source: trunk/source/processes/hadronic/models/qmd/src/G4QMDReaction.cc @ 1102

Last change on this file since 1102 was 1055, checked in by garnier, 15 years ago

maj sur la beta de geant 4.9.3
File size: 24.9 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// 080505 Fixed and changed sampling method of impact parameter by T. Koi
27// 080602 Fix memory leaks by T. Koi
28// 080612 Delete unnecessary dependency and unused functions
29//        Change criterion of reaction by T. Koi
30// 081107 Add UnUseGEM (then use the default channel of G4Evaporation)
31//            UseFrag (chage criterion of a inelastic reaction)
32//        Fix bug in nucleon projectiles  by T. Koi   
33// 090122 Be8 -> Alpha + Alpha
34// 090331 Change member shenXS and genspaXS object to pointer
35//
36#include "G4QMDReaction.hh"
37#include "G4QMDNucleus.hh"
38#include "G4QMDGroundStateNucleus.hh"
39
40#include "G4NistManager.hh"
41
42G4QMDReaction::G4QMDReaction()
43: system ( NULL )
44, deltaT ( 1 ) // in fsec
45, maxTime ( 100 ) // will have maxTime-th time step
46, gem ( true )
47, frag ( false )
48{
49
50   //090331
51   shenXS = new G4IonsShenCrossSection();
52   //genspaXS = new G4GeneralSpaceNNCrossSection();
53   meanField = new G4QMDMeanField();
54   collision = new G4QMDCollision();
55
56   excitationHandler = new G4ExcitationHandler;
57   evaporation = new G4Evaporation;
58   excitationHandler->SetEvaporation( evaporation );
59   setEvaporationCh();
60}
61
62
63
64G4QMDReaction::~G4QMDReaction()
65{
66   delete evaporation; 
67   delete excitationHandler;
68   delete collision;
69   delete meanField;
70}
71
72
73
74G4HadFinalState* G4QMDReaction::ApplyYourself( const G4HadProjectile & projectile , G4Nucleus & target )
75{
76   //G4cout << "G4QMDReaction::ApplyYourself" << G4endl;
77
78   theParticleChange.Clear();
79
80   system = new G4QMDSystem;
81
82   G4int proj_Z = 0;
83   G4int proj_A = 0;
84   G4ParticleDefinition* proj_pd = ( G4ParticleDefinition* ) projectile.GetDefinition();
85   if ( proj_pd->GetParticleType() == "nucleus" )
86   {
87      proj_Z = proj_pd->GetAtomicNumber();
88      proj_A = proj_pd->GetAtomicMass();
89   }
90   else
91   {
92      proj_Z = (int)( proj_pd->GetPDGCharge()/eplus );
93      proj_A = 1;
94   }
95   G4int targ_Z = int ( target.GetZ() + 0.5 );
96   G4int targ_A = int ( target.GetN() + 0.5 );
97   G4ParticleDefinition* targ_pd = G4ParticleTable::GetParticleTable()->GetIon( targ_Z , targ_A , 0.0 );
98
99
100   G4NistManager* nistMan = G4NistManager::Instance();
101//   G4Element* G4NistManager::FindOrBuildElement( targ_Z );
102
103     const G4DynamicParticle* proj_dp = new G4DynamicParticle ( proj_pd , projectile.Get4Momentum() );
104     const G4Element* targ_ele =  nistMan->FindOrBuildElement( targ_Z ); 
105     G4double aTemp = projectile.GetMaterial()->GetTemperature();
106
107     //090331
108     G4double xs_0 = shenXS->GetCrossSection ( proj_dp , targ_ele , aTemp );
109     //G4double xs_0 = genspaXS->GetCrossSection ( proj_dp , targ_ele , aTemp );
110     G4double bmax_0 = std::sqrt( xs_0 / pi );
111     //std::cout << "bmax_0 in fm (fermi) " <<  bmax_0/fermi << std::endl;
112
113     //delete proj_dp;
114
115   G4bool elastic = true;
116   
