| [819] | 1 | //
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| 2 | // ********************************************************************
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| 3 | // * License and Disclaimer *
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| 4 | // * *
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|---|
| 5 | // * The Geant4 software is copyright of the Copyright Holders of *
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|---|
| 6 | // * the Geant4 Collaboration. It is provided under the terms and *
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|---|
| 7 | // * conditions of the Geant4 Software License, included in the file *
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| 8 | // * LICENSE and available at http://cern.ch/geant4/license . These *
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| 9 | // * include a list of copyright holders. *
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|---|
| 10 | // * *
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|---|
| 11 | // * Neither the authors of this software system, nor their employing *
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|---|
| 12 | // * institutes,nor the agencies providing financial support for this *
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| 13 | // * work make any representation or warranty, express or implied, *
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|---|
| 14 | // * regarding this software system or assume any liability for its *
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| 15 | // * use. Please see the license in the file LICENSE and URL above *
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| 16 | // * for the full disclaimer and the limitation of liability. *
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| 17 | // * *
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|---|
| 18 | // * This code implementation is the result of the scientific and *
|
|---|
| 19 | // * technical work of the GEANT4 collaboration. *
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| 20 | // * By using, copying, modifying or distributing the software (or *
|
|---|
| 21 | // * any work based on the software) you agree to acknowledge its *
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|---|
| 22 | // * use in resulting scientific publications, and indicate your *
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|---|
| 23 | // * acceptance of all terms of the Geant4 Software license. *
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| 24 | // ********************************************************************
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| 25 | //
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| 26 | //
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|---|
| 27 | //
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| 28 | // ------------------------------------------------------------
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|---|
| 29 | // GEANT 4 class header file --- Copyright CERN 1998
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|---|
| 30 | // CERN Geneva Switzerland
|
|---|
| 31 | //
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|---|
| 32 | // History: first implementation, based on object model of
|
|---|
| 33 | // 2nd December 1995, G.Cosmo
|
|---|
| 34 | // ------------ G4GHEKinematicsVector utility class ------
|
|---|
| 35 | // by Larry Felawka (TRIUMF), March 1997
|
|---|
| 36 | // E-mail: felawka@alph04.triumf.ca
|
|---|
| 37 | // ************************************************************
|
|---|
| 38 | //-----------------------------------------------------------------------------
|
|---|
| 39 |
|
|---|
| 40 | // Store, Retrieve and manipulate particle data.
|
|---|
| 41 | // Based on "G4GHEVector" class of H. Fesefeldt.
|
|---|
| 42 |
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|---|
| 43 | #ifndef G4GHEKinematicsVector_h
|
|---|
| 44 | #define G4GHEKinematicsVector_h 1
|
|---|
| 45 |
|
|---|
| 46 | #include "G4ios.hh"
|
|---|
| 47 |
|
|---|
| 48 | #include <CLHEP/Units/PhysicalConstants.h>
|
|---|
| 49 |
|
|---|
| 50 | class G4GHEKinematicsVector
|
|---|
| 51 | {
|
|---|
| 52 | public:
|
|---|
| 53 | inline
|
|---|
| 54 | G4GHEKinematicsVector()
|
|---|
| 55 | {
|
|---|
| 56 | momentum.setX( 0.0 );
|
|---|
| 57 | momentum.setY( 0.0 );
|
|---|
| 58 | momentum.setZ( 0.0 );
|
|---|
| 59 | energy = 0.0;
|
|---|
| 60 | kineticEnergy = 0.0;
|
|---|
| 61 | mass = 0.0;
|
|---|
| 62 | charge = 0.0;
