802       hnXsc = 23 + 40*(std::log(proj_momentum/0.73))*
803                         (std::log(proj_momentum/0.73));
804      }
805      else  // if( proj_momentum < 10.  )
806      {
807         hnXsc = 39.0+
808              75*(proj_momentum - 1.2)/(std::pow(proj_momentum,3.0) + 0.15);
809      }
810      // pn to be np
811
812      if( proj_momentum < 0.8 )
813      {
814        hpXsc = 33+30*std::pow(std::log(proj_momentum/1.3),4.0);
815      }     
816      else if( proj_momentum < 1.4 )
817      {
818        hpXsc = 33+30*std::pow(std::log(proj_momentum/0.95),2.0);
819      }
820      else    // if( proj_momentum < 10.  )
821      {
822        hpXsc = 33.3+
823              20.8*(std::pow(proj_momentum,2.0)-1.35)/
824                 (std::pow(proj_momentum,2.50)+0.95);
825      }
826      xsection = hpXsc*Zt + hnXsc*Nt;
827    }
828  } 
829  else if(theParticle == theProton) 
830  {
831    if( proj_momentum >= 10.)
832    // if( proj_momentum >= 2.)
833    {
834      Delta = 1.;
835
836      if( proj_energy < 40. ) Delta = 0.916+0.0021*proj_energy;
837
838      if(proj_momentum >= 10.)
839      {
840        B0 = 7.5;
841        A0 = 100. - B0*std::log(3.0e7);
842
843        xsection = A0 + B0*std::log(proj_energy) - 11
844                  + 103*std::pow(2*0.93827*proj_energy + proj_mass*proj_mass+
845                     0.93827*0.93827,-0.165);        //  mb
846      }
847      xsection *= Zt + Nt;
848    }
849    else
850    {
851      // pp
852
853      if( proj_momentum < 0.73 )
854      {
855        hpXsc = 23 + 50*( std::pow( std::log(0.73/proj_momentum), 3.5 ) );
856      }
857      else if( proj_momentum < 1.05  )
858      {
859       hpXsc = 23 + 40*(std::log(proj_momentum/0.73))*
860                         (std::log(proj_momentum/0.73));
861      }
862      else    // if( proj_momentum < 10.  )
863      {
864         hpXsc = 39.0+
865              75*(proj_momentum - 1.2)/(std::pow(proj_momentum,3.0) + 0.15);
866      }
867      // pn to be np
868
869      if( proj_momentum < 0.8 )
870      {
871        hnXsc = 33+30*std::pow(std::log(proj_momentum/1.3),4.0);
872      }     
873      else if( proj_momentum < 1.4 )
874      {
875        hnXsc = 33+30*std::pow(std::log(proj_momentum/0.95),2.0);
876      }
877      else   // if( proj_momentum < 10.  )
878      {
879        hnXsc = 33.3+
880              20.8*(std::pow(proj_momentum,2.0)-1.35)/
881                 (std::pow(proj_momentum,2.50)+0.95);
882      }
883      xsection = hpXsc*Zt + hnXsc*Nt;
884      // xsection = hpXsc*(Zt + Nt);
885      // xsection = hnXsc*(Zt + Nt);
886    }   
887    // xsection *= 0.95;
888  } 
889  else if(theParticle == theAProton) 
890  {
891    xsection  = Zt*( 35.45 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
892                          + 42.53*std::pow(sMand,-eta1) + 33.34*std::pow(sMand,-eta2));
893
894    xsection += Nt*( 35.80 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
895                          + 40.15*std::pow(sMand,-eta1) + 30.*std::pow(sMand,-eta2));
896  } 
897  else if(theParticle == thePiPlus) 
898  {
899    if(proj_momentum < 0.4)
900    {
901      G4double Ex3 = 180*std::exp(-(proj_momentum-0.29)*(proj_momentum-0.29)/0.085/0.085);
902      hpXsc      = Ex3+20.0;
903    }
904    else if(proj_momentum < 1.15)
905    {
906      G4double Ex4 = 88*(std::log(proj_momentum/0.75))*(std::log(proj_momentum/0.75));
907      hpXsc = Ex4+14.0;
908    }
909    else if(proj_momentum < 3.5)
910    {
911      G4double Ex1 = 3.2*std::exp(-(proj_momentum-2.55)*(proj_momentum-2.55)/0.55/0.55);
912      G4double Ex2 = 12*std::exp(-(proj_momentum-1.47)*(proj_momentum-1.47)/0.225/0.225);
913      hpXsc = Ex1+Ex2+27.5;
914    }
915    else //  if(proj_momentum > 3.5) // mb
916    {
917      hpXsc = 10.6+2.*std::log(proj_energy)+25*std::pow(proj_energy,-0.43);
918    }
919    // pi+n = pi-p??
