source: trunk/source/processes/hadronic/cross_sections/src/G4PiNuclearCrossSection.cc @ 1355

Last change on this file since 1355 was 1347, checked in by garnier, 14 years ago

geant4 tag 9.4
File size: 26.1 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 #include "G4PiNuclearCrossSection.hh"
27 #include "G4HadronicException.hh"
28 #include "G4HadTmpUtil.hh"
29// #include "G4ping.hh"
30
31 // by J.P Wellisch, Sun Sep 15 2002.
32 // corrected G.Folger 17-8-2006: inel. Ca pim was missing two number,
33 // + formatting
34 //
35 // updated   G.Folger 21-8-2006: Change scaling of cross section for
36 // elements not tabulated from scaling in Z^(2/3) to A^0.75
37 // Implements P2-90-158;
38 //
39 // 22 Dec 2006 - D.H. Wright added isotope dependence
40 //
41     
42 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e1[38] = {
43  .02, .04, .06, .08,  .1, .12, .13, .14, .15, .16, .17, .18, .19, .20, 
44  .22, .24, .26, .28, .30, .35, .40, .45,  0.5, 0.55, 0.6, 0.7,  0.8,  0.9,
45   1,   2,   3,   5,  10,   20,   50,  100,  500, 100000};
46
47 const G4double G4PiNuclearCrossSection::he_t[38] = { 
48   40,  70, 108, 152, 208, 276, 300, 320, 329, 333, 332, 328, 322, 310, 288, 
49  260, 240, 216, 196, 144, 125, 112,108.5,  109, 110.5, 117,  123,128.5, 135, 
50  110,  96,  87,  85, 83.5, 83.5, 83.5, 83.5, 83.5};
51
52 const G4double G4PiNuclearCrossSection::he_in[38] =  { 
53   18,  38,  62,  98, 136, 176, 190, 200, 209,  212,  212, 208,  204, 196, 
54  176, 164, 150, 134, 124,97.5,  90,  85, 82.5, 83.5, 86.5, 93, 97.5,  100, 
55  102,  83,  77,  75,  74, 72.5, 72.5, 72.5, 72.5, 72.5};
56
57 const G4double G4PiNuclearCrossSection::be_m_t[38] = {
58  150, 210, 294, 396, 520, 600, 623, 635, 642, 640, 630, 615, 600, 576, 540, 
59  504, 470, 435, 400, 340, 294, 258, 236, 230, 233, 244, 257, 270, 276, 250, 
60  230, 215, 205,  194,  188,  186,  186,  186};
61
62 const G4double G4PiNuclearCrossSection::be_m_in[38] = { 
63   90, 126, 177, 240, 320, 380, 400, 410, 414, 410, 400, 387, 371, 360, 333, 
64  312, 285, 260, 237, 216, 198, 187, 182, 180, 182, 187, 193, 203, 207, 179, 
65  172, 165, 159, 155, 144, 144, 144, 144};
66
67 const G4double G4PiNuclearCrossSection::be_p_t[24] = { 
68   96, 150, 222, 320, 430, 514, 545, 565, 574, 574, 564, 552, 535, 522, 490, 
69  462, 432, 398, 367, 314, 276, 248, 232, 230};
70
71 const G4double G4PiNuclearCrossSection::be_p_in[24] = { 
72   60,  95, 142, 194, 262, 319, 345, 361, 364, 364, 354, 350, 330, 319, 298, 
73  280, 258, 237, 216, 200, 189, 183,  182,  180};
74
75 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e2[39] = {
76  .02, .04, .06, .08, .10, .11, .12, .13, .14,  .15, .16, .17, .18, .20, .22,
77  .24, .26, .28, .30, .35, .40, .45, .50, .55, .575, .60, .70, .80, .90,   1,
78    2,   3,   5,  10,  20,  50, 100, 500, 100000};
79
80 const G4double G4PiNuclearCrossSection::c_m_t[39] = {
81  204, 260, 366, 517, 630, 673, 694, 704, 710, 711, 706, 694, 676, 648, 616, 
82  584, 548, 518, 489, 426, 376, 342, 323, 310, 312, 313, 319, 333, 342, 348, 
83  310, 290, 268, 250, 245, 237, 234, 234,  234};
84
85 const G4double G4PiNuclearCrossSection::c_m_in[39] = {
86  128, 160, 224, 315, 388, 416, 430, 438, 444, 445, 440, 432, 416, 400, 380, 
87  354, 320, 304, 288, 264, 246, 240, 233, 232, 233, 234, 238, 246, 252, 256, 
88  220, 210, 198, 187, 183, 176, 174, 174,  174};
89 
90 const G4double G4PiNuclearCrossSection::c_p_t[24] = {