|
|---|
| 63 | timeOfFlight = 0.0;
|
|---|
| 64 | side = 0;
|
|---|
| 65 | flag = false;
|
|---|
| 66 | code = 0;
|
|---|
| 67 | particleDef = NULL;
|
|---|
| 68 | }
|
|---|
| 69 |
|
|---|
| 70 | ~G4GHEKinematicsVector() {}
|
|---|
| 71 |
|
|---|
| 72 | inline
|
|---|
| 73 | G4GHEKinematicsVector( const G4GHEKinematicsVector & p )
|
|---|
| 74 | {
|
|---|
| 75 | momentum.setX( p.momentum.x() );
|
|---|
| 76 | momentum.setY( p.momentum.y() );
|
|---|
| 77 | momentum.setZ( p.momentum.z() );
|
|---|
| 78 | energy = p.energy;
|
|---|
| 79 | kineticEnergy = p.kineticEnergy;
|
|---|
| 80 | mass = p.mass;
|
|---|
| 81 | charge = p.charge;
|
|---|
| 82 | timeOfFlight = p.timeOfFlight;
|
|---|
| 83 | side = p.side;
|
|---|
| 84 | flag = p.flag;
|
|---|
| 85 | code = p.code;
|
|---|
| 86 | particleDef = p.particleDef;
|
|---|
| 87 | }
|
|---|
| 88 |
|
|---|
| 89 | inline
|
|---|
| 90 | G4GHEKinematicsVector & operator = ( const G4GHEKinematicsVector & p )
|
|---|
| 91 | {
|
|---|
| 92 | momentum.setX( p.momentum.x() );
|
|---|
| 93 | momentum.setY( p.momentum.y() );
|
|---|
| 94 | momentum.setZ( p.momentum.z() );
|
|---|
| 95 | energy = p.energy;
|
|---|
| 96 | kineticEnergy = p.kineticEnergy;
|
|---|
| 97 | mass = p.mass;
|
|---|
| 98 | charge = p.charge;
|
|---|
| 99 | timeOfFlight = p.timeOfFlight;
|
|---|
| 100 | side = p.side;
|
|---|
| 101 | flag = p.flag;
|
|---|
| 102 | code = p.code;
|
|---|
| 103 | particleDef = p.particleDef;
|
|---|
| 104 | return *this;
|
|---|
| 105 | }
|
|---|
| 106 |
|
|---|
| 107 | inline
|
|---|
| 108 | void SetMomentum( G4ParticleMomentum mom ) { momentum = mom; return; };
|
|---|
| 109 |
|
|---|
| 110 | inline
|
|---|
| 111 | void SetMomentumAndUpdate( G4ParticleMomentum mom )
|
|---|
| 112 | {
|
|---|
| 113 | momentum = mom;
|
|---|
| 114 | energy = std::sqrt(mass*mass + momentum.mag2());
|
|---|
| 115 | kineticEnergy = std::max(0.,energy - mass);
|
|---|
| 116 | return;
|
|---|
| 117 | }
|
|---|
| 118 |
|
|---|
| 119 | inline const
|
|---|
| 120 | G4ParticleMomentum GetMomentum() const { return momentum; }
|
|---|
| 121 |
|
|---|
| 122 | inline
|
|---|
| 123 | void SetMomentum( G4double x, G4double y, G4double z)
|
|---|
| 124 | {
|
|---|
| 125 | momentum.setX( x );
|
|---|
| 126 | momentum.setY( y );
|
|---|
| 127 | momentum.setZ( z );
|
|---|
| 128 | return;
|
|---|
| 129 | }
|
|---|
| 130 |
|
|---|
| 131 | inline
|
|---|
| 132 | void SetMomentumAndUpdate( G4double x, G4double y, G4double z )
|
|---|
| 133 | {
|
|---|
| 134 | momentum.setX( x );
|
|---|
| 135 | momentum.setY( y );
|
|---|
| 136 | momentum.setZ( z );
|
|---|
| 137 | energy = std::sqrt(mass*mass + momentum.mag2());
|
|---|
| 138 | kineticEnergy = std::max(0.,energy-mass);
|
|---|
| 139 | return;
|
|---|
| 140 | }
|
|---|
| 141 |
|
|---|
| 142 | inline
|
|---|
| 143 | void SetMomentum( G4double x, G4double y )
|
|---|
| 144 | {
|
|---|
| 145 | momentum.setX( x );
|
|---|
| 146 | momentum.setY( y );
|
|---|
| 147 | return;
|
|---|
| 148 | }
|
|---|
| 149 |
|
|---|
| 150 | inline
|
|---|
| 151 | void SetMomentumAndUpdate( G4double x, G4double y )
|
|---|
| 152 | {
|
|---|
| 153 | momentum.setX( x );
|
|---|
| 154 | momentum.setY( y );
|
|---|
| 155 | energy = std::sqrt(mass*mass + momentum.mag2());
|
|---|
| 156 | kineticEnergy = std::max(0.,energy-mass);
|
|---|
| 157 | return;
|
|---|
| 158 | }
|
|---|
| 159 |
|
|---|
| 160 | inline
|
|---|
| 161 | void SetMomentum( G4double z )
|
|---|
| 162 | {
|
|---|
| 163 | momentum.setZ( z );
|
|---|
| 164 | return;
|
|---|
| 165 | }
|
|---|
| 166 |
|
|---|
| 167 | inline
|
|---|
| 168 | void SetMomentumAndUpdate( G4double z )
|
|---|
| 169 | {
|
|---|
| 170 | momentum.setZ( z );
|
|---|
| 171 | energy = std::sqrt(mass*mass + momentum.mag2());
|
|---|
| 172 | kineticEnergy = std::max(0.,energy-mass);
|
|---|
| 173 | return;
|
|---|
| 174 | }
|
|---|
| 175 |
|
|---|
| 176 | inline
|
|---|
| 177 | void SetEnergy( G4double e ) { energy = e; return; }
|
|---|
| 178 |
|
|---|
| 179 | inline
|
|---|
| 180 | void SetEnergyAndUpdate( G4double e )
|
|---|
| 181 | {
|
|---|
| 182 | if (e <= mass)
|
|---|
| 183 | {
|
|---|
| 184 | energy = mass;
|
|---|
| 185 | kineticEnergy = 0.;
|
|---|
| 186 | momentum.setX( 0.);
|
|---|
| 187 | momentum.setY( 0.);
|
|---|
| 188 | momentum.setZ( 0.);
|
|---|
| 189 | }
|
|---|
| 190 | else
|
|---|
| 191 | {
|
|---|
| 192 | energy = e;
|
|---|
| 193 | kineticEnergy = energy - mass;
|
|---|
| 194 | G4double momold = momentum.mag();
|
|---|
| 195 | G4double momnew = std::sqrt(energy*energy - mass*mass);
|
|---|
| 196 | if (momold == 0.)