920
921    if(proj_momentum < 0.37)
922    {
923      hnXsc = 28.0 + 40*std::exp(-(proj_momentum-0.29)*(proj_momentum-0.29)/0.07/0.07);
924    }
925    else if(proj_momentum<0.65)
926    {
927       hnXsc = 26+110*(std::log(proj_momentum/0.48))*(std::log(proj_momentum/0.48));
928    }
929    else if(proj_momentum<1.3)
930    {
931      hnXsc = 36.1+
932                10*std::exp(-(proj_momentum-0.72)*(proj_momentum-0.72)/0.06/0.06)+
933                24*std::exp(-(proj_momentum-1.015)*(proj_momentum-1.015)/0.075/0.075);
934    }
935    else if(proj_momentum<3.0)
936    {
937      hnXsc = 36.1+0.079-4.313*std::log(proj_momentum)+
938                3*std::exp(-(proj_momentum-2.1)*(proj_momentum-2.1)/0.4/0.4)+
939                1.5*std::exp(-(proj_momentum-1.4)*(proj_momentum-1.4)/0.12/0.12);
940    }
941    else   // mb
942    {
943      hnXsc = 10.6+2*std::log(proj_energy)+30*std::pow(proj_energy,-0.43); 
944    }
945    xsection = hpXsc*Zt + hnXsc*Nt;
946  } 
947  else if(theParticle == thePiMinus) 
948  {
949    // pi-n = pi+p??
950
951    if(proj_momentum < 0.4)
952    {
953      G4double Ex3 = 180*std::exp(-(proj_momentum-0.29)*(proj_momentum-0.29)/0.085/0.085);
954      hnXsc      = Ex3+20.0;
955    }
956    else if(proj_momentum < 1.15)
957    {
958      G4double Ex4 = 88*(std::log(proj_momentum/0.75))*(std::log(proj_momentum/0.75));
959      hnXsc = Ex4+14.0;
960    }
961    else if(proj_momentum < 3.5)
962    {
963      G4double Ex1 = 3.2*std::exp(-(proj_momentum-2.55)*(proj_momentum-2.55)/0.55/0.55);
964      G4double Ex2 = 12*std::exp(-(proj_momentum-1.47)*(proj_momentum-1.47)/0.225/0.225);
965      hnXsc = Ex1+Ex2+27.5;
966    }
967    else //  if(proj_momentum > 3.5) // mb
968    {
969      hnXsc = 10.6+2.*std::log(proj_energy)+25*std::pow(proj_energy,-0.43);
970    }
971    // pi-p
972
973    if(proj_momentum < 0.37)
974    {
975      hpXsc = 28.0 + 40*std::exp(-(proj_momentum-0.29)*(proj_momentum-0.29)/0.07/0.07);
976    }
977    else if(proj_momentum<0.65)
978    {
979       hpXsc = 26+110*(std::log(proj_momentum/0.48))*(std::log(proj_momentum/0.48));
980    }
981    else if(proj_momentum<1.3)
982    {
983      hpXsc = 36.1+
984                10*std::exp(-(proj_momentum-0.72)*(proj_momentum-0.72)/0.06/0.06)+
985                24*std::exp(-(proj_momentum-1.015)*(proj_momentum-1.015)/0.075/0.075);
986    }
987    else if(proj_momentum<3.0)
988    {
989      hpXsc = 36.1+0.079-4.313*std::log(proj_momentum)+
990                3*std::exp(-(proj_momentum-2.1)*(proj_momentum-2.1)/0.4/0.4)+
991                1.5*std::exp(-(proj_momentum-1.4)*(proj_momentum-1.4)/0.12/0.12);
992    }
993    else   // mb
994    {
995      hpXsc = 10.6+2*std::log(proj_energy)+30*std::pow(proj_energy,-0.43); 
996    }
997    xsection = hpXsc*Zt + hnXsc*Nt;
998  } 
999  else if(theParticle == theKPlus) 
1000  {
1001    xsection  = Zt*( 17.91 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1002                          + 7.14*std::pow(sMand,-eta1) - 13.45*std::pow(sMand,-eta2));
1003
1004    xsection += Nt*( 17.87 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1005                          + 5.17*std::pow(sMand,-eta1) - 7.23*std::pow(sMand,-eta2));
1006  } 
1007  else if(theParticle == theKMinus) 
1008  {
1009    xsection  = Zt*( 17.91 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1010                          + 7.14*std::pow(sMand,-eta1) + 13.45*std::pow(sMand,-eta2));
1011
1012    xsection += Nt*( 17.87 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1013                          + 5.17*std::pow(sMand,-eta1) + 7.23*std::pow(sMand,-eta2));
1014  }
1015  else if(theParticle == theSMinus) 
1016  {
1017    xsection  = At*( 35.20 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1018                          - 199.*std::pow(sMand,-eta1) + 264.*std::pow(sMand,-eta2));
1019  } 
1020  else if(theParticle == theGamma) // modify later on
1021  {
1022    xsection  = At*( 0.0 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1023                          + 0.032*std::pow(sMand,-eta1) - 0.0*std::pow(sMand,-eta2));
1024   
1025  } 
1026  else  // as proton ???
1027  {
1028    xsection  = Zt*( 35.45 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1029                          + 42.53*std::pow(sMand,-eta1) - 33.34*std::pow(sMand,-eta2));
1030
1031    xsection += Nt*( 35.80 + B*std::pow(std::log(sMand/s0),2.) 