91  140, 192, 294, 428, 594, 642, 662, 687, 685, 688, 684, 672, 656, 630, 598, 
92  567, 533, 504, 474, 416, 369, 336, 319, 310};
93
94 const G4double G4PiNuclearCrossSection::c_p_in[24] = { 
95   94, 132, 184, 260, 370, 398, 408, 420, 426, 428, 424, 416, 400, 386, 366, 
96  340, 308, 294, 280, 257, 241, 236, 231, 232};
97
98 const G4double G4PiNuclearCrossSection::n_m_t[39] = {
99  246, 308, 424, 590, 729, 776, 800, 821, 822, 817, 800, 778, 768, 728, 690, 
100  654, 615, 584, 556, 480, 430, 393, 373, 367, 368, 370, 375, 388, 390, 397, 
101  364, 337, 310, 291, 275, 268, 268, 268, 268};
102
103 const G4double G4PiNuclearCrossSection::n_m_in[39] = {
104  155, 188, 256, 360, 456, 492, 512, 526, 526, 520, 504, 491, 475, 450, 425, 
105  396, 376, 360, 340, 300, 282, 270, 265, 265, 266, 268, 273, 280, 288, 288, 
106  256, 237, 226, 218, 208, 202, 202, 202, 202};
107
108 const G4double G4PiNuclearCrossSection::n_p_t[27] = {
109  150, 212, 328, 500, 680, 735, 762, 781, 782, 779, 770, 748, 740, 706, 672, 
110  633, 600, 569, 541, 467, 419, 385, 368, 364, 366, 368, 375};
111
112 const G4double G4PiNuclearCrossSection::n_p_in[27] = { 
113   90, 140, 208, 300, 426, 467, 490, 504, 504, 500, 484, 474, 460, 437, 413, 
114  381, 365, 350, 330, 292, 276, 267, 263, 264, 265, 267, 273};
115
116 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e3[31] = {
117  .02, .04, .06, .08, .10, .12, .14, .16, .18, .20, .22, .25, .30, .35, .40, 
118  .45, .50, .60, .70, .80, .90,   1,   2,   3,   5,  10,  20,  50, 100, 500, 
119  100000};
120
121 const G4double G4PiNuclearCrossSection::o_m_t[31] = {
122  280, 360, 500, 685, 812, 861, 870, 865, 835, 800, 755, 700, 600, 537, 493, 
123  468, 441, 436, 443, 449, 460, 463, 432, 385, 350, 325, 312, 307, 303, 303, 
124  303};
125
126 const G4double G4PiNuclearCrossSection::o_m_in[31] = {
127  190, 207, 300, 420, 500, 540, 550, 542, 520, 490, 460, 423, 360, 339, 321, 
128  314, 312, 314, 319, 324, 328, 330, 300, 275, 250, 240, 229, 225, 222, 222, 
129  222};
130
131 const G4double G4PiNuclearCrossSection::o_p_t[20] = {
132  170, 240, 390, 570, 740, 818, 830, 822, 800, 765, 725, 675, 585, 525, 483, 
133  458, 444, 447, 453, 449};
134
135 const G4double G4PiNuclearCrossSection::o_p_in[20] = {
136  100, 145, 240, 340, 470, 518, 530, 522, 505, 477, 448, 412, 350, 330, 316, 
137  310, 308, 311, 317, 324};
138
139 const G4double G4PiNuclearCrossSection::na_m_t[31] = {
140  450, 545, 705, 910, 1020, 1075, 1087, 1080, 1042, 987, 943, 885, 790, 700,
141  650, 610, 585, 575, 585,  595,  600,  610,  556,  524, 494, 458, 445, 429,
142  427, 427, 427};
143
144 const G4double G4PiNuclearCrossSection::na_m_in[31] = {
145  275, 315, 413, 545, 620, 660, 670, 662, 630, 593, 570, 520, 465, 420, 410, 
146  395, 390, 400, 410, 418, 420, 422, 372, 348, 330, 320, 310, 294, 292, 292, 
147  292};
148
149 const G4double G4PiNuclearCrossSection::na_p_t[22] = {
150  210, 320, 530, 795, 960, 1035, 1050, 1040, 1007, 957, 918, 865, 773, 685, 
151  636, 598, 575, 565, 578,  590,  598,  610};
152
153 const G4double G4PiNuclearCrossSection::na_p_in[22] = {
154  115, 210, 340, 495, 585, 630, 645, 637, 605, 572, 550, 505, 455, 410, 401, 
155  388, 383, 393, 405, 414, 418, 422};
156
157 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e3_1[31] = { 
158  0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18, 0.20,
159  0.22, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80,