|
|---|
| 197 | {
|
|---|
| 198 | G4double cost = 1.0- 2.0*G4UniformRand();
|
|---|
| 199 | G4double sint = std::sqrt(1. - cost*cost);
|
|---|
| 200 | G4double phi = twopi* G4UniformRand();
|
|---|
| 201 | momentum.setX( momnew * sint * std::cos(phi));
|
|---|
| 202 | momentum.setY( momnew * sint * std::sin(phi));
|
|---|
| 203 | momentum.setZ( momnew * cost);
|
|---|
| 204 | }
|
|---|
| 205 | else
|
|---|
| 206 | {
|
|---|
| 207 | momnew /= momold;
|
|---|
| 208 | momentum.setX(momentum.x()*momnew);
|
|---|
| 209 | momentum.setY(momentum.y()*momnew);
|
|---|
| 210 | momentum.setZ(momentum.z()*momnew);
|
|---|
| 211 | }
|
|---|
| 212 | }
|
|---|
| 213 | return;
|
|---|
| 214 | }
|
|---|
| 215 |
|
|---|
| 216 | inline
|
|---|
| 217 | void SetKineticEnergy( G4double ekin ) { kineticEnergy = ekin; return; }
|
|---|
| 218 |
|
|---|
| 219 | inline
|
|---|
| 220 | void SetKineticEnergyAndUpdate(G4double ekin)
|
|---|
| 221 | {
|
|---|
| 222 | if (ekin <= 0.)
|
|---|
| 223 | {
|
|---|
| 224 | energy = mass;
|
|---|
| 225 | kineticEnergy = 0.;
|
|---|
| 226 | momentum.setX( 0.);
|
|---|
| 227 | momentum.setY( 0.);
|
|---|
| 228 | momentum.setZ( 0.);
|
|---|
| 229 | }
|
|---|
| 230 | else
|
|---|
| 231 | {
|
|---|
| 232 | energy = ekin + mass;
|
|---|
| 233 | kineticEnergy = ekin;
|
|---|
| 234 | G4double momold = momentum.mag();
|
|---|
| 235 | G4double momnew = std::sqrt(energy*energy - mass*mass);
|
|---|
| 236 | if (momold == 0.)
|
|---|
| 237 | {
|
|---|
| 238 | G4double cost = 1.0-2.0*G4UniformRand();
|
|---|
| 239 | G4double sint = std::sqrt(1. - cost*cost);
|
|---|
| 240 | G4double phi = twopi* G4UniformRand();
|
|---|
| 241 | momentum.setX( momnew * sint * std::cos(phi));
|
|---|
| 242 | momentum.setY( momnew * sint * std::sin(phi));
|
|---|
| 243 | momentum.setZ( momnew * cost);
|
|---|
| 244 | }
|
|---|
| 245 | else
|
|---|
| 246 | {
|
|---|
| 247 | momnew /= momold;
|
|---|
| 248 | momentum.setX(momentum.x()*momnew);
|
|---|
| 249 | momentum.setY(momentum.y()*momnew);
|
|---|
| 250 | momentum.setZ(momentum.z()*momnew);
|
|---|
| 251 | }
|
|---|
| 252 | }
|
|---|
| 253 | return;
|
|---|
| 254 | }
|
|---|
| 255 |
|
|---|
| 256 | inline
|
|---|
| 257 | G4double GetEnergy() {return energy;}
|
|---|
| 258 |
|
|---|
| 259 | inline
|
|---|
| 260 | G4double GetKineticEnergy() {return kineticEnergy;}
|
|---|
| 261 |
|
|---|
| 262 | inline
|
|---|
| 263 | void SetMass( G4double m ) { mass = m; return; }
|
|---|
| 264 |
|
|---|
| 265 | inline
|
|---|
| 266 | void SetMassAndUpdate( G4double m )
|
|---|
| 267 | {
|
|---|
| 268 | kineticEnergy = std::max(0., energy - m);
|
|---|
| 269 | mass = m;
|
|---|
| 270 | energy = kineticEnergy + mass;
|
|---|
| 271 | G4double momnew = std::sqrt(std::max(0., energy*energy - mass*mass));
|
|---|
| 272 | if ( momnew == 0.0)
|
|---|
| 273 | {
|
|---|
| 274 | momentum.setX( 0.0 );
|
|---|
| 275 | momentum.setY( 0.0 );
|
|---|
| 276 | momentum.setZ( 0.0 );
|
|---|
| 277 | }
|
|---|
| 278 | else
|
|---|
| 279 | {
|
|---|
| 280 | G4double momold = momentum.mag();
|
|---|
| 281 | if (momold == 0.)