117   std::vector< G4QMDNucleus* > nucleuses; // Secondary nuceluses
118   G4ThreeVector boostToReac; // ReactionSystem (CM or NN);
119   G4ThreeVector boostBackToLAB; // Reaction System to LAB;
120
121   G4LorentzVector targ4p( G4ThreeVector( 0.0 ) , targ_pd->GetPDGMass()/GeV );
122   G4ThreeVector boostLABtoCM = targ4p.findBoostToCM( proj_dp->Get4Momentum()/GeV ); // CM of target and proj;
123
124   G4double p1 = proj_dp->GetMomentum().mag()/GeV/proj_A; 
125   G4double m1 = proj_dp->GetDefinition()->GetPDGMass()/GeV/proj_A;
126   G4double e1 = std::sqrt( p1*p1 + m1*m1 ); 
127   G4double e2 = targ_pd->GetPDGMass()/GeV/targ_A;
128   G4double beta_nn = -p1 / ( e1+e2 );
129
130   G4ThreeVector boostLABtoNN ( 0. , 0. , beta_nn ); // CM of NN;
131
132   G4double beta_nncm = ( - boostLABtoCM.beta() + boostLABtoNN.beta() ) / ( 1 - boostLABtoCM.beta() * boostLABtoNN.beta() ) ; 
133
134   //std::cout << targ4p << std::endl;
135   //std::cout << proj_dp->Get4Momentum()<< std::endl;
136   //std::cout << beta_nncm << std::endl;
137   G4ThreeVector boostNNtoCM( 0. , 0. , beta_nncm ); //
138   G4ThreeVector boostCMtoNN( 0. , 0. , -beta_nncm ); //
139
140   boostToReac = boostLABtoNN; 
141   boostBackToLAB = -boostLABtoNN; 
142
143   delete proj_dp; 
144
145   while ( elastic ) 
146   {
147
148// impact parameter
149      G4double bmax = 1.05*(bmax_0/fermi);  // 10% for Peripheral reactions
150      G4double b = bmax * std::sqrt ( G4UniformRand() );
151//071112
152      //G4double b = 0;
153      //G4double b = bmax;
154      //G4double b = bmax/1.05 * 0.7 * G4UniformRand();
155
156      //G4cout << "G4QMDRESULT bmax_0 = " << bmax_0/fermi << " fm, bmax = " << bmax << " fm , b = " << b  << " fm " << G4endl;
157
158      G4double plab = projectile.GetTotalMomentum()/GeV;
159      G4double elab = (projectile.GetKineticEnergy() + proj_pd->GetPDGMass() + targ_pd->GetPDGMass() )/GeV;
160
161      calcOffSetOfCollision( b , proj_pd , targ_pd , plab , elab , bmax , boostCMtoNN );
162
163// Projectile
164      G4LorentzVector proj4pLAB = projectile.Get4Momentum()/GeV;
165
166      G4QMDGroundStateNucleus* proj(NULL); 
167      if ( projectile.GetDefinition()->GetParticleType() == "nucleus" 
168        || projectile.GetDefinition()->GetParticleName() == "proton"
169        || projectile.GetDefinition()->GetParticleName() == "neutron" )
170      {
171
172         proj_Z = proj_pd->GetAtomicNumber();
173         proj_A = proj_pd->GetAtomicMass();
174
175         proj = new G4QMDGroundStateNucleus( proj_Z , proj_A );
176         //proj->ShowParticipants();
177
178      }
179
180      meanField->SetSystem ( proj );
181      proj->SetTotalPotential( meanField->GetTotalPotential() );
182      proj->CalEnergyAndAngularMomentumInCM();
183
184// Target
185      G4int iz = int ( target.GetZ() );
186      G4int ia = int ( target.GetN() );
187
188      G4QMDGroundStateNucleus* targ = new G4QMDGroundStateNucleus( iz , ia );
189
190      meanField->SetSystem (targ );
191      targ->SetTotalPotential( meanField->GetTotalPotential() );
192      targ->CalEnergyAndAngularMomentumInCM();
193   
194      //G4LorentzVector targ4p( G4ThreeVector( 0.0 ) , targ->GetNuclearMass()/GeV );
195// Boost Vector to CM
196      //boostToCM = targ4p.findBoostToCM( proj4pLAB );
197
