source: trunk/source/processes/hadronic/cross_sections/src/G4PiNuclearCrossSection.cc @ 1055

Last change on this file since 1055 was 962, checked in by garnier, 15 years ago

update processes
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, 1000};
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, 1000};
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  1000};
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, 650, 
141  610, 585, 575, 585,  595,  600,  610,  556,  524, 494, 458, 445, 429, 427, 427,
142  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, 0.22, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40,
159  0.45, 0.50, 0.60, 0.70, 0.80, 0.90,    1,    2,    3,    5,   10,   20,   50,  100,  500,
160  1000};
161
162 const G4double G4PiNuclearCrossSection::al_m_t[31] = { 
163  532, 637, 832, 1057, 1207, 1230, 1210, 1174, 1133, 1095, 1038, 970, 890, 807, 750, 
164  710, 675, 665,  670,  673,  678,  682,  618,  574,  546,  520, 507, 495, 488, 488, 
165  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, 988, 935, 870, 787, 730, 
174  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, 1375, 1295, 1200, 1083, 1000, 
182  948, 915,  895,  900,  908,  915,  922,  856,  795,  740,  705,  682,  660,  660,  660,
183  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, 1000};
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, 1000};
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 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cd_p_t[28] =  {455,  780, 1170, 1700, 2120, 2400, 2600, 2720, 2820, 2840, 2800, 2760, 2720, 2640, 2560, 2450, 2252, 2130, 2035, 1985, 1970, 1975, 2005, 2035, 2070, 1880, 1795, 1740};
225 const G4double G4PiNuclearCrossSection::cd_p_in[28] = {310,  580,  880, 1060, 1270, 1400, 1530, 1610, 1660, 1680, 1640, 1600, 1560, 1500, 1430, 1330, 1280, 1230, 1200, 1180, 1170, 1175, 1180, 1180, 1210, 1120, 1085, 1060};
226
227 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e6[35] = {
228  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, 
229  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,   
230    20,   50,  100,  500, 1000};
231
232 const G4double G4PiNuclearCrossSection::sn_m_t[35] =  {3000, 3180, 3250, 3300, 3300, 3410, 3470, 3450, 3410, 3350, 3280, 3200, 3120, 3050, 2900, 2630, 2500, 2325, 2190, 2100, 2060, 2055, 2055, 2055, 2067, 2085, 2000, 1900, 1835, 1770, 1720, 1700, 1695, 1695, 1695};
233 const G4double G4PiNuclearCrossSection::sn_m_in[35] = {1050, 1350, 1520, 1650, 1800, 1980, 2070, 2120, 2090, 2050, 1980, 1920, 1830, 1770, 1670, 1500, 1435, 1350, 1300, 1230, 1220, 1235, 1235, 1235, 1237, 1240, 1160, 1120, 1090, 1065, 1040, 1020, 1015, 1015, 1015};
234 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};
235 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};
236 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};
237 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};
238 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};
239 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};
240
241 const G4double G4PiNuclearCrossSection::e7[35] = {
242  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, 
243  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,
244    20,   50,  100,  500, 1000};
245
246 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_m_t[35] = {
247  5890, 5700, 5610, 5580, 5550, 5480, 5400, 5300, 5100, 4930, 4750, 4600, 4400, 4280, 4170, 
248  3915, 3650, 3470, 3260, 3150, 3120, 3070, 3085, 3100, 3120, 3160, 3070, 2930, 2820, 2750, 
249  2710, 2655, 2640, 2640, 2640};
250
251 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_m_in[35] = {