1032                          + 40.15*std::pow(sMand,-eta1) - 30.*std::pow(sMand,-eta2));
1033  } 
1034  xsection *= millibarn; // parametrised in mb
1035  return xsection;
1036}
1037
1038
1039/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1040//
1041// Returns hadron-nucleon inelastic cross-section based on proper parametrisation
1042
1043G4double
1044G4GlauberGribovCrossSection::GetHNinelasticXsc(const G4DynamicParticle* aParticle, 
1045                                                  const G4Element* anElement          )
1046{
1047  G4double At = anElement->GetN();  // number of nucleons
1048  G4double Zt = anElement->GetZ();  // number of protons
1049
1050
1051  return GetHNinelasticXsc( aParticle, At, Zt );
1052}
1053
1054/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1055//
1056// Returns hadron-nucleon inelastic cross-section based on FTF-parametrisation
1057
1058G4double
1059G4GlauberGribovCrossSection::GetHNinelasticXsc(const G4DynamicParticle* aParticle, 
1060                                                     G4double At,  G4double Zt )
1061{
1062  G4ParticleDefinition* hadron = aParticle->GetDefinition();
1063  G4double sumInelastic, Nt = At - Zt;
1064  if(Nt < 0.) Nt = 0.;
1065 
1066  if( hadron == theKPlus )
1067  {
1068    sumInelastic =  GetHNinelasticXscVU(aParticle, At, Zt);
1069  }
1070  else
1071  {
1072    sumInelastic  = Zt*GetHadronNucleonXscMK(aParticle, theProton);
1073    sumInelastic += Nt*GetHadronNucleonXscMK(aParticle, theNeutron);   
1074  } 
1075  return sumInelastic;
1076}
1077
1078
1079/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1080//
1081// Returns hadron-nucleon inelastic cross-section based on FTF-parametrisation
1082
1083G4double
1084G4GlauberGribovCrossSection::GetHNinelasticXscVU(const G4DynamicParticle* aParticle, 
1085                                                     G4double At,  G4double Zt )
1086{
1087  G4int PDGcode    = aParticle->GetDefinition()->GetPDGEncoding();
1088  G4int absPDGcode = std::abs(PDGcode);
1089
1090  G4double Elab = aParticle->GetTotalEnergy();             
1091                          // (s - 2*0.88*GeV*GeV)/(2*0.939*GeV)/GeV;
1092  G4double Plab = aParticle->GetMomentum().mag();           
1093                          // std::sqrt(Elab * Elab - 0.88);
1094
1095  Elab /= GeV;
1096  Plab /= GeV;
1097
1098  G4double LogPlab    = std::log( Plab );
1099  G4double sqrLogPlab = LogPlab * LogPlab;
1100
1101  //G4cout<<"Plab = "<<Plab<<G4endl;
1102
1103  G4double NumberOfTargetProtons  = Zt; 
1104  G4double NumberOfTargetNucleons = At;
1105  G4double NumberOfTargetNeutrons = NumberOfTargetNucleons - NumberOfTargetProtons;
1106
1107  if(NumberOfTargetNeutrons < 0.) NumberOfTargetNeutrons = 0.;
1108
1109  G4double Xtotal, Xelastic, Xinelastic;
1110
1111  if( absPDGcode > 1000 )  //------Projectile is baryon --------
1112  {
1113       G4double XtotPP = 48.0 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1114                         0.522*sqrLogPlab - 4.51*LogPlab;
1115
1116       G4double XtotPN = 47.3 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1117                         0.513*sqrLogPlab - 4.27*LogPlab;
1118
1119       G4double XelPP  = 11.9 + 26.9*std::pow(Plab,-1.21) +
1120                         0.169*sqrLogPlab - 1.85*LogPlab;
1121
1122       G4double XelPN  = 11.9 + 26.9*std::pow(Plab,-1.21) +
1123                         0.169*sqrLogPlab - 1.85*LogPlab;
1124
1125       Xtotal          = ( NumberOfTargetProtons  * XtotPP +
1126                           NumberOfTargetNeutrons * XtotPN  );
1127
1128       Xelastic        = ( NumberOfTargetProtons  * XelPP  +
1129                           NumberOfTargetNeutrons * XelPN   );
1130  }
1131  else if( PDGcode ==  211 ) //------Projectile is PionPlus -------
1132  {
1133       G4double XtotPiP = 16.4 + 19.3 *std::pow(Plab,-0.42) +
1134                          0.19 *sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab;
1135
1136       G4double XtotPiN = 33.0 + 14.0 *std::pow(Plab,-1.36) +
1137                          0.456*sqrLogPlab - 4.03*LogPlab;
1138
1139       G4double XelPiP  =  0.0 + 11.4*std::pow(Plab,-0.40) +
1140                           0.079*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab;
1141
1142       G4double XelPiN  = 1.76 + 11.2*std::pow(Plab,-0.64) +
1143                          0.043*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab;
1144
1145       Xtotal           = ( NumberOfTargetProtons  * XtotPiP +
1146                            NumberOfTargetNeutrons * XtotPiN  );
1147
1148       Xelastic         = ( NumberOfTargetProtons  * XelPiP  +
1149                            NumberOfTargetNeutrons * XelPiN   );
1150  }
1151  else if( PDGcode == -211 ) //------Projectile is PionMinus -------
1152  {