160  0.90, 1.0,  2.0,  3.0,  5.0, 10.0, 20.0, 50.0, 100.0, 500.0, 100000.0};
161
162 const G4double G4PiNuclearCrossSection::al_m_t[31] = { 
163  532, 637, 832, 1057, 1207, 1230, 1210, 1174, 1133, 1095,
164 1038, 970, 890,  807,  750,  710,  675,  665,  670,  673,
165  678, 682, 618,  574,  546,  520,  507,  495,  488,  488,  488};
166
167 const G4double G4PiNuclearCrossSection::al_m_in[31] = {
168  300, 360, 495, 665, 750, 765, 750, 730, 700, 660, 615, 570, 520, 490, 470, 
169  450, 448, 450, 450, 452, 456, 460, 408, 392, 376, 356, 347, 338, 332, 332, 
170  332};
171
172 const G4double G4PiNuclearCrossSection::al_p_t[21] = { 
173  225, 350, 616, 945, 1122, 1175, 1157, 1128, 1088, 1045,
174  988, 935, 870, 787, 730,   690,  660,  652,  660,  668,  678};
175
176 const G4double G4PiNuclearCrossSection::al_p_in[21] = {
177  120, 238, 390, 610, 712, 735, 720, 703, 655, 635, 590, 550, 505, 475, 455, 
178  438, 440, 445, 445, 450, 456};
179
180 const G4double G4PiNuclearCrossSection::ca_m_t[31] = { 
181  800,  980, 1240, 1460, 1570, 1600, 1580, 1535, 1475, 1425,
182 1375, 1295, 1200, 1083, 1000,  948,  915,  895,  900,  908,
183  915,  922,  856,  795,  740,  705,  682,  660,  660,  660, 660};
184
185 const G4double G4PiNuclearCrossSection::ca_m_in[31] = {
186  470, 550, 620, 860, 955, 980, 960, 920, 860, 820, 780, 740, 665, 637, 615, 
187  600, 590, 590, 600, 608, 610, 615, 550, 525, 510, 488, 470, 450, 450, 450,
188  450};
189
190 const G4double G4PiNuclearCrossSection::ca_p_t[23] = { 
191  275, 445, 790, 1195, 1440, 1485, 1475, 1435, 1385, 1335, 1295, 1245, 1160, 1050, 970, 
192  923, 895, 877,  887,  897,  904,  913,  855};
193
194 const G4double G4PiNuclearCrossSection::ca_p_in[23] = {
195  160, 315, 500, 745, 870, 905, 900, 860, 810, 770, 740, 710, 640, 617, 595, 
196  585, 575, 575, 590, 600, 602, 608, 510}; 
197  // last number is 500 in org, changed to make things smooth.
198
199 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e4[32] = {
200  0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.10, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18, 0.20, 0.22, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 
201  0.45, 0.50, 0.55, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90,    1,    2,    3,    5,   10,   20,   50,  100,
202   500, 100000};
203
204 const G4double G4PiNuclearCrossSection::fe_m_t[32] = {1175, 1363, 1670, 1950, 2050, 2040, 1975, 1886, 1834, 1773, 1720, 1635, 1474, 1380, 1269, 1225, 1182, 1162, 1159, 1162, 1178, 1190, 1197, 1102, 1135,  975,  945,  925,  905,  905,  905,  905};
205 const G4double G4PiNuclearCrossSection::fe_m_in[32] = {625, 725,   910, 1180, 1275, 1250, 1200, 1150, 1100, 1040,  995,  925,  825,  810,  780,  760,  745,  740,  740,  740,  750,  760,  765,  690,  660,  635,  615,  600,  585,  585,  585,  585};
206 const G4double G4PiNuclearCrossSection::fe_p_t[25] =  {330, 575,  1010, 1500, 1837, 1875, 1820, 1751, 1691, 1636, 1690, 1450, 1396, 1305, 1219, 1190, 1148, 1138, 1134, 1144, 1163, 1175, 1183, 1198, 1135};
207 const G4double G4PiNuclearCrossSection::fe_p_in[25] = {210, 410,   707, 1010, 1125, 1150, 1100, 1070, 1010,  960,  920,  776,  780,  760,  750,  740,  720,  725,  725,  730,  740,  750,  755,  690,  660};
208 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cu_m_t[32] = {1400, 1600, 1875, 2088, 2200, 2220, 2175, 2125, 2075, 2012, 1950, 1855, 1670, 1530, 1430, 1370, 1315, 1315, 1315, 1330, 1345, 1360, 1365, 1250, 1185, 1128, 1070, 1035, 1010, 1010, 1010, 1010};