252  1575, 2025, 2300, 2575, 2850, 3000, 3115, 3180, 3080, 2940, 2800, 2670, 2550, 2450, 2370, 
253  2220, 2110, 2000, 1920, 1880, 1850, 1800, 1805, 1810, 1820, 1840, 1800, 1720, 1640, 1620, 
254  1570, 1530, 1530, 1530, 1530};
255
256 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_p_t[30] = { 
257   515,  940, 1500, 2400, 3270, 3750, 4050, 4140, 4260, 4200, 4080, 3990, 3990, 3810, 3730, 
258  3520, 3370, 3186, 3110, 3010, 2990, 2985, 3005, 3020, 3040, 3080, 3020, 2905, 2790, 2750};
259
260 const G4double G4PiNuclearCrossSection::pb_p_in[30] = { 
261   348,  707, 1040, 1650, 2100, 2400, 2580, 2640, 2650, 2520, 2410, 2300, 2250, 2190, 2130, 
262  2000, 1930, 1870, 1830, 1790, 1770, 1765, 1775, 1780, 1790, 1800, 1775, 1710, 1620, 1620};
263
264 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_m_t[35] =   {
265  7080, 6830, 6650, 6530, 6400, 6280, 6100, 5840, 5660, 5520, 5330, 5160, 
266  4990, 4810, 4630, 4323, 4130, 3870, 3700, 3550, 3490, 3465, 3467, 3475, 
267  3495, 3515, 3440, 3360, 3150, 3040, 2985, 2955, 2940, 2940, 2940};
268
269 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_m_in[35] =  {
270  1740, 2220, 2500, 2820, 3080, 3300, 3420, 3500, 3420, 3330, 3200, 3060, 
271  2940, 2850, 2710, 2470, 2380, 2250, 2160, 2080, 2040, 2045, 2047, 2050, 
272  2055, 2060, 2010, 1980, 1830, 1780, 1735, 1710, 1700, 1700, 1700};
273
274 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_p_t[30] =   { 
275   485,  960, 1580, 2700, 3550, 4050, 4320, 4420, 4620, 4660, 4580, 4470, 
276  4350, 4295, 4187, 3938, 3755, 3573, 3450, 3342, 3310, 3295, 3310, 3330, 
277  3375, 3405, 3350, 3338, 3135, 3040};
278
279 const G4double G4PiNuclearCrossSection::u_p_in[30] =  { 
280   334,  720, 1020, 1560, 2100, 2300, 2550, 2700, 2880, 2880, 2760, 2660, 
281  2550, 2510, 2430, 2270, 2130, 2060, 2000, 1970, 1950, 1950, 1960, 1960, 
282  1970, 1980, 1950, 1978, 1830, 1780};
283
284 G4PiNuclearCrossSection::
285 G4PiNuclearCrossSection()
286 {
287   thePimData.push_back(new G4PiData(he_t,   he_in,  e1, 38));
288   thePipData.push_back(new G4PiData(he_t,   he_in,  e1, 38));
289   thePimData.push_back(new G4PiData(be_m_t, be_m_in, e1, 38));
290   thePipData.push_back(new G4PiData(be_p_t, be_p_in, e1, 24));
291   thePimData.push_back(new G4PiData(c_m_t,  c_m_in,  e2, 39));
292   thePipData.push_back(new G4PiData(c_p_t,  c_p_in,  e2, 24));
293   thePimData.push_back(new G4PiData(n_m_t,  n_m_in,  e2, 39));
294   thePipData.push_back(new G4PiData(n_p_t,  n_p_in,  e2, 27));
295   thePimData.push_back(new G4PiData(o_m_t,  o_m_in,  e3, 31));
296   thePipData.push_back(new G4PiData(o_p_t,  o_p_in,  e3, 20));
297   thePimData.push_back(new G4PiData(na_m_t, na_m_in, e3, 31));
298   thePipData.push_back(new G4PiData(na_p_t, na_p_in, e3, 22));
299   thePimData.push_back(new G4PiData(al_m_t, al_m_in, e3_1, 31));
300   thePipData.push_back(new G4PiData(al_p_t, al_p_in, e3_1, 21));
301   thePimData.push_back(new G4PiData(ca_m_t, ca_m_in, e3_1, 31));
302   thePipData.push_back(new G4PiData(ca_p_t, ca_p_in, e3_1, 23));
303   thePimData.push_back(new G4PiData(fe_m_t, fe_m_in, e4, 32));
304   thePipData.push_back(new G4PiData(fe_p_t, fe_p_in, e4, 25));
305   thePimData.push_back(new G4PiData(cu_m_t, cu_m_in, e4, 32));
306   thePipData.push_back(new G4PiData(cu_p_t, cu_p_in, e4, 25));
307   thePimData.push_back(new G4PiData(mo_m_t, mo_m_in, e5, 34));
308   thePipData.push_back(new G4PiData(mo_p_t, mo_p_in, e5, 27));
309   thePimData.push_back(new G4PiData(cd_m_t, cd_m_in, e5, 34));
310   thePipData.push_back(new G4PiData(cd_p_t, cd_p_in, e5, 28));
311   thePimData.push_back(new G4PiData(sn_m_t, sn_m_in, e6, 35));
312   thePipData.push_back(new G4PiData(sn_p_t, sn_p_in, e6, 29));