1153       G4double XtotPiP = 33.0 + 14.0 *std::pow(Plab,-1.36) +
1154                          0.456*sqrLogPlab - 4.03*LogPlab;
1155
1156       G4double XtotPiN = 16.4 + 19.3 *std::pow(Plab,-0.42) +
1157                          0.19 *sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab;
1158
1159       G4double XelPiP  = 1.76 + 11.2*std::pow(Plab,-0.64) +
1160                          0.043*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab;
1161
1162       G4double XelPiN  =  0.0 + 11.4*std::pow(Plab,-0.40) +
1163                           0.079*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab;
1164
1165       Xtotal           = ( NumberOfTargetProtons  * XtotPiP +
1166                            NumberOfTargetNeutrons * XtotPiN  );
1167
1168       Xelastic         = ( NumberOfTargetProtons  * XelPiP  +
1169                            NumberOfTargetNeutrons * XelPiN   );
1170  }
1171  else if( PDGcode ==  111 )  //------Projectile is PionZero  -------
1172  {
1173       G4double XtotPiP =(16.4 + 19.3 *std::pow(Plab,-0.42) +
1174                          0.19 *sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab +   //Pi+
1175                          33.0 + 14.0 *std::pow(Plab,-1.36) +
1176                          0.456*sqrLogPlab - 4.03*LogPlab)/2; //Pi-
1177
1178       G4double XtotPiN =(33.0 + 14.0 *std::pow(Plab,-1.36) +
1179                          0.456*sqrLogPlab - 4.03*LogPlab +   //Pi+
1180                          16.4 + 19.3 *std::pow(Plab,-0.42) +
1181                          0.19 *sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab)/2; //Pi-
1182
1183       G4double XelPiP  =( 0.0 + 11.4*std::pow(Plab,-0.40) +
1184                           0.079*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab +    //Pi+
1185                           1.76 + 11.2*std::pow(Plab,-0.64) +
1186                           0.043*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab)/2; //Pi-
1187
1188       G4double XelPiN  =( 1.76 + 11.2*std::pow(Plab,-0.64) +
1189                           0.043*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab +   //Pi+
1190                           0.0  + 11.4*std::pow(Plab,-0.40) +
1191                           0.079*sqrLogPlab - 0.0 *LogPlab)/2; //Pi-
1192
1193       Xtotal           = ( NumberOfTargetProtons  * XtotPiP +
1194                            NumberOfTargetNeutrons * XtotPiN  );
1195
1196       Xelastic         = ( NumberOfTargetProtons  * XelPiP  +
1197                            NumberOfTargetNeutrons * XelPiN   );
1198  }
1199  else if( PDGcode == 321 ) //------Projectile is KaonPlus -------
1200  {
1201       G4double XtotKP = 18.1 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1202                         0.26 *sqrLogPlab - 1.0 *LogPlab;
1203       G4double XtotKN = 18.7 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1204                         0.21 *sqrLogPlab - 0.89*LogPlab;
1205
1206       G4double XelKP  =  5.0 +  8.1*std::pow(Plab,-1.8 ) +
1207                          0.16 *sqrLogPlab - 1.3 *LogPlab;
1208
1209       G4double XelKN  =  7.3 +  0. *std::pow(Plab,-0.  ) +
1210                          0.29 *sqrLogPlab - 2.4 *LogPlab;
1211
1212       Xtotal          = ( NumberOfTargetProtons  * XtotKP +
1213                           NumberOfTargetNeutrons * XtotKN  );
1214
1215       Xelastic        = ( NumberOfTargetProtons  * XelKP  +
1216                           NumberOfTargetNeutrons * XelKN   );
1217  }
1218  else if( PDGcode ==-321 )  //------Projectile is KaonMinus ------
1219  {
1220       G4double XtotKP = 32.1 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1221                         0.66 *sqrLogPlab - 5.6 *LogPlab;
1222       G4double XtotKN = 25.2 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1223                         0.38 *sqrLogPlab - 2.9 *LogPlab;
1224
1225       G4double XelKP  =  7.3 +  0. *std::pow(Plab,-0.  ) +
1226                          0.29 *sqrLogPlab - 2.4 *LogPlab;
1227
1228       G4double XelKN  =  5.0 +  8.1*std::pow(Plab,-1.8 ) +
1229                          0.16 *sqrLogPlab - 1.3 *LogPlab;
1230
1231       Xtotal          = ( NumberOfTargetProtons  * XtotKP +
1232                           NumberOfTargetNeutrons * XtotKN  );
1233
1234       Xelastic        = ( NumberOfTargetProtons  * XelKP  +
1235                           NumberOfTargetNeutrons * XelKN   );
1236  }
1237  else if( PDGcode == 311 ) //------Projectile is KaonZero ------
1238  {
1239       G4double XtotKP = ( 18.1 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1240                          0.26 *sqrLogPlab - 1.0 *LogPlab +   //K+
1241                          32.1 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1242                          0.66 *sqrLogPlab - 5.6 *LogPlab)/2; //K-
1243