209 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cu_m_in[32] = {725, 840,  1020, 1200, 1295, 1300, 1267, 1240, 1213, 1175, 1125, 1042,  950,  900,  860,  840,  830,  832,  835,  840,  850,  860,  865,  785,  735,  705,  680,  650,  630,  630,  630,  630};
210 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cu_p_t[25] =  {355, 605,  1120, 1630, 1940, 2010, 2010, 1980, 1925, 1895, 1830, 1730, 1585, 1490, 1400, 1340, 1290, 1290, 1290, 1310, 1330, 1345, 1350, 1240, 1185};
211 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cu_p_in[25] = {230, 425,  780,  1025, 1155, 1190, 1190, 1180, 1125, 1100, 1050, 1000,  900,  870,  835,  815,  810,  812,  815,  825,  840,  850,  855,  780,  735};
212
213 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e5[34] = {
214  0.02, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18, 0.20, 0.22, 0.25,
215  0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90,    1,    2,    3,    5,   10,   20,
216    50,  100,  500, 100000};
217
218 const G4double G4PiNuclearCrossSection::mo_m_t[34] = {2430, 2610, 2710, 2790, 2880, 2940, 2965, 2970, 2970, 2920, 2840, 2720, 2570, 2500, 2365, 2200, 2050, 1926, 1825, 1768, 1749, 1750, 1778, 1789, 1808, 1690, 1645, 1530, 1492, 1450, 1425, 1425, 1425, 1425};
219 const G4double G4PiNuclearCrossSection::mo_m_in[34] = {925, 1125, 1250, 1375, 1500, 1600, 1680, 1750, 1770, 1730, 1660, 1580, 1500, 1450, 1330, 1250, 1190, 1140, 1100, 1075, 1075, 1070, 1088, 1095, 1110, 1035, 1005,  940,  917,  880,  860,  860,  860,  860};
220 const G4double G4PiNuclearCrossSection::mo_p_t[27] =  {410,  730, 1110, 1530, 1920, 2200, 2385, 2520, 2600, 2630, 2575, 2470, 2320, 2285, 2185, 2053, 1945, 1852, 1776, 1719, 1710, 1716, 1746, 1759, 1778, 1675, 1645};
221 const G4double G4PiNuclearCrossSection::mo_p_in[27] = {270,  540,  825,  975, 1140, 1285, 1400, 1480, 1555, 1580, 1525, 1470, 1360, 1340, 1255, 1160, 1120, 1085, 1060, 1045, 1045, 1045, 1065, 1075, 1090, 1025, 1005};
222 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cd_m_t[34] = {3060, 3125, 3170, 3220, 3255, 3280, 3290, 3260, 3270, 3200, 3120, 3080, 3090, 2920, 2810, 2640, 2362, 2230, 2115, 2050, 2020, 2025, 2040, 2070, 2100, 1900, 1795, 1740, 1675, 1645, 1625, 1620, 1620, 1620};
223 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cd_m_in[34]= {1025, 1275, 1440, 1625, 1740, 1800, 1880, 1920, 1980, 1920, 1850, 1810, 1720, 1650, 1560, 1450, 1330, 1290, 1245, 1210, 1200, 1200, 1205, 1205, 1230, 1130, 1085, 1060, 1000,  985,  975,  970,  970,  970};
224
225 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cd_p_t[28] =  {
226   455,  780, 1170, 1700, 2120, 2400, 2600, 2720, 2820, 2840,
227  2800, 2760, 2720, 2640, 2560, 2450, 2252, 2130, 2035, 1985,
228  1970, 1975, 2005, 2035, 2070, 1880, 1795, 1740};
229
230 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cd_p_in[28] = {
231   310,  580,  880, 1060, 1270, 1400, 1530, 1610, 1660, 1680,
232  1640, 1600, 1560, 1500, 1430, 1330, 1280, 1230, 1200, 1180,
233  1170, 1175, 1180, 1180, 1210, 1120, 1085, 1060};
234
235 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e6[35] = {
236  0.02, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.12, 0.14,
237  0.16, 0.18, 0.20, 0.22, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50,