|
|---|
| 282 | {
|
|---|
| 283 | G4double cost = 1.-2.*G4UniformRand();
|
|---|
| 284 | G4double sint = std::sqrt(1.-cost*cost);
|
|---|
| 285 | G4double phi = twopi*G4UniformRand();
|
|---|
| 286 | momentum.setX( momnew*sint*std::cos(phi));
|
|---|
| 287 | momentum.setY( momnew*sint*std::sin(phi));
|
|---|
| 288 | momentum.setZ( momnew*cost);
|
|---|
| 289 | }
|
|---|
| 290 | else
|
|---|
| 291 | {
|
|---|
| 292 | momnew /= momold;
|
|---|
| 293 | momentum.setX( momentum.x()*momnew );
|
|---|
| 294 | momentum.setY( momentum.y()*momnew );
|
|---|
| 295 | momentum.setZ( momentum.z()*momnew );
|
|---|
| 296 | }
|
|---|
| 297 | }
|
|---|
| 298 | return;
|
|---|
| 299 | }
|
|---|
| 300 |
|
|---|
| 301 | inline
|
|---|
| 302 | G4double GetMass() { return mass; }
|
|---|
| 303 |
|
|---|
| 304 | inline
|
|---|
| 305 | void SetCharge( G4double c ) { charge = c; return; }
|
|---|
| 306 |
|
|---|
| 307 | inline
|
|---|
| 308 | G4double GetCharge() {return charge; }
|
|---|
| 309 |
|
|---|
| 310 | inline
|
|---|
| 311 | void SetTOF( G4double t ) { timeOfFlight = t; return; }
|
|---|
| 312 |
|
|---|
| 313 | inline
|
|---|
| 314 | G4double GetTOF() { return timeOfFlight; }
|
|---|
| 315 |
|
|---|
| 316 | inline
|
|---|
| 317 | void SetSide( G4int s ) { side = s; return; }
|
|---|
| 318 |
|
|---|
| 319 | inline
|
|---|
| 320 | G4int GetSide() { return side; }
|
|---|
| 321 |
|
|---|
| 322 | inline
|
|---|
| 323 | void setFlag( G4bool f ) { flag = f; return; }
|
|---|
| 324 |
|
|---|
| 325 | inline
|
|---|
| 326 | G4bool getFlag() { return flag; }
|
|---|
| 327 |
|
|---|
| 328 | inline
|
|---|
| 329 | void SetCode( G4int c ) { code = c; return; }
|
|---|
| 330 |
|
|---|
| 331 | inline
|
|---|
| 332 | void SetParticleDef( G4ParticleDefinition * c ) { particleDef = c; return; }
|
|---|
| 333 |
|
|---|
| 334 | inline
|
|---|
| 335 | G4int GetCode() { return code; }
|
|---|
| 336 |
|
|---|
| 337 | inline
|
|---|
| 338 | G4ParticleDefinition * GetParticleDef() { return particleDef; }
|
|---|
| 339 |
|
|---|
| 340 | inline
|
|---|
| 341 | void SetZero()
|
|---|
| 342 | {
|
|---|
| 343 | momentum.setX( 0.0 );
|
|---|
| 344 | momentum.setY( 0.0 );
|
|---|
| 345 | momentum.setZ( 0.0 );
|
|---|
| 346 | energy = 0.0;
|
|---|
| 347 | kineticEnergy = 0.0;
|
|---|
| 348 | mass = 0.0;
|
|---|
| 349 | charge = 0.0;
|
|---|
| 350 | timeOfFlight = 0.0;
|
|---|
| 351 | side = 0;
|
|---|
| 352 | flag = false;
|
|---|
| 353 | code = 0;
|
|---|
| 354 | particleDef = NULL;
|
|---|
| 355 | }
|
|---|
| 356 |
|
|---|
| 357 | inline
|
|---|
| 358 | void Add( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2 )
|
|---|
| 359 | {
|
|---|
| 360 | momentum = p1.momentum + p2.momentum;
|
|---|
| 361 | energy = p1.energy + p2.energy;
|
|---|
| 362 | G4double b = energy*energy - momentum.mag2();
|
|---|
| 363 | if( b < 0 )
|
|---|
| 364 | mass = -1. * std::sqrt( -b );
|
|---|
| 365 | else
|
|---|
| 366 | mass = std::sqrt( b );
|
|---|
| 367 | kineticEnergy = std::max(0.,energy - mass);
|
|---|
| 368 | charge = p1.charge + p2.charge;