198//    Target
199      for ( G4int i = 0 ; i < targ->GetTotalNumberOfParticipant() ; i++ )
200      {
201
202         G4ThreeVector p0 = targ->GetParticipant( i )->GetMomentum();
203         G4ThreeVector r0 = targ->GetParticipant( i )->GetPosition();
204
205         G4ThreeVector p ( p0.x() + coulomb_collision_px_targ
206                         , p0.y() 
207                         , p0.z() * coulomb_collision_gamma_targ + coulomb_collision_pz_targ ); 
208
209         G4ThreeVector r ( r0.x() + coulomb_collision_rx_targ
210                         , r0.y() 
211                         , r0.z() / coulomb_collision_gamma_targ + coulomb_collision_rz_targ ); 
212     
213         system->SetParticipant( new G4QMDParticipant( targ->GetParticipant( i )->GetDefinition() , p , r ) );
214         system->GetParticipant( i )->SetTarget();
215
216      }
217
218      G4LorentzVector proj4pCM = CLHEP::boostOf ( proj4pLAB , boostToReac );
219      G4LorentzVector targ4pCM = CLHEP::boostOf ( targ4p , boostToReac );
220
221
222//    Projectile
223      if ( proj != NULL )
224      {
225
226//    projectile is nucleus
227
228         for ( G4int i = 0 ; i < proj->GetTotalNumberOfParticipant() ; i++ )
229         {
230
231            G4ThreeVector p0 = proj->GetParticipant( i )->GetMomentum();
232            G4ThreeVector r0 = proj->GetParticipant( i )->GetPosition();
233
234            G4ThreeVector p ( p0.x() + coulomb_collision_px_proj
235                            , p0.y() 
236                            , p0.z() * coulomb_collision_gamma_proj + coulomb_collision_pz_proj ); 
237
238            G4ThreeVector r ( r0.x() + coulomb_collision_rx_proj
239                            , r0.y() 
240                            , r0.z() / coulomb_collision_gamma_proj + coulomb_collision_rz_proj ); 
241     
242            system->SetParticipant( new G4QMDParticipant( proj->GetParticipant( i )->GetDefinition() , p  , r ) );
243            system->GetParticipant ( i + targ->GetTotalNumberOfParticipant() )->SetProjectile();
244         }
245
246      }
247      else
248      {
249
250//       projectile is particle
251
252         G4int i = targ->GetTotalNumberOfParticipant(); 
253     
254         G4ThreeVector p0( 0 ); 
255         G4ThreeVector r0( 0 );
256
257
258         G4ThreeVector p ( p0.x() + coulomb_collision_px_proj
259                         , p0.y() 
260                         , p0.z() * coulomb_collision_gamma_proj + coulomb_collision_pz_proj ); 
261
262         G4ThreeVector r ( r0.x() + coulomb_collision_rx_proj
263                         , r0.y() 
264                         , r0.z() / coulomb_collision_gamma_proj + coulomb_collision_rz_proj ); 
265
266         system->SetParticipant( new G4QMDParticipant( (G4ParticleDefinition*)projectile.GetDefinition() , p , r ) );
267         system->GetParticipant ( i )->SetProjectile();
268      }
269
270      delete targ;
271      delete proj;
272
273
274   meanField->SetSystem ( system );
275   collision->SetMeanField ( meanField );
276
277// Time Evolution
278   //std::cout << "Start time evolution " << std::endl;
279   //system->ShowParticipants();
280   for ( G4int i = 0 ; i < maxTime ; i++ )
281   {
282      //G4cout << " do Paropagate " << i << " th time step. " << G4endl;