1244       G4double XtotKN = ( 18.7 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1245                          0.21 *sqrLogPlab - 0.89*LogPlab +   //K+
1246                          25.2 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1247                          0.38 *sqrLogPlab - 2.9 *LogPlab)/2; //K-
1248
1249       G4double XelKP  = (  5.0 +  8.1*std::pow(Plab,-1.8 )
1250                           + 0.16 *sqrLogPlab - 1.3 *LogPlab +   //K+
1251                           7.3 +  0. *std::pow(Plab,-0.  ) +
1252                           0.29 *sqrLogPlab - 2.4 *LogPlab)/2; //K-
1253
1254       G4double XelKN  = (  7.3 +  0. *std::pow(Plab,-0.  ) +
1255                           0.29 *sqrLogPlab - 2.4 *LogPlab +   //K+
1256                           5.0 +  8.1*std::pow(Plab,-1.8 ) +
1257                           0.16 *sqrLogPlab - 1.3 *LogPlab)/2; //K-
1258
1259       Xtotal          = ( NumberOfTargetProtons  * XtotKP +
1260                           NumberOfTargetNeutrons * XtotKN  );
1261
1262       Xelastic        = ( NumberOfTargetProtons  * XelKP  +
1263                           NumberOfTargetNeutrons * XelKN   );
1264  }
1265  else  //------Projectile is undefined, Nucleon assumed
1266  {
1267       G4double XtotPP = 48.0 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1268                         0.522*sqrLogPlab - 4.51*LogPlab;
1269
1270       G4double XtotPN = 47.3 +  0. *std::pow(Plab, 0.  ) +
1271                         0.513*sqrLogPlab - 4.27*LogPlab;
1272
1273       G4double XelPP  = 11.9 + 26.9*std::pow(Plab,-1.21) +
1274                         0.169*sqrLogPlab - 1.85*LogPlab;
1275       G4double XelPN  = 11.9 + 26.9*std::pow(Plab,-1.21) +
1276                         0.169*sqrLogPlab - 1.85*LogPlab;
1277
1278       Xtotal          = ( NumberOfTargetProtons  * XtotPP +
1279                           NumberOfTargetNeutrons * XtotPN  );
1280
1281       Xelastic        = ( NumberOfTargetProtons  * XelPP  +
1282                           NumberOfTargetNeutrons * XelPN   );
1283  }
1284  Xinelastic = Xtotal - Xelastic;
1285
1286  if(Xinelastic < 0.) Xinelastic = 0.;
1287
1288  return Xinelastic*= millibarn;
1289}
1290
1291/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1292//
1293// Returns hadron-nucleon cross-section based on Mikhail Kossov CHIPS parametrisation of
1294// data from G4QuasiFreeRatios class
1295
1296G4double
1297G4GlauberGribovCrossSection::GetHadronNucleonXscMK(const G4DynamicParticle* aParticle, 
1298                                          const G4ParticleDefinition* nucleon  )
1299{
1300  G4int I = -1;
1301  G4int PDG = aParticle->GetDefinition()->GetPDGEncoding();
1302  G4double totalXsc = 0;
1303  G4double elasticXsc = 0;
1304  G4double inelasticXsc;
1305  // G4int absPDG = std::abs(PDG);
1306
1307  G4double p = aParticle->GetMomentum().mag()/GeV;
1308
1309  G4bool F = false;           
1310  if(nucleon == theProton)       F = true;
1311  else if(nucleon == theNeutron) F = false;
1312  else
1313  {
1314    G4cout << "nucleon is not proton or neutron, return xsc for proton" << G4endl;
1315    F = true;
1316  }
1317
1318  G4bool kfl = true;                             // Flag of K0/aK0 oscillation
1319  G4bool kf  = false;
1320
1321  if( PDG == 130 || PDG == 310 )
1322  {
1323    kf = true;
1324    if( G4UniformRand() > .5 ) kfl = false;
1325  }
1326  if     ( (PDG == 2212 && F) || (PDG == 2112 && !F) ) I = 0; // pp/nn
1327  else if( (PDG == 2112 && F) || (PDG == 2212 && !F) ) I = 1; // np/pn
1328
1329  else if( (PDG == -211 && F) || (PDG == 211  && !F) ) I = 2; // pimp/pipn
1330  else if( (PDG == 211  && F) || (PDG ==-211  && !F) ) I = 3; // pipp/pimn
1331
1332  else if( PDG == -321 || PDG == -311 || ( kf && !kfl ) ) I = 4; // KmN/K0N
1333  else if( PDG == 321  || PDG == 311  || ( kf && kfl  ) ) I = 5; // KpN/aK0N
1334
1335  else if( PDG > 3000 && PDG < 3335)   I = 6;        // @@ for all hyperons - take Lambda
1336  else if( PDG < -2000 && PDG > -3335) I = 7;        // @@ for all anti-baryons - anti-p/anti-n
1337  else
1338  {
1339    G4cout<<"MK PDG = "<<PDG
1340          <<", while it is defined only for p,n,hyperons,anti-baryons,pi,K/antiK"<<G4endl;
1341    G4Exception("G4QuasiFreeRatio::FetchElTot:","22",FatalException,"CHIPScrash");
1342  }
1343
1344  // Each parameter set can have not more than nPoints = 128 parameters
1345
1346  static const G4double lmi = 3.5;       // min of (lnP-lmi)^2 parabola
1347  static const G4double pbe = .0557;     // elastic (lnP-lmi)^2 parabola coefficient
1348  static const G4double pbt = .3;        // total (lnP-lmi)^2 parabola coefficient
1349  static const G4double pmi = .1;        // Below that fast LE calculation is made
1350  static const G4double pma = 1000.;     // Above that fast HE calculation is made
1351                 
1352  if( p <= 0.)