|
|---|
| 369 | code = p1.code + p2.code;
|
|---|
| 370 | particleDef = p1.particleDef;
|
|---|
| 371 | }
|
|---|
| 372 |
|
|---|
| 373 | inline
|
|---|
| 374 | void Sub( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2 )
|
|---|
| 375 | {
|
|---|
| 376 | momentum = p1.momentum - p2.momentum;
|
|---|
| 377 | energy = p1.energy - p2.energy;
|
|---|
| 378 | G4double b = energy*energy - momentum.mag2();
|
|---|
| 379 | if( b < 0 )
|
|---|
| 380 | mass = -1. * std::sqrt( -b );
|
|---|
| 381 | else
|
|---|
| 382 | mass = std::sqrt( b );
|
|---|
| 383 | kineticEnergy = std::max(0.,energy - mass);
|
|---|
| 384 | charge = p1.charge - p2.charge;
|
|---|
| 385 | code = p1.code - p2.code;
|
|---|
| 386 | particleDef = p1.particleDef;
|
|---|
| 387 | }
|
|---|
| 388 |
|
|---|
| 389 | inline
|
|---|
| 390 | void Lor( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2 )
|
|---|
| 391 | {
|
|---|
| 392 | G4double a;
|
|---|
| 393 | a = ( p1.momentum.dot(p2.momentum)/(p2.energy+p2.mass) - p1.energy ) / p2.mass;
|
|---|
| 394 | momentum.setX( p1.momentum.x()+a*p2.momentum.x() );
|
|---|
| 395 | momentum.setY( p1.momentum.y()+a*p2.momentum.y() );
|
|---|
| 396 | momentum.setZ( p1.momentum.z()+a*p2.momentum.z() );
|
|---|
| 397 | energy = std::sqrt( sqr(p1.mass) + momentum.mag2() );
|
|---|
| 398 | mass = p1.mass;
|
|---|
| 399 | kineticEnergy = std::max(0.,energy - mass);
|
|---|
| 400 | timeOfFlight = p1.timeOfFlight;
|
|---|
| 401 | side = p1.side;
|
|---|
| 402 | flag = p1.flag;
|
|---|
| 403 | code = p1.code;
|
|---|
| 404 | particleDef = p1.particleDef;
|
|---|
| 405 | }
|
|---|
| 406 |
|
|---|
| 407 | inline
|
|---|
| 408 | G4double CosAng( const G4GHEKinematicsVector & p )
|
|---|
| 409 | {
|
|---|
| 410 | G4double a = std::sqrt( momentum.mag2() * p.momentum.mag2() );
|
|---|
| 411 | if( a != 0.0 )
|
|---|
| 412 | {
|
|---|
| 413 | a = (momentum.x()*p.momentum.x() +
|
|---|
| 414 | momentum.y()*p.momentum.y() +
|
|---|
| 415 | momentum.z()*p.momentum.z()) / a;
|
|---|
| 416 | if( std::fabs(a) > 1.0 ) a<0.0 ? a=-1.0 : a=1.0;
|
|---|
| 417 | }
|
|---|
| 418 | return a;
|
|---|
| 419 | }
|
|---|
| 420 | inline
|
|---|
| 421 | G4double Ang(const G4GHEKinematicsVector & p )
|
|---|
| 422 | {
|
|---|
| 423 | G4double a = std::sqrt( momentum.mag2() * p.momentum.mag2() );
|
|---|
| 424 | if( a != 0.0 )
|
|---|
| 425 | {
|
|---|
| 426 | a = (momentum.x()*p.momentum.x() +
|
|---|
| 427 | momentum.y()*p.momentum.y() +
|
|---|
| 428 | momentum.z()*p.momentum.z()) / a;
|
|---|
| 429 | if( std::fabs(a) > 1.0 ) a<0.0 ? a=-1.0 : a=1.0;
|
|---|
| 430 | }
|
|---|
| 431 | return std::acos(a);
|
|---|
| 432 | }
|
|---|
| 433 |
|
|---|
| 434 | inline
|
|---|
| 435 | G4double Dot4( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 436 | {
|
|---|
| 437 | return ( p1.energy * p2.energy
|
|---|
| 438 | - p1.momentum.x() * p2.momentum.x()
|
|---|
| 439 | - p1.momentum.y() * p2.momentum.y()
|
|---|
| 440 | - p1.momentum.z() * p2.momentum.z() );
|
|---|
| 441 | }
|
|---|
| 442 |
|
|---|
| 443 | inline
|