283      meanField->DoPropagation( deltaT );
284      //system->ShowParticipants();
285      collision->CalKinematicsOfBinaryCollisions( deltaT );
286
287      if ( i / 10 * 10 == i ) 
288      {
289         //G4cout << i << " th time step. " << G4endl;
290         //system->ShowParticipants();
291      } 
292      //system->ShowParticipants();
293   }
294   //system->ShowParticipants();
295
296
297   //std::cout << "Doing Cluster Judgment " << std::endl;
298
299   nucleuses = meanField->DoClusterJudgment();
300
301// Elastic Judgment 
302
303   G4int numberOfSecondary = int ( nucleuses.size() ) + system->GetTotalNumberOfParticipant(); 
304
305   G4int sec_a_Z = 0;
306   G4int sec_a_A = 0;
307   G4ParticleDefinition* sec_a_pd = NULL;
308   G4int sec_b_Z = 0;
309   G4int sec_b_A = 0;
310   G4ParticleDefinition* sec_b_pd = NULL;
311
312   if ( numberOfSecondary == 2 )
313   {
314
315      G4bool elasticLike_system = false;
316      if ( nucleuses.size() == 2 ) 
317      {
318
319         sec_a_Z = nucleuses[0]->GetAtomicNumber();
320         sec_a_A = nucleuses[0]->GetMassNumber();
321         sec_b_Z = nucleuses[1]->GetAtomicNumber();
322         sec_b_A = nucleuses[1]->GetMassNumber();
323
324         if ( ( sec_a_Z == proj_Z && sec_a_A == proj_A && sec_b_Z == targ_Z && sec_b_A == targ_A )
325           || ( sec_a_Z == targ_Z && sec_a_A == targ_A && sec_b_Z == proj_Z && sec_b_A == proj_A ) )
326         {
327            elasticLike_system = true;
328         } 
329
330      }
331      else if ( nucleuses.size() == 1 ) 
332      {
333
334         sec_a_Z = nucleuses[0]->GetAtomicNumber();
335         sec_a_A = nucleuses[0]->GetMassNumber();
336         sec_b_pd = system->GetParticipant( 0 )->GetDefinition();
337
338         if ( ( sec_a_Z == proj_Z && sec_a_A == proj_A && sec_b_pd == targ_pd )
339           || ( sec_a_Z == targ_Z && sec_a_A == targ_A && sec_b_pd == proj_pd ) )
340         {
341            elasticLike_system = true;
342         } 
343
344      } 
345      else
346      {
347
348         sec_a_pd = system->GetParticipant( 0 )->GetDefinition();
349         sec_b_pd = system->GetParticipant( 1 )->GetDefinition();
350 
351         if ( ( sec_a_pd == proj_pd && sec_b_pd == targ_pd ) 
352           || ( sec_a_pd == targ_pd && sec_b_pd == proj_pd ) ) 
353         {
354            elasticLike_system = true;
355         } 
356
357      } 
358
359      if ( elasticLike_system == true )
360      {
361
362         G4bool elasticLike_energy = true;
363//    Cal ExcitationEnergy
364         for ( G4int i = 0 ; i < int ( nucleuses.size() ) ; i++ )
365         { 
366
367            //meanField->SetSystem( nucleuses[i] );
368            meanField->SetNucleus( nucleuses[i] );
369            //nucleuses[i]->SetTotalPotential( meanField->GetTotalPotential() );
370            //nucleuses[i]->CalEnergyAndAngularMomentumInCM();
371
372            if ( nucleuses[i]->GetExcitationEnergy()*GeV > 1.0*MeV ) elasticLike_energy = false; 
373
374         } 
375
376//    Check Collision
377         G4bool withCollision = true;
378         if ( system->GetNOCollision() == 0 ) withCollision = false;
379
380//    Final judegement for Inelasitc or Elastic;
381//
382//       ElasticLike without Collision