1353  {
1354    G4cout<<" p = "<<p<<" is zero or negative"<<G4endl;
1355
1356    elasticXsc   = 0.;
1357    inelasticXsc = 0.;
1358    totalXsc     = 0.;
1359
1360    return totalXsc;
1361  }
1362  if (!I)                          // pp/nn
1363  {
1364    if( p < pmi )
1365    {
1366      G4double p2 = p*p;
1367      elasticXsc          = 1./(.00012 + p2*.2);
1368      totalXsc          = elasticXsc;
1369    }
1370    else if(p>pma)
1371    {
1372      G4double lp  = std::log(p)-lmi;
1373      G4double lp2 = lp*lp;
1374      elasticXsc  = pbe*lp2 + 6.72;
1375      totalXsc    = pbt*lp2 + 38.2;
1376    }
1377    else
1378    {
1379      G4double p2  = p*p;
1380      G4double LE  = 1./( .00012 + p2*.2);
1381      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1382      G4double lp2 = lp*lp;
1383      G4double rp2 = 1./p2;
1384      elasticXsc  = LE + ( pbe*lp2 + 6.72+32.6/p)/( 1. + rp2/p);
1385      totalXsc    = LE + ( pbt*lp2 + 38.2+52.7*rp2)/( 1. + 2.72*rp2*rp2);
1386    }
1387  }
1388  else if( I==1 )                        // np/pn
1389  {
1390    if( p < pmi )
1391    {
1392      G4double p2 = p*p;
1393      elasticXsc = 1./( .00012 + p2*( .051 + .1*p2));
1394      totalXsc   = elasticXsc;
1395    }
1396    else if( p > pma )
1397    {
1398      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1399      G4double lp2 = lp*lp;
1400      elasticXsc  = pbe*lp2 + 6.72;
1401      totalXsc    = pbt*lp2 + 38.2;
1402    }
1403    else
1404    {
1405      G4double p2  = p*p;
1406      G4double LE  = 1./( .00012 + p2*( .051 + .1*p2 ) );
1407      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1408      G4double lp2 = lp*lp;
1409      G4double rp2 = 1./p2;
1410      elasticXsc  = LE + (pbe*lp2 + 6.72 + 30./p)/( 1. + .49*rp2/p);
1411      totalXsc    = LE + (pbt*lp2 + 38.2)/( 1. + .54*rp2*rp2);
1412    }
1413  }
1414  else if( I == 2 )                        // pimp/pipn
1415  {
1416    G4double lp = std::log(p);
1417
1418    if(p<pmi)
1419    {
1420      G4double lr = lp + 1.27;
1421      elasticXsc          = 1.53/( lr*lr + .0676);
1422      totalXsc          = elasticXsc*3;
1423    }
1424    else if( p > pma )
1425    {
1426      G4double ld  = lp - lmi;
1427      G4double ld2 = ld*ld;
1428      G4double sp  = std::sqrt(p);
1429      elasticXsc  = pbe*ld2 + 2.4 + 7./sp;
1430      totalXsc    = pbt*ld2 + 22.3 + 12./sp;
1431    }
1432    else
1433    {
1434      G4double lr  = lp + 1.27;
1435      G4double LE  = 1.53/( lr*lr + .0676);
1436      G4double ld  = lp - lmi;
1437      G4double ld2 = ld*ld;
1438      G4double p2  = p*p;
1439      G4double p4  = p2*p2;
1440      G4double sp  = std::sqrt(p);
1441      G4double lm  = lp + .36;
1442      G4double md  = lm*lm + .04;
1443      G4double lh  = lp - .017;
1444      G4double hd  = lh*lh + .0025;
1445      elasticXsc  = LE + (pbe*ld2 + 2.4 + 7./sp)/( 1. + .7/p4) + .6/md + .05/hd;
1446      totalXsc    = LE*3 + (pbt*ld2 + 22.3 + 12./sp)/(1. + .4/p4) + 1./md + .06/hd;
1447    }
1448  }
1449  else if( I == 3 )                        // pipp/pimn
1450  {
1451    G4double lp = std::log(p);
1452
1453    if( p < pmi )
1454    {
1455      G4double lr  = lp + 1.27;
1456      G4double lr2 = lr*lr;
1457      elasticXsc  = 13./( lr2 + lr2*lr2 + .0676);
1458      totalXsc    = elasticXsc;
1459    }
1460    else if( p > pma )
1461    {
1462      G4double ld  = lp - lmi;
1463      G4double ld2 = ld*ld;
1464      G4double sp  = std::sqrt(p);
1465      elasticXsc  = pbe*ld2 + 2.4 + 6./sp;
1466      totalXsc    = pbt*ld2 + 22.3 + 5./sp;
1467    }
1468    else
1469    {
1470      G4double lr  = lp + 1.27;
1471      G4double lr2 = lr*lr;
1472      G4double LE  = 13./(lr2 + lr2*lr2 + .0676);
1473      G4double ld  = lp - lmi;
1474      G4double ld2 = ld*ld;
1475      G4double p2  = p*p;
1476      G4double p4  = p2*p2;
1477      G4double sp  = std::sqrt(p);
1478      G4double lm  = lp - .32;
1479      G4double md  = lm*lm + .0576;
1480      elasticXsc  = LE + (pbe*ld2 + 2.4 + 6./sp)/(1. + 3./p4) + .7/md;
1481      totalXsc    = LE + (pbt*ld2 + 22.3 + 5./sp)/(1. + 1./p4) + .8/md;
1482    }
1483  }
1484  else if( I == 4 )                        // Kmp/Kmn/K0p/K0n
1485  {
1486    if( p < pmi)
1487    {
1488      G4double psp = p*std::sqrt(p);
1489      elasticXsc  = 5.2/psp;
1490      totalXsc    = 14./psp;
1491    }
1492    else if( p > pma )
1493    {