|---|
| 444 | G4double Impu( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 445 | {
|
|---|
| 446 | return ( - sqr( p1.energy - p2.energy)
|
|---|
| 447 | + sqr(p1.momentum.x() - p2.momentum.x())
|
|---|
| 448 | + sqr(p1.momentum.y() - p2.momentum.y())
|
|---|
| 449 | + sqr(p1.momentum.z() - p2.momentum.z()) );
|
|---|
| 450 | }
|
|---|
| 451 |
|
|---|
| 452 | inline
|
|---|
| 453 | void Add3( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 454 | {
|
|---|
| 455 | momentum.setX( p1.momentum.x() + p2.momentum.x());
|
|---|
| 456 | momentum.setY( p1.momentum.y() + p2.momentum.y());
|
|---|
| 457 | momentum.setZ( p1.momentum.z() + p2.momentum.z());
|
|---|
| 458 | return;
|
|---|
| 459 | }
|
|---|
| 460 |
|
|---|
| 461 | inline
|
|---|
| 462 | void Sub3( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 463 | {
|
|---|
| 464 | momentum.setX( p1.momentum.x() - p2.momentum.x());
|
|---|
| 465 | momentum.setY( p1.momentum.y() - p2.momentum.y());
|
|---|
| 466 | momentum.setZ( p1.momentum.z() - p2.momentum.z());
|
|---|
| 467 | return;
|
|---|
| 468 | }
|
|---|
| 469 |
|
|---|
| 470 | inline
|
|---|
| 471 | void Cross( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 472 | {
|
|---|
| 473 | G4double px, py, pz;
|
|---|
| 474 | px = p1.momentum.y() * p2.momentum.z() - p1.momentum.z() * p2.momentum.y();
|
|---|
| 475 | py = p1.momentum.z() * p2.momentum.x() - p1.momentum.x() * p2.momentum.z();
|
|---|
| 476 | pz = p1.momentum.x() * p2.momentum.y() - p1.momentum.y() * p2.momentum.x();
|
|---|
| 477 | momentum.setX( px );
|
|---|
| 478 | momentum.setY( py );
|
|---|
| 479 | momentum.setZ( pz );
|
|---|
| 480 | return;
|
|---|
| 481 | }
|
|---|
| 482 |
|
|---|
| 483 | inline
|
|---|
| 484 | G4double Dot( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 485 | {
|
|---|
| 486 | return ( p1.momentum.x() * p2.momentum.x()
|
|---|
| 487 | + p1.momentum.y() * p2.momentum.y()
|
|---|
| 488 | + p1.momentum.z() * p2.momentum.z() );
|
|---|
| 489 | }
|
|---|
| 490 |
|
|---|
| 491 | inline
|
|---|
| 492 | void Smul( const G4GHEKinematicsVector & p, G4double h)
|
|---|
| 493 | {
|
|---|
| 494 | momentum.setX( h * p.momentum.x());
|
|---|
| 495 | momentum.setY( h * p.momentum.y());
|
|---|
| 496 | momentum.setZ( h * p.momentum.z());
|
|---|
| 497 | return;
|
|---|
| 498 | }
|
|---|
| 499 |
|
|---|
| 500 | inline
|
|---|
| 501 | void SmulAndUpdate( const G4GHEKinematicsVector & p, G4double h)
|
|---|
| 502 | {
|
|---|
| 503 | momentum.setX( h * p.momentum.x());
|
|---|
| 504 | momentum.setY( h * p.momentum.y());
|
|---|
| 505 | momentum.setZ( h * p.momentum.z());
|
|---|
| 506 | mass = p.mass;
|
|---|
| 507 | energy = std::sqrt(momentum.mag2() + mass*mass);
|
|---|
| 508 | kineticEnergy = energy - mass;
|
|---|
| 509 | charge = p.charge;
|
|---|
| 510 | timeOfFlight = p.timeOfFlight;
|
|---|
| 511 | side = p.side;
|
|---|
| 512 | flag = p.flag;
|
|---|
| 513 | code = p.code;
|
|---|
| 514 | particleDef = p.particleDef;
|
|---|
| 515 | return;
|
|---|
| 516 | }
|
|---|
| 517 |
|
|---|