238  0.55, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90, 1.0,  2.0,  3.0,  5.0, 10.0,   
239 20.0, 50.0, 100.0, 500.0, 100000.0};
240
241 const G4double G4PiNuclearCrossSection::sn_m_t[35] = {
242  3000, 3180, 3250, 3300, 3300, 3410, 3470, 3450, 3410, 3350,
243  3280, 3200, 3120, 3050, 2900, 2630, 2500, 2325, 2190, 2100,
244  2060, 2055, 2055, 2055, 2067, 2085, 2000, 1900, 1835, 1770,
245  1720, 1700, 1695, 1695, 1695};
246
247 const G4double G4PiNuclearCrossSection::sn_m_in[35] = {
248  1050, 1350, 1520, 1650, 1800, 1980, 2070, 2120, 2090, 2050,
249  1980, 1920, 1830, 1770, 1670, 1500, 1435, 1350, 1300, 1230,
250  1220, 1235, 1235, 1235, 1237, 1240, 1160, 1120, 1090, 1065,
251  1040, 1020, 1015, 1015, 1015};
252
253 const G4double G4PiNuclearCrossSection::sn_p_t[29] =  { 465,  800, 1200, 1760, 2170, 2480, 2730, 2885, 2970, 2980, 2970, 2890, 2840, 2790, 2620, 2450, 2335, 2205, 2080, 2020, 2010, 1990, 1990, 2015, 2030, 2045, 1980, 1890, 1835};
254 const G4double G4PiNuclearCrossSection::sn_p_in[29] = { 315,  590,  880, 1220, 1460, 1580, 1700, 1770, 1810, 1810, 1800, 1730, 1680, 1630, 1530, 1400, 1335, 1270, 1210, 1180, 1190, 1190, 1190, 1205, 1210, 1210, 1150, 1115, 1090};
255 const G4double G4PiNuclearCrossSection::w_m_t[35] =   {5200, 5115, 5025, 4975, 4900, 4850, 4780, 4725, 4600, 4490, 4355, 4255, 4125, 4040, 3830, 3580, 3330, 3110, 2955, 2860, 2852, 2845, 2885, 2900, 2915, 2940, 2800, 2660, 2570, 2490, 2460, 2425, 2420, 2420, 2420};
256 const G4double G4PiNuclearCrossSection::w_m_in[35] =  {1450, 1850, 2100, 2350, 2550, 2700, 2825, 2900, 2850, 2750, 2630, 2525, 2400, 2300, 2200, 2070, 1880, 1770, 1715, 1680, 1680, 1680, 1685, 1690, 1700, 1720, 1635, 1560, 1530, 1460, 1440, 1410, 1410, 1410, 1410};
257 const G4double G4PiNuclearCrossSection::w_p_t[30] =   { 480,  900, 1500, 2350, 3020, 3420, 3650, 3775, 3875, 3830, 3750, 3700, 3630, 3550, 3550, 3290, 3070, 2890, 2840, 2730, 2725, 2720, 2770, 2805, 2828, 2865, 2770, 2640, 2570, 2490};
258 const G4double G4PiNuclearCrossSection::w_p_in[30] =  { 325,  680,  990, 1500, 1850, 2150, 2250, 2300, 2350, 2330, 2280, 2230, 2200, 2120, 2130, 1900, 1780, 1670, 1635, 1600, 1602, 1605, 1610, 1615, 1630, 1660, 1620, 1550, 1530, 1460};
259
260 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e7[35] = {
261  0.02, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.10, 0.12, 0.14, 0.16, 0.18, 0.20, 0.22, 0.25, 
262  0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90,    1,    2,    3,    5,   10,
263    20,   50,  100,  500, 100000};
264
265 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_m_t[35] = {
266  5890, 5700, 5610, 5580, 5550, 5480, 5400, 5300, 5100, 4930, 4750, 4600, 4400, 4280, 4170, 
267  3915, 3650, 3470, 3260, 3150, 3120, 3070, 3085, 3100, 3120, 3160, 3070, 2930, 2820, 2750, 
268  2710, 2655, 2640, 2640, 2640};
269
270 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_m_in[35] = {
271  1575, 2025, 2300, 2575, 2850, 3000, 3115, 3180, 3080, 2940, 2800, 2670, 2550, 2450, 2370, 
272  2220, 2110, 2000, 1920, 1880, 1850, 1800, 1805, 1810, 1820, 1840, 1800, 1720, 1640, 1620, 
273  1570, 1530, 1530, 1530, 1530};
274
275 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_p_t[30] = { 
276   515,  940, 1500, 2400, 3270, 3750, 4050, 4140, 4260, 4200, 4080, 3990, 3990, 3810, 3730, 
277  3520, 3370, 3186, 3110, 3010, 2990, 2985, 3005, 3020, 3040, 3080, 3020, 2905, 2790, 2750};
278
279 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_p_in[30] = { 