1494      G4double ld  = std::log(p) - lmi;
1495      G4double ld2 = ld*ld;
1496      elasticXsc           = pbe*ld2 + 2.23;
1497      totalXsc           = pbt*ld2 + 19.5;
1498    }
1499    else
1500    {
1501      G4double ld  = std::log(p) - lmi;
1502      G4double ld2 = ld*ld;
1503      G4double sp  = std::sqrt(p);
1504      G4double psp = p*sp;
1505      G4double p2  = p*p;
1506      G4double p4  = p2*p2;
1507      G4double lm  = p - .39;
1508      G4double md  = lm*lm + .000156;
1509      G4double lh  = p - 1.;
1510      G4double hd  = lh*lh + .0156;
1511      elasticXsc  = 5.2/psp + (pbe*ld2 + 2.23)/(1. - .7/sp + .075/p4) + .004/md + .15/hd;
1512      totalXsc    = 14./psp + (pbt*ld2 + 19.5)/(1. - .21/sp + .52/p4) + .006/md + .30/hd;
1513    }
1514  }
1515  else if( I == 5 )                        // Kpp/Kpn/aKp/aKn
1516  {
1517    if( p < pmi )
1518    {
1519      G4double lr = p - .38;
1520      G4double lm = p - 1.;
1521      G4double md = lm*lm + .372;   
1522      elasticXsc = .7/(lr*lr + .0676) + 2./md;
1523      totalXsc   = elasticXsc + .6/md;
1524    }
1525    else if( p > pma )
1526    {
1527      G4double ld  = std::log(p) - lmi;
1528      G4double ld2 = ld*ld;
1529      elasticXsc           = pbe*ld2 + 2.23;
1530      totalXsc           = pbt*ld2 + 19.5;
1531    }
1532    else
1533    {
1534      G4double ld  = std::log(p) - lmi;
1535      G4double ld2 = ld*ld;
1536      G4double lr  = p - .38;
1537      G4double LE  = .7/(lr*lr + .0676);
1538      G4double sp  = std::sqrt(p);
1539      G4double p2  = p*p;
1540      G4double p4  = p2*p2;
1541      G4double lm  = p - 1.;
1542      G4double md  = lm*lm + .372;
1543      elasticXsc  = LE + (pbe*ld2 + 2.23)/(1. - .7/sp + .1/p4) + 2./md;
1544      totalXsc    = LE + (pbt*ld2 + 19.5)/(1. + .46/sp + 1.6/p4) + 2.6/md;
1545    }
1546  }
1547  else if( I == 6 )                        // hyperon-N
1548  {
1549    if( p < pmi )
1550    {
1551      G4double p2 = p*p;
1552      elasticXsc = 1./(.002 + p2*(.12 + p2));
1553      totalXsc   = elasticXsc;
1554    }
1555    else if( p > pma )
1556    {
1557      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1558      G4double lp2 = lp*lp;
1559      G4double sp  = std::sqrt(p);
1560      elasticXsc  = (pbe*lp2 + 6.72)/(1. + 2./sp);
1561      totalXsc    = (pbt*lp2 + 38.2 + 900./sp)/(1. + 27./sp);
1562    }
1563    else
1564    {
1565      G4double p2  = p*p;
1566      G4double LE  = 1./(.002 + p2*(.12 + p2));
1567      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1568      G4double lp2 = lp*lp;
1569      G4double p4  = p2*p2;
1570      G4double sp  = std::sqrt(p);
1571      elasticXsc  = LE + (pbe*lp2 + 6.72 + 99./p2)/(1. + 2./sp + 2./p4);
1572      totalXsc    = LE + (pbt*lp2 + 38.2 + 900./sp)/(1. + 27./sp + 3./p4);
1573    }
1574  }
1575  else if( I == 7 )                        // antibaryon-N
1576  {
1577    if( p > pma )
1578    {
1579      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1580      G4double lp2 = lp*lp;
1581      elasticXsc  = pbe*lp2 + 6.72;
1582      totalXsc    = pbt*lp2 + 38.2;
1583    }
1584    else
1585    {
1586      G4double ye  = std::pow(p, 1.25);
1587      G4double yt  = std::pow(p, .35);
1588      G4double lp  = std::log(p) - lmi;
1589      G4double lp2 = lp*lp;
1590      elasticXsc  = 80./(ye + 1.) + pbe*lp2 + 6.72;
1591      totalXsc    = (80./yt + .3)/yt +pbt*lp2 + 38.2;
1592    }
1593  }
1594  else
1595  {
1596    G4cout<<"PDG incoding = "<<I<<" is not defined (0-7)"<<G4endl;
1597 
1598  }
1599  if( elasticXsc > totalXsc ) elasticXsc = totalXsc;
1600
1601  totalXsc   *= millibarn;
1602  elasticXsc *= millibarn;
1603  inelasticXsc   = totalXsc - elasticXsc;
1604  if (inelasticXsc < 0.) inelasticXsc = 0.;
1605
1606  return inelasticXsc;
1607}
1608
1609////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1610//
1611//
1612
1613G4double
1614G4GlauberGribovCrossSection::GetNucleusRadius( const G4DynamicParticle* , 
1615                                               const G4Element* anElement)
1616{
1617  G4double At       = anElement->GetN();
1618  G4double oneThird = 1.0/3.0;
1619  G4double cubicrAt = std::pow (At, oneThird); 
1620
1621
1622  G4double R;  // = fRadiusConst*cubicrAt;
1623  /* 
1624  G4double tmp = std::pow( cubicrAt-1., 3.);
1625  tmp         += At;
1626  tmp         *= 0.5;
1627
1628  if (At > 20.)   // 20.