| 518 | inline
|
|---|
| 519 | void Norz( const G4GHEKinematicsVector & p )
|
|---|
| 520 | {
|
|---|
| 521 | G4double a = p.momentum.mag2();
|
|---|
| 522 | if (a > 0.0) a = 1./std::sqrt(a);
|
|---|
| 523 | momentum.setX( a * p.momentum.x() );
|
|---|
| 524 | momentum.setY( a * p.momentum.y() );
|
|---|
| 525 | momentum.setZ( a * p.momentum.z() );
|
|---|
| 526 | mass = p.mass;
|
|---|
| 527 | energy = std::sqrt(momentum.mag2() + mass*mass);
|
|---|
| 528 | kineticEnergy = energy - mass;
|
|---|
| 529 | charge = p.charge;
|
|---|
| 530 | timeOfFlight = p.timeOfFlight;
|
|---|
| 531 | side = p.side;
|
|---|
| 532 | flag = p.flag;
|
|---|
| 533 | code = p.code;
|
|---|
| 534 | particleDef = p.particleDef;
|
|---|
| 535 | return;
|
|---|
| 536 | }
|
|---|
| 537 |
|
|---|
| 538 | inline
|
|---|
| 539 | G4double Length()
|
|---|
| 540 | {
|
|---|
| 541 | return momentum.mag() ;
|
|---|
| 542 | }
|
|---|
| 543 |
|
|---|
| 544 | inline
|
|---|
| 545 | void Exch( G4GHEKinematicsVector & p1)
|
|---|
| 546 | {
|
|---|
| 547 | G4GHEKinematicsVector mx = *this;
|
|---|
| 548 | // mx.momentum.SetX( momentum.x());
|
|---|
| 549 | // mx.momentum.SetY( momentum.y());
|
|---|
| 550 | // mx.momentum.SetZ( momentum.z());
|
|---|
| 551 | // mx.energy = energy;
|
|---|
| 552 | // mx.kineticEnergy = kineticEnergy;
|
|---|
| 553 | // mx.mass = mass;
|
|---|
| 554 | // mx.charge = charge;
|
|---|
| 555 | // mx.timeOfFlight = timeOfFlight;
|
|---|
| 556 | // mx.side = side;
|
|---|
| 557 | // mx.flag = flag;
|
|---|
| 558 | // mx.code = code;
|
|---|
| 559 | // momentum.setX( p1.momentum.x());
|
|---|
| 560 | // momentum.setY( p1.momentum.y());
|
|---|
| 561 | // momentum.setZ( p1.momentum.z());
|
|---|
| 562 | // energy = p1.energy;
|
|---|
| 563 | // kineticEnergy = p1.kineticEnergy;
|
|---|
| 564 | // mass = p1.mass;
|
|---|
| 565 | // charge = p1.charge;
|
|---|
| 566 | // timeOfFlight = p1.timeOfFlight;
|
|---|
| 567 | // side = p1.side
|
|---|
| 568 | // flag = p1.flag;
|
|---|
| 569 | // code = p1.code;
|
|---|
| 570 | *this = p1;
|
|---|
| 571 | p1 = mx;
|
|---|
| 572 | return;
|
|---|
| 573 | }
|
|---|
| 574 |
|
|---|
| 575 | inline
|
|---|
| 576 | void Defs1( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2)
|
|---|
| 577 | {
|
|---|
| 578 | G4double pt2 = sqr(p1.momentum.x()) + sqr(p1.momentum.y());
|
|---|
| 579 | if (pt2 > 0.0)
|
|---|
| 580 | {
|
|---|
| 581 | G4double ph, px, py, pz;
|
|---|
| 582 | G4double cost = p2.momentum.z()/p2.momentum.mag();
|
|---|
| 583 | G4double sint = 0.5 * ( std::sqrt(std::fabs((1.-cost)*(1.+cost)))
|
|---|
| 584 | + std::sqrt(pt2)/p2.momentum.mag());
|
|---|
| 585 | (p2.momentum.y() < 0.) ? ph = 1.5*pi : ph = halfpi;
|
|---|
| 586 | if( p2.momentum.x() != 0.0)
|
|---|
| 587 | ph = std::atan2(p2.momentum.y(),p2.momentum.x());
|
|---|
| 588 | px = cost*std::cos(ph)*p1.momentum.x() - std::sin(ph)*p1.momentum.y()
|
|---|
| 589 | + sint*std::cos(ph)*p1.momentum.z();
|
|---|
| 590 | py = cost*std::sin(ph)*p1.momentum.x() + std::cos(ph)*p1.momentum.y()
|
|---|