280   348,  707, 1040, 1650, 2100, 2400, 2580, 2640, 2650, 2520, 2410, 2300, 2250, 2190, 2130, 
281  2000, 1930, 1870, 1830, 1790, 1770, 1765, 1775, 1780, 1790, 1800, 1775, 1710, 1620, 1620};
282
283 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_m_t[35] =   {
284  7080, 6830, 6650, 6530, 6400, 6280, 6100, 5840, 5660, 5520, 5330, 5160, 
285  4990, 4810, 4630, 4323, 4130, 3870, 3700, 3550, 3490, 3465, 3467, 3475, 
286  3495, 3515, 3440, 3360, 3150, 3040, 2985, 2955, 2940, 2940, 2940};
287
288 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_m_in[35] =  {
289  1740, 2220, 2500, 2820, 3080, 3300, 3420, 3500, 3420, 3330, 3200, 3060, 
290  2940, 2850, 2710, 2470, 2380, 2250, 2160, 2080, 2040, 2045, 2047, 2050, 
291  2055, 2060, 2010, 1980, 1830, 1780, 1735, 1710, 1700, 1700, 1700};
292
293 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_p_t[30] =   { 
294   485,  960, 1580, 2700, 3550, 4050, 4320, 4420, 4620, 4660, 4580, 4470, 
295  4350, 4295, 4187, 3938, 3755, 3573, 3450, 3342, 3310, 3295, 3310, 3330, 
296  3375, 3405, 3350, 3338, 3135, 3040};
297
298 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_p_in[30] =  { 
299   334,  720, 1020, 1560, 2100, 2300, 2550, 2700, 2880, 2880, 2760, 2660, 
300  2550, 2510, 2430, 2270, 2130, 2060, 2000, 1970, 1950, 1950, 1960, 1960, 
301  1970, 1980, 1950, 1978, 1830, 1780};
302
303
304G4PiNuclearCrossSection::G4PiNuclearCrossSection()
305  : fTotalXsc(0.0), fElasticXsc(0.0)
306 {
307   thePimData.push_back(new G4PiData(he_t,   he_in,  e1, 38));
308   thePipData.push_back(new G4PiData(he_t,   he_in,  e1, 38));
309   thePimData.push_back(new G4PiData(be_m_t, be_m_in, e1, 38));
310   thePipData.push_back(new G4PiData(be_p_t, be_p_in, e1, 24));
311   thePimData.push_back(new G4PiData(c_m_t,  c_m_in,  e2, 39));
312   thePipData.push_back(new G4PiData(c_p_t,  c_p_in,  e2, 24));
313   thePimData.push_back(new G4PiData(n_m_t,  n_m_in,  e2, 39));
314   thePipData.push_back(new G4PiData(n_p_t,  n_p_in,  e2, 27));
315   thePimData.push_back(new G4PiData(o_m_t,  o_m_in,  e3, 31));
316   thePipData.push_back(new G4PiData(o_p_t,  o_p_in,  e3, 20));
317   thePimData.push_back(new G4PiData(na_m_t, na_m_in, e3, 31));
318   thePipData.push_back(new G4PiData(na_p_t, na_p_in, e3, 22));
319   thePimData.push_back(new G4PiData(al_m_t, al_m_in, e3_1, 31));
320   thePipData.push_back(new G4PiData(al_p_t, al_p_in, e3_1, 21));
321   thePimData.push_back(new G4PiData(ca_m_t, ca_m_in, e3_1, 31));
322   thePipData.push_back(new G4PiData(ca_p_t, ca_p_in, e3_1, 23));
323   thePimData.push_back(new G4PiData(fe_m_t, fe_m_in, e4, 32));
324   thePipData.push_back(new G4PiData(fe_p_t, fe_p_in, e4, 25));
325   thePimData.push_back(new G4PiData(cu_m_t, cu_m_in, e4, 32));
326   thePipData.push_back(new G4PiData(cu_p_t, cu_p_in, e4, 25));
327   thePimData.push_back(new G4PiData(mo_m_t, mo_m_in, e5, 34));
328   thePipData.push_back(new G4PiData(mo_p_t, mo_p_in, e5, 27));
329   thePimData.push_back(new G4PiData(cd_m_t, cd_m_in, e5, 34));
330   thePipData.push_back(new G4PiData(cd_p_t, cd_p_in, e5, 28));
331   thePimData.push_back(new G4PiData(sn_m_t, sn_m_in, e6, 35));
332   thePipData.push_back(new G4PiData(sn_p_t, sn_p_in, e6, 29));
333   thePimData.push_back(new G4PiData(w_m_t,  w_m_in,  e6, 35));
334   thePipData.push_back(new G4PiData(w_p_t,  w_p_in,  e6, 30));
335   thePimData.push_back(new G4PiData(pb_m_t, pb_m_in, e7, 35));