1629  {
1630    R = fRadiusConst*std::pow (tmp, oneThird);
1631  }
1632  else
1633  {
1634    R = fRadiusConst*cubicrAt;
1635  }
1636  */
1637 
1638  R = fRadiusConst*cubicrAt;
1639
1640  // return R;  // !!!!
1641
1642
1643 
1644  G4double meanA  = 21.;
1645
1646  G4double tauA1  = 40.; 
1647  G4double tauA2  = 10.; 
1648  G4double tauA3  = 5.; 
1649
1650  G4double a1 = 0.85;
1651  G4double b1 = 1. - a1;
1652
1653  G4double b2 = 0.3;
1654  G4double b3 = 4.;
1655
1656  if (At > 20.)   // 20.
1657  {
1658    R *= ( a1 + b1*std::exp( -(At - meanA)/tauA1) ); 
1659  }
1660  else if (At > 3.5)
1661  {
1662    R *= ( 1.0 + b2*( 1. - std::exp( (At - meanA)/tauA2) ) ); 
1663  }
1664  else 
1665  {
1666    R *= ( 1.0 + b3*( 1. - std::exp( (At - meanA)/tauA3) ) ); 
1667  } 
1668  return R;
1669 
1670}
1671////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1672//
1673//
1674
1675G4double
1676G4GlauberGribovCrossSection::GetNucleusRadius(G4double At)
1677{
1678  G4double oneThird = 1.0/3.0;
1679  G4double cubicrAt = std::pow (At, oneThird); 
1680
1681
1682  G4double R;  // = fRadiusConst*cubicrAt;
1683
1684  /*
1685  G4double tmp = std::pow( cubicrAt-1., 3.);
1686  tmp         += At;
1687  tmp         *= 0.5;
1688
1689  if (At > 20.)
1690  {
1691    R = fRadiusConst*std::pow (tmp, oneThird);
1692  }
1693  else
1694  {
1695    R = fRadiusConst*cubicrAt;
1696  }
1697  */
1698
1699  R = fRadiusConst*cubicrAt;
1700
1701  G4double meanA = 20.;
1702  G4double tauA  = 20.; 
1703
1704  if (At > 20.)   // 20.
1705  {
1706    R *= ( 0.8 + 0.2*std::exp( -(At - meanA)/tauA) ); 
1707  }
1708  else
1709  {
1710    R *= ( 1.0 + 0.1*( 1. - std::exp( (At - meanA)/tauA) ) ); 
1711  }
1712
1713  return R;
1714}
1715
1716////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1717//
1718//
1719
1720G4double G4GlauberGribovCrossSection::CalculateEcmValue( const G4double mp , 
1721                                                         const G4double mt , 
1722                                                         const G4double Plab )
1723{
1724  G4double Elab = std::sqrt ( mp * mp + Plab * Plab );
1725  G4double Ecm  = std::sqrt ( mp * mp + mt * mt + 2 * Elab * mt );
1726  // G4double Pcm  = Plab * mt / Ecm;
1727  // G4double KEcm = std::sqrt ( Pcm * Pcm + mp * mp ) - mp;
1728
1729  return Ecm ; // KEcm;
1730}
1731
1732
1733////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1734//
1735//
1736
1737G4double G4GlauberGribovCrossSection::CalcMandelstamS( const G4double mp , 
1738                                                       const G4double mt , 
1739                                                       const G4double Plab )
1740{
1741  G4double Elab = std::sqrt ( mp * mp + Plab * Plab );
1742  G4double sMand  = mp*mp + mt*mt + 2*Elab*mt ;
1743
1744  return sMand;
1745}
1746
1747
1748//
1749//
1750///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.