313   thePimData.push_back(new G4PiData(w_m_t,  w_m_in,  e6, 35));
314   thePipData.push_back(new G4PiData(w_p_t,  w_p_in,  e6, 30));
315   thePimData.push_back(new G4PiData(pb_m_t, pb_m_in, e7, 35));
316   thePipData.push_back(new G4PiData(pb_p_t, pb_p_in, e7, 30));
317   thePimData.push_back(new G4PiData(u_m_t,  u_m_in,  e7, 35));
318   thePipData.push_back(new G4PiData(u_p_t,  u_p_in,  e7, 30));
319
320   theZ.push_back(2); // He
321   theZ.push_back(4); // Be
322   theZ.push_back(6); // C
323   theZ.push_back(7); // N
324   theZ.push_back(8); // O
325   theZ.push_back(11); // Na
326   theZ.push_back(13); // Al
327   theZ.push_back(20); // Ca
328   theZ.push_back(26); // Fe
329   theZ.push_back(29); // Cu
330   theZ.push_back(42); // Mo
331   theZ.push_back(48); // Cd
332   theZ.push_back(50); // Sn
333   theZ.push_back(74); // W
334   theZ.push_back(82); // Pb
335   theZ.push_back(92); // U
336
337 }
338
339G4PiNuclearCrossSection::
340~G4PiNuclearCrossSection()
341{
342  std::for_each(thePimData.begin(), thePimData.end(), G4PiData::Delete());
343  std::for_each(thePipData.begin(), thePipData.end(), G4PiData::Delete());
344}
345
346
347G4double G4PiNuclearCrossSection::
348GetIsoZACrossSection(const G4DynamicParticle* particle, G4double ZZ, 
349                     G4double /*AA*/, G4double /*temperature*/)
350{
351  // precondition
352  //  G4ping debug("debug_PiNuclearCrossSection");
353  using namespace std;
354  G4bool ok = false;
355  if(particle->GetDefinition() == G4PionMinus::PionMinus()) ok=true;
356  if(particle->GetDefinition() == G4PionPlus::PionPlus())   ok=true;
357  if(!ok) 
358  {
359    throw G4HadronicException(__FILE__, __LINE__,
360                        "Call to G4PiNuclearCrossSection failed.");
361  }
362
363  G4double charge = particle->GetDefinition()->GetPDGCharge();
364  G4double kineticEnergy = particle->GetKineticEnergy();
365
366  // body
367
368  G4double result = 0;
369  G4int Z=G4lrint(ZZ);
370  //  debug.push_back(Z);
371  size_t it = 0;
372
373  while(it<theZ.size() && Z>theZ[it]) it++;
374
375  //  debug.push_back(theZ[it]);
376  //  debug.push_back(kineticEnergy);
377
378  if(Z > theZ[it]) 
379  {
380    throw G4HadronicException(__FILE__, __LINE__,
381      "Called G4PiNuclearCrossSection outside parametrization");
382  }
383  G4int Z1, Z2;
384  G4double x1, x2, xt1, xt2;
385  if( charge < 0 )
386  {
387    if( theZ[it] == Z )
388    {
389      result = thePimData[it]->ReactionXSection(kineticEnergy);
390      fTotalXsc = thePimData[it]->TotalXSection(kineticEnergy);
391
392      //      debug.push_back("D1 ");
393      //      debug.push_back(result);
394      //      debug.push_back(fTotalXsc);
395    }
396    else
397    {
398      x1 = thePimData[it-1]->ReactionXSection(kineticEnergy);
399      xt1 = thePimData[it-1]->TotalXSection(kineticEnergy);
400      Z1 = theZ[it-1];
401      x2 = thePimData[it]->ReactionXSection(kineticEnergy);
402      xt2 = thePimData[it]->TotalXSection(kineticEnergy);
403      Z2 = theZ[it];
404
405      result = Interpolate(Z1, Z2, Z, x1, x2);
406      fTotalXsc = Interpolate(Z1, Z2, Z, xt1, xt2);
407
408      //      debug.push_back("D2 ");
409      //      debug.push_back(x1);
410      //      debug.push_back(x2);
411      //      debug.push_back(xt1);
412      //      debug.push_back(xt2);
413      //      debug.push_back(Z1);
414      //      debug.push_back(Z2);
415      //      debug.push_back(result);
416      //      debug.push_back(fTotalXsc);
417    }
418  }
419  else
420  {
421    if(theZ[it]==Z)
422    {
423      // at high energies, when no data for pi+, use pi-
424      std::vector<G4PiData *> * theData = &thePimData;