336   thePipData.push_back(new G4PiData(pb_p_t, pb_p_in, e7, 30));
337   thePimData.push_back(new G4PiData(u_m_t,  u_m_in,  e7, 35));
338   thePipData.push_back(new G4PiData(u_p_t,  u_p_in,  e7, 30));
339
340   theZ.push_back(2); // He
341   theZ.push_back(4); // Be
342   theZ.push_back(6); // C
343   theZ.push_back(7); // N
344   theZ.push_back(8); // O
345   theZ.push_back(11); // Na
346   theZ.push_back(13); // Al
347   theZ.push_back(20); // Ca
348   theZ.push_back(26); // Fe
349   theZ.push_back(29); // Cu
350   theZ.push_back(42); // Mo
351   theZ.push_back(48); // Cd
352   theZ.push_back(50); // Sn
353   theZ.push_back(74); // W
354   theZ.push_back(82); // Pb
355   theZ.push_back(92); // U
356
357 }
358
359G4PiNuclearCrossSection::
360~G4PiNuclearCrossSection()
361{
362  std::for_each(thePimData.begin(), thePimData.end(), G4PiData::Delete());
363  std::for_each(thePipData.begin(), thePipData.end(), G4PiData::Delete());
364}
365
366
367G4double G4PiNuclearCrossSection::
368GetZandACrossSection(const G4DynamicParticle* particle, G4int ZZ, 
369                     G4int /*AA*/, G4double /*temperature*/)
370{
371  // precondition
372  using namespace std;
373  G4bool ok = false;
374  if(particle->GetDefinition() == G4PionMinus::PionMinus()) ok=true;
375  if(particle->GetDefinition() == G4PionPlus::PionPlus())   ok=true;
376  if(!ok) 
377  {
378    throw G4HadronicException(__FILE__, __LINE__,
379                        "Call to G4PiNuclearCrossSection failed.");
380  }
381
382  G4double charge = particle->GetDefinition()->GetPDGCharge();
383  G4double kineticEnergy = particle->GetKineticEnergy();
384
385  // body
386
387  G4double result = 0;
388  G4int Z = ZZ;
389  //  debug.push_back(Z);
390  size_t it = 0;
391
392  while(it < theZ.size() && Z > theZ[it]) it++;
393
394  //  debug.push_back(theZ[it]);
395  //  debug.push_back(kineticEnergy);
396
397  if(Z > theZ[it]) 
398  {
399    throw G4HadronicException(__FILE__, __LINE__,
400      "Called G4PiNuclearCrossSection outside parametrization");
401  }
402  G4int Z1, Z2;
403  G4double x1, x2, xt1, xt2;
404  if( charge < 0 )
405  {
406    if( theZ[it] == Z )
407    {
408      result = thePimData[it]->ReactionXSection(kineticEnergy);
409      fTotalXsc = thePimData[it]->TotalXSection(kineticEnergy);
410
411      //      debug.push_back("D1 ");
412      //      debug.push_back(result);
413      //      debug.push_back(fTotalXsc);
414    }
415    else
416    {
417      x1 = thePimData[it-1]->ReactionXSection(kineticEnergy);
418      xt1 = thePimData[it-1]->TotalXSection(kineticEnergy);
419      Z1 = theZ[it-1];
420      x2 = thePimData[it]->ReactionXSection(kineticEnergy);
421      xt2 = thePimData[it]->TotalXSection(kineticEnergy);
422      Z2 = theZ[it];
423
424      result = Interpolate(Z1, Z2, Z, x1, x2);
425      fTotalXsc = Interpolate(Z1, Z2, Z, xt1, xt2);
426
427      //      debug.push_back("D2 ");
428      //      debug.push_back(x1);
429      //      debug.push_back(x2);
430      //      debug.push_back(xt1);
431      //      debug.push_back(xt2);
432      //      debug.push_back(Z1);
433      //      debug.push_back(Z2);
434      //      debug.push_back(result);
435      //      debug.push_back(fTotalXsc);
436    }
437  }
438  else
439  {
440    if(theZ[it]==Z)
441    {
442      // at high energies, when no data for pi+, use pi-
443      std::vector<G4PiData *> * theData = &thePimData;