383         //if ( elasticLike_energy == true && withCollision == false ) elastic = true;  // ielst = 0
384//       ElasticLike with Collision
385         //if ( elasticLike_energy == true && withCollision == true ) elastic = true;   // ielst = 1
386//       InelasticLike without Collision
387         //if ( elasticLike_energy == false ) elastic = false;                          // ielst = 2               
388         if ( frag == true )
389            if ( elasticLike_energy == false ) elastic = false;
390//       InelasticLike with Collision
391         if ( elasticLike_energy == false && withCollision == true ) elastic = false; // ielst = 3
392
393      }
394
395      }
396      else
397      {
398
399//       numberOfSecondary != 2
400         elastic = false;
401
402      }
403
404//071115
405      //G4cout << elastic << G4endl;
406      // if elastic is true try again from sampling of impact parameter
407
408      if ( elastic == true )
409      {
410         // delete this nucleues
411         for ( std::vector< G4QMDNucleus* >::iterator
412               it = nucleuses.begin() ; it != nucleuses.end() ; it++ )
413         {
414            delete *it;
415         }
416         nucleuses.clear();
417      }
418   } 
419
420
421// Statical Decay Phase
422
423   for ( std::vector< G4QMDNucleus* >::iterator it
424       = nucleuses.begin() ; it != nucleuses.end() ; it++ )
425   {
426
427/*
428      std::cout << "G4QMDRESULT "
429                << (*it)->GetAtomicNumber()
430                << " "
431                << (*it)->GetMassNumber()
432                << " "
433                << (*it)->Get4Momentum()
434                << " "
435                << (*it)->Get4Momentum().vect()
436                << " "
437                << (*it)->Get4Momentum().restMass()
438                << " "
439                << (*it)->GetNuclearMass()/GeV
440                << std::endl;
441*/
442
443      meanField->SetNucleus ( *it );
444
445      if ( (*it)->GetAtomicNumber() == 0  // neutron cluster
446        || (*it)->GetAtomicNumber() == (*it)->GetMassNumber() ) // proton cluster
447      {
448         // push back system
449         for ( G4int i = 0 ; i < (*it)->GetTotalNumberOfParticipant() ; i++ )
450         {
451            G4QMDParticipant* aP = new G4QMDParticipant( ( (*it)->GetParticipant( i ) )->GetDefinition() , ( (*it)->GetParticipant( i ) )->GetMomentum() , ( (*it)->GetParticipant( i ) )->GetPosition() ); 
452            system->SetParticipant ( aP ); 
453         } 
454         continue; 
455      }
456
457      G4double nucleus_e = std::sqrt ( std::pow ( (*it)->GetNuclearMass()/GeV , 2 ) + std::pow ( (*it)->Get4Momentum().vect().mag() , 2 ) );
458      G4LorentzVector nucleus_p4CM ( (*it)->Get4Momentum().vect() , nucleus_e ); 
459
460//      std::cout << "G4QMDRESULT nucleus deltaQ " << deltaQ << std::endl;
461
462      G4int ia = (*it)->GetMassNumber();
463      G4int iz = (*it)->GetAtomicNumber();
464
465      G4LorentzVector lv ( G4ThreeVector( 0.0 ) , (*it)->GetExcitationEnergy()*GeV + G4ParticleTable::GetParticleTable()->GetIonTable()->GetIonMass( iz , ia ) );
466
467      G4Fragment* aFragment = new G4Fragment( ia , iz , lv );
468
469      G4ReactionProductVector* rv;
470      rv = excitationHandler->BreakItUp( *aFragment );