425      if(thePipData[it]->AppliesTo(kineticEnergy))
426      {
427        theData = &thePipData;
428      }
429      result = theData->operator[](it)->ReactionXSection(kineticEnergy);
430      fTotalXsc = theData->operator[](it)->TotalXSection(kineticEnergy);
431
432      //      debug.push_back("D3 ");
433      //      debug.push_back(result);
434      //      debug.push_back(fTotalXsc);
435    }
436    else
437    {
438      std::vector<G4PiData *> * theLData = &thePimData;
439      if(thePipData[it-1]->AppliesTo(kineticEnergy))
440      {
441        theLData = &thePipData;
442      }
443      std::vector<G4PiData *> * theHData = &thePimData;
444      if(thePipData[it]->AppliesTo(kineticEnergy))
445      {
446        theHData = &thePipData;
447      }
448      x1 = theLData->operator[](it-1)->ReactionXSection(kineticEnergy);
449      xt1 = theLData->operator[](it-1)->TotalXSection(kineticEnergy);
450      Z1 = theZ[it-1];
451      x2 = theHData->operator[](it)->ReactionXSection(kineticEnergy);
452      xt2 = theHData->operator[](it)->TotalXSection(kineticEnergy);
453      Z2 = theZ[it];
454
455      result = Interpolate(Z1, Z2, Z, x1, x2);
456      fTotalXsc = Interpolate(Z1, Z2, Z, xt1, xt2);
457
458      //      debug.push_back("D4 ");
459      //      debug.push_back(x1);
460      //      debug.push_back(xt1);
461      //      debug.push_back(x2);
462      //      debug.push_back(xt2);
463      //      debug.push_back(Z1);
464      //      debug.push_back(Z2);
465      //      debug.push_back(result);
466      //      debug.push_back(fTotalXsc);
467    }
468  }
469  //  debug.dump();
470
471  fElasticXsc = fTotalXsc - result;
472  if( fElasticXsc < 0.) fElasticXsc = 0.;
473
474  return result;
475 }
476
477 G4double G4PiNuclearCrossSection::
478 Interpolate(G4int Z1, G4int Z2, G4int Z, G4double x1, G4double x2)
479 { 
480//   Nucleon numbers obtained from G4NistManager G4 8.0
481 static const G4double A[92]=
482                        {1.0001, 4.0000, 6.9241, 9.0000, 10.801, 12.011, 14.004, 16.004, 19.000, 20.188,
483                         23.000, 24.320, 27.000, 28.109, 31.000, 32.094, 35.484, 39.985, 39.135, 40.116,
484                         45.000, 47.918, 50.998, 52.055, 55.000, 55.910, 59.000, 58.760, 63.617, 65.468,
485                         69.798, 72.691, 75.000, 79.042, 79.986, 83.887, 85.557, 87.710, 89.000, 91.318,
486                         93.000, 96.025, 98.000, 101.16, 103.00, 106.51, 107.96, 112.51, 114.91, 118.81,
487                         121.86, 127.70, 127.00, 131.39, 133.00, 137.42, 139.00, 140.21, 141.00, 144.32,
488                         145.00, 150.45, 152.04, 157.33, 159.00, 162.57, 165.00, 167.32, 169.00, 173.10,
489                         175.03, 178.54, 181.00, 183.89, 186.25, 190.27, 192.25, 195.11, 197.00, 200.63,
490                         204.41, 207.24, 209.00, 209.00, 210.00, 222.00, 223.00, 226.00, 227.00, 232.00,
491                         231.00, 237.98};
492                         
493 static G4bool NeedInit=true;               
494 static G4double A75[92];
495 if ( NeedInit )
496 {
497    for (G4int i=0; i<92; ++i)
498    {
499       A75[i]=std::pow(A[i],0.75);
500    }
501    NeedInit=false;
502 }
503
504//        for tabulated data, cross section scales with A^.75
505   G4double r1 = x1 / A75[Z1-1] * A75[Z-1];
506   G4double r2 = x2 / A75[Z2-1] * A75[Z-1];
507   G4double result=0.5*(r1+r2);
508//       G4cout << "x1/2, z1/2 z" <<x1<<" "<<x2<<" "<<Z1<<" "<<Z2<<" "<<Z<<G4endl;
509//       G4cout << "res1/2 " << r1 <<" " << r2 <<" " << result<< G4endl;
510   return result;
511 }
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.