444      if(thePipData[it]->AppliesTo(kineticEnergy))
445      {
446        theData = &thePipData;
447      }
448      result = theData->operator[](it)->ReactionXSection(kineticEnergy);
449      fTotalXsc = theData->operator[](it)->TotalXSection(kineticEnergy);
450
451      //      debug.push_back("D3 ");
452      //      debug.push_back(result);
453      //      debug.push_back(fTotalXsc);
454    }
455    else
456    {
457      std::vector<G4PiData *> * theLData = &thePimData;
458      if(thePipData[it-1]->AppliesTo(kineticEnergy))
459      {
460        theLData = &thePipData;
461      }
462      std::vector<G4PiData *> * theHData = &thePimData;
463      if(thePipData[it]->AppliesTo(kineticEnergy))
464      {
465        theHData = &thePipData;
466      }
467      x1 = theLData->operator[](it-1)->ReactionXSection(kineticEnergy);
468      xt1 = theLData->operator[](it-1)->TotalXSection(kineticEnergy);
469      Z1 = theZ[it-1];
470      x2 = theHData->operator[](it)->ReactionXSection(kineticEnergy);
471      xt2 = theHData->operator[](it)->TotalXSection(kineticEnergy);
472      Z2 = theZ[it];
473
474      result = Interpolate(Z1, Z2, Z, x1, x2);
475      fTotalXsc = Interpolate(Z1, Z2, Z, xt1, xt2);
476
477      //      debug.push_back("D4 ");
478      //      debug.push_back(x1);
479      //      debug.push_back(xt1);
480      //      debug.push_back(x2);
481      //      debug.push_back(xt2);
482      //      debug.push_back(Z1);
483      //      debug.push_back(Z2);
484      //      debug.push_back(result);
485      //      debug.push_back(fTotalXsc);
486    }
487  }
488  //  debug.dump();
489
490  fElasticXsc = fTotalXsc - result;
491  if( fElasticXsc < 0.) fElasticXsc = 0.;
492
493  return result;
494 }
495
496
497G4double G4PiNuclearCrossSection::
498Interpolate(G4int Z1, G4int Z2, G4int Z, G4double x1, G4double x2)
499{ 
500//   Nucleon numbers obtained from G4NistManager G4 8.0
501 static const G4double A[92] = {
502   1.0001, 4.0000, 6.9241, 9.000, 10.801, 12.011, 14.004, 16.004, 19.000,
503  20.188, 23.000, 24.320, 27.000, 28.109, 31.000, 32.094, 35.484, 39.985,
504  39.135, 40.116, 45.000, 47.918, 50.998, 52.055, 55.000, 55.910, 59.000,
505  58.760, 63.617, 65.468, 69.798, 72.691, 75.000, 79.042, 79.986, 83.887,
506  85.557, 87.710, 89.000, 91.318, 93.000, 96.025, 98.000, 101.16, 103.00,
507 106.51, 107.96, 112.51, 114.91, 118.81, 121.86, 127.70,  127.00, 131.39,
508 133.00, 137.42, 139.00, 140.21, 141.00, 144.32, 145.00,  150.45, 152.04,
509 157.33, 159.00, 162.57, 165.00, 167.32, 169.00, 173.10,  175.03, 178.54,
510 181.00, 183.89, 186.25, 190.27, 192.25, 195.11, 197.00, 200.63,  204.41,
511 207.24, 209.00, 209.00, 210.00, 222.00, 223.00, 226.00, 227.00,  232.00,
512 231.00, 237.98};
513                         
514 static G4bool NeedInit=true;               
515 static G4double A75[92];
516 if ( NeedInit )
517 {
518    for (G4int i=0; i<92; ++i)
519    {
520       A75[i]=std::pow(A[i],0.75);
521    }
522    NeedInit=false;
523 }
524
525// for tabulated data, cross section scales with A^.75
526   G4double r1 = x1 / A75[Z1-1] * A75[Z-1];
527   G4double r2 = x2 / A75[Z2-1] * A75[Z-1];
528   G4double result=0.5*(r1+r2);
529//  G4cout << "x1/2, z1/2 z" <<x1<<" "<<x2<<" "<<Z1<<" "<<Z2<<" "<<Z<<G4endl;
530//  G4cout << "res1/2 " << r1 <<" " << r2 <<" " << result<< G4endl;
531   return result;
532}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.