471      G4bool notBreak = true;
472      for ( G4ReactionProductVector::iterator itt
473          = rv->begin() ; itt != rv->end() ; itt++ )
474      {
475
476          notBreak = false;
477          // Secondary from this nucleus (*it)
478          G4ParticleDefinition* pd = (*itt)->GetDefinition();
479
480          G4LorentzVector p4 ( (*itt)->GetMomentum()/GeV , (*itt)->GetTotalEnergy()/GeV );  //in nucleus(*it) rest system
481          G4LorentzVector p4_CM = CLHEP::boostOf( p4 , -nucleus_p4CM.findBoostToCM() );  // Back to CM
482          G4LorentzVector p4_LAB = CLHEP::boostOf( p4_CM , boostBackToLAB ); // Back to LAB 
483
484
485//090122
486          //theParticleChange.AddSecondary( dp );
487          if ( !( pd->GetAtomicNumber() == 4 && pd->GetAtomicMass() == 8 ) )
488          {
489             G4DynamicParticle* dp = new G4DynamicParticle( pd , p4_LAB*GeV ); 
490             theParticleChange.AddSecondary( dp ); 
491          }
492          else
493          {
494             //Be8 -> Alpha + Alpha + Q
495             G4ThreeVector randomized_direction( G4UniformRand() , G4UniformRand() , G4UniformRand() );
496             randomized_direction = randomized_direction.unit();
497             G4double q_decay = (*itt)->GetMass() - 2*G4Alpha::Alpha()->GetPDGMass();
498             G4double p_decay = std::sqrt ( std::pow(G4Alpha::Alpha()->GetPDGMass()+q_decay/2,2) - std::pow(G4Alpha::Alpha()->GetPDGMass() , 2 ) ); 
499             G4LorentzVector p4_a1 ( p_decay*randomized_direction , G4Alpha::Alpha()->GetPDGMass()+q_decay/2 );  //in Be8 rest system
500             
501             G4LorentzVector p4_a1_Be8 = CLHEP::boostOf ( p4_a1/GeV , -p4.findBoostToCM() );
502             G4LorentzVector p4_a1_CM = CLHEP::boostOf ( p4_a1_Be8 , -nucleus_p4CM.findBoostToCM() );
503             G4LorentzVector p4_a1_LAB = CLHEP::boostOf ( p4_a1_CM , boostBackToLAB );
504
505             G4LorentzVector p4_a2 ( -p_decay*randomized_direction , G4Alpha::Alpha()->GetPDGMass()+q_decay/2 );  //in Be8 rest system
506             
507             G4LorentzVector p4_a2_Be8 = CLHEP::boostOf ( p4_a2/GeV , -p4.findBoostToCM() );
508             G4LorentzVector p4_a2_CM = CLHEP::boostOf ( p4_a2_Be8 , -nucleus_p4CM.findBoostToCM() );
509             G4LorentzVector p4_a2_LAB = CLHEP::boostOf ( p4_a2_CM , boostBackToLAB );
510             
511             G4DynamicParticle* dp1 = new G4DynamicParticle( G4Alpha::Alpha() , p4_a1_LAB*GeV ); 
512             G4DynamicParticle* dp2 = new G4DynamicParticle( G4Alpha::Alpha() , p4_a2_LAB*GeV ); 
513             theParticleChange.AddSecondary( dp1 ); 
514             theParticleChange.AddSecondary( dp2 ); 
515          }
516//090122
517
518/*
519          std::cout
520                << "Regist Secondary "
521                << (*itt)->GetDefinition()->GetParticleName()
522                << " "
523                << (*itt)->GetMomentum()/GeV
524                << " "
525                << (*itt)->GetKineticEnergy()/GeV
526                << " "
527                << (*itt)->GetMass()/GeV
528                << " "
529                << (*itt)->GetTotalEnergy()/GeV
530                << " "
531                << (*itt)->GetTotalEnergy()/GeV * (*itt)->GetTotalEnergy()/GeV
532                 - (*itt)->GetMomentum()/GeV * (*itt)->GetMomentum()/GeV
533                << " "
534                << nucleus_p4CM.findBoostToCM()
535                << " "
536                << p4
537                << " "
538                << p4_CM
539                << " "
540                << p4_LAB
541                << std::endl;
542*/
543
544      }
545      if ( notBreak == true )
546      {
547
548         G4ParticleDefinition* pd = G4ParticleTable::GetParticleTable()->GetIon( (*it)->GetAtomicNumber() , (*it)->GetMassNumber(), (*it)->GetExcitationEnergy()*GeV );
549         G4LorentzVector p4_CM = nucleus_p4CM;
550         G4LorentzVector p4_LAB = CLHEP::boostOf( p4_CM , boostBackToLAB ); // Back to LAB 
551         G4DynamicParticle* dp = new G4DynamicParticle( pd , p4_LAB*GeV ); 
552         theParticleChange.AddSecondary( dp ); 
553
554      }
555
556      for ( G4ReactionProductVector::iterator itt
557          = rv->begin() ; itt != rv->end() ; itt++ )
558      {
559          delete *itt;
560      }
561      delete rv;
562
563      delete aFragment;
564
565   }
566
567
568
569   for ( G4int i = 0 ; i < system->GetTotalNumberOfParticipant() ; i++ )
570   {
571
572      // Secondary particles
573
574      G4ParticleDefinition* pd = system->GetParticipant( i )->GetDefinition();
575      G4LorentzVector p4_CM = system->GetParticipant( i )->Get4Momentum();
576      G4LorentzVector p4_LAB = CLHEP::boostOf( p4_CM , boostBackToLAB );
577      G4DynamicParticle* dp = new G4DynamicParticle( pd , p4_LAB*GeV ); 
578      theParticleChange.AddSecondary( dp ); 
579
580/*
581      G4cout << "G4QMDRESULT "
582      << "r" << i << " " << system->GetParticipant ( i ) -> GetPosition() << " "
583      << "p" << i << " " << system->GetParticipant ( i ) -> Get4Momentum()
584      << G4endl;
585*/
586
587   }
588
589   for ( std::vector< G4QMDNucleus* >::iterator it
590       = nucleuses.begin() ; it != nucleuses.end() ; it++ )
591   {
592      delete *it;  // delete nulceuse
593   }
594   nucleuses.clear();
595
596   system->Clear();
597   delete system; 
598
599   theParticleChange.SetStatusChange( stopAndKill );
600
601   return &theParticleChange;
602
603}
604
605
606
607void G4QMDReaction::calcOffSetOfCollision( G4double b , 
608G4ParticleDefinition* pd_proj , 
609G4ParticleDefinition* pd_targ , 
610G4double ptot , G4double etot , G4double bmax , G4ThreeVector boostToCM )
611{
612   G4double mass_proj = pd_proj->GetPDGMass()/GeV;
613   G4double mass_targ = pd_targ->GetPDGMass()/GeV;
614 
615   G4double stot = std::sqrt ( etot*etot - ptot*ptot );
616
617   G4double pstt = std::sqrt ( ( stot*stot - ( mass_proj + mass_targ ) * ( mass_proj + mass_targ ) 
618                  ) * ( stot*stot - ( mass_proj - mass_targ ) * ( mass_proj - mass_targ ) ) ) 
619                 / ( 2.0 * stot );
620
621   G4double pzcc = pstt;
622   G4double eccm = stot - ( mass_proj + mass_targ );
623   
624   G4int zp = pd_proj->GetAtomicNumber();
625   G4int ap = pd_proj->GetAtomicMass();
626   G4int zt = pd_targ->GetAtomicNumber();
627   G4int at = pd_targ->GetAtomicMass();
628
629   //G4double rmax0 = 8.0;  // T.K dicide parameter value  // for low energy
630   G4double rmax0 = bmax + 4.0;
631   G4double rmax = std::sqrt( rmax0*rmax0 + b*b );
632
633   G4double ccoul = 0.001439767;
634   G4double pcca = 1.0 - double ( zp * zt ) * ccoul / eccm / rmax - ( b / rmax )*( b / rmax );
635
636   G4double pccf = std::sqrt( pcca );
637
638   G4double aas = 2.0 * eccm * b / double ( zp * zt ) / ccoul; 
639   G4double bbs = 1.0 / std::sqrt ( 1.0 + aas*aas );
640   G4double aas1 = ( 1.0 + aas * b / rmax ) * bbs;
641
642   G4double cost = 0.0;
643   G4double sint = 0.0;
644   G4double thet1 = 0.0;
645   G4double thet2 = 0.0;
646   if ( 1.0 - aas1*aas1 <= 0 || 1.0 - bbs*bbs <= 0.0 )   
647   {
648      cost = 1.0;
649      sint = 0.0;
650   } 
651   else 
652   {
653      G4double aat1 = aas1 / std::sqrt ( 1.0 - aas1*aas1 );
654      G4double aat2 = bbs / std::sqrt ( 1.0 - bbs*bbs );
655
656      thet1 = std::atan ( aat1 );
657      thet2 = std::atan ( aat2 );
658
659//    TK enter to else block 
660      G4double theta = thet1 - thet2;
661      cost = std::cos( theta );
662      sint = std::sin( theta );
663   }
664
665   G4double rzpr = -rmax * cost * ( mass_targ ) / ( mass_proj + mass_targ );
666   G4double rzta =  rmax * cost * ( mass_proj ) / ( mass_proj + mass_targ );
667
668   G4double rxpr = rmax / 2.0 * sint;
669
670   G4double rxta = -rxpr;
671
672
673   G4double pzpc = pzcc * (  cost * pccf + sint * b / rmax ); 
674   G4double pxpr = pzcc * ( -sint * pccf + cost * b / rmax ); 
675
676   G4double pztc = - pzpc;
677   G4double pxta = - pxpr;
678
679   G4double epc = std::sqrt ( pzpc*pzpc + pxpr*pxpr + mass_proj*mass_proj );
680   G4double etc = std::sqrt ( pztc*pztc + pxta*pxta + mass_targ*mass_targ );
681
682   G4double pzpr = pzpc;
683   G4double pzta = pztc;
684   G4double epr = epc;
685   G4double eta = etc;
686
687// CM -> NN
688   G4double gammacm = boostToCM.gamma();
689   //G4double betacm = -boostToCM.beta();
690   G4double betacm = boostToCM.z();
691   pzpr = pzpc + betacm * gammacm * ( gammacm / ( 1. + gammacm ) * pzpc * betacm + epc );
692   pzta = pztc + betacm * gammacm * ( gammacm / ( 1. + gammacm ) * pztc * betacm + etc );
693   epr = gammacm * ( epc + betacm * pzpc );
694   eta = gammacm * ( etc + betacm * pztc );
695
696   //G4double betpr = pzpr / epr;
697   //G4double betta = pzta / eta;
698
699   G4double gammpr = epr / ( mass_proj );
700   G4double gammta = eta / ( mass_targ );
701     
702   pzta = pzta / double ( at );
703   pxta = pxta / double ( at );
704     
705   pzpr = pzpr / double ( ap );
706   pxpr = pxpr / double ( ap );
707
708   G4double zeroz = 0.0; 
709
710   rzpr = rzpr -zeroz;
711   rzta = rzta -zeroz;
712
713   // Set results
714   coulomb_collision_gamma_proj = gammpr;
715   coulomb_collision_rx_proj = rxpr;
716   coulomb_collision_rz_proj = rzpr;
717   coulomb_collision_px_proj = pxpr;
718   coulomb_collision_pz_proj = pzpr;
719
720   coulomb_collision_gamma_targ = gammta;
721   coulomb_collision_rx_targ = rxta;
722   coulomb_collision_rz_targ = rzta;
723   coulomb_collision_px_targ = pxta;
724   coulomb_collision_pz_targ = pzta;
725
726}
727
728
729
730void G4QMDReaction::setEvaporationCh()
731{
732
733   if ( gem == true ) 
734      evaporation->SetGEMChannel();
735   else
736      evaporation->SetDefaultChannel();
737
738}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.