| 591 | + sint*std::sin(ph)*p1.momentum.z();
|
|---|
| 592 | pz = - sint *p1.momentum.x()
|
|---|
| 593 | + cost *p1.momentum.z();
|
|---|
| 594 | momentum.setX( px );
|
|---|
| 595 | momentum.setY( py );
|
|---|
| 596 | momentum.setZ( pz );
|
|---|
| 597 | }
|
|---|
| 598 | else
|
|---|
| 599 | {
|
|---|
| 600 | momentum = p1.momentum;
|
|---|
| 601 | }
|
|---|
| 602 | }
|
|---|
| 603 |
|
|---|
| 604 | inline
|
|---|
| 605 | void Defs( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & p2,
|
|---|
| 606 | G4GHEKinematicsVector & my, G4GHEKinematicsVector & mz )
|
|---|
| 607 | {
|
|---|
| 608 | my = p1;
|
|---|
| 609 | mz = p2;
|
|---|
| 610 | momentum.setX( my.momentum.y()*mz.momentum.z()
|
|---|
| 611 | - my.momentum.z()*mz.momentum.y());
|
|---|
| 612 | momentum.setY( my.momentum.z()*mz.momentum.x()
|
|---|
| 613 | - my.momentum.x()*mz.momentum.z());
|
|---|
| 614 | momentum.setZ( my.momentum.x()*mz.momentum.y()
|
|---|
| 615 | - my.momentum.y()*mz.momentum.x());
|
|---|
| 616 | my.momentum.setX( mz.momentum.y()*momentum.z()
|
|---|
| 617 | - mz.momentum.z()*momentum.y());
|
|---|
| 618 | my.momentum.setY( mz.momentum.z()*momentum.x()
|
|---|
| 619 | - mz.momentum.x()*momentum.z());
|
|---|
| 620 | my.momentum.setZ( mz.momentum.x()*momentum.y()
|
|---|
| 621 | - mz.momentum.y()*momentum.x());
|
|---|
| 622 | G4double pp;
|
|---|
| 623 | pp = momentum.mag();
|
|---|
| 624 | if (pp > 0.)
|
|---|
| 625 | {
|
|---|
| 626 | pp = 1./pp;
|
|---|
| 627 | momentum.setX( momentum.x()*pp );
|
|---|
| 628 | momentum.setY( momentum.y()*pp );
|
|---|
| 629 | momentum.setZ( momentum.z()*pp );
|
|---|
| 630 | }
|
|---|
| 631 | pp = my.momentum.mag();
|
|---|
| 632 | if (pp > 0.)
|
|---|
| 633 | {
|
|---|
| 634 | pp = 1./pp;
|
|---|
| 635 | my.momentum.setX( my.momentum.x()*pp );
|
|---|
| 636 | my.momentum.setY( my.momentum.y()*pp );
|
|---|
| 637 | my.momentum.setZ( my.momentum.z()*pp );
|
|---|
| 638 | }
|
|---|
| 639 | pp = mz.momentum.mag();
|
|---|
| 640 | if (pp > 0.)
|
|---|
| 641 | {
|
|---|
| 642 | pp = 1./pp;
|
|---|
| 643 | mz.momentum.setX( mz.momentum.x()*pp );
|
|---|
| 644 | mz.momentum.setY( mz.momentum.y()*pp );
|
|---|
| 645 | mz.momentum.setZ( mz.momentum.z()*pp );
|
|---|
| 646 | }
|
|---|
| 647 | return;
|
|---|
| 648 | }
|
|---|
| 649 |
|
|---|
| 650 | inline
|
|---|
| 651 | void Trac( const G4GHEKinematicsVector & p1, const G4GHEKinematicsVector & mx,
|
|---|
| 652 | const G4GHEKinematicsVector & my, const G4GHEKinematicsVector & mz)
|
|---|
| 653 | {
|
|---|
| 654 | double px, py, pz;
|
|---|
| 655 | px = mx.momentum.x()*p1.momentum.x()
|
|---|
| 656 | + mx.momentum.y()*p1.momentum.y()
|
|---|
| 657 | + mx.momentum.z()*p1.momentum.z();
|
|---|
| 658 | py = my.momentum.x()*p1.momentum.x()
|
|---|
| 659 | + my.momentum.y()*p1.momentum.y()
|
|---|
| 660 | + my.momentum.z()*p1.momentum.z();
|
|---|
| 661 | pz = mz.momentum.x()*p1.momentum.x()
|
|---|
| 662 | + mz.momentum.y()*p1.momentum.y()
|
|---|
| 663 | + mz.momentum.z()*p1.momentum.z();
|
|---|
| 664 | momentum.setX( px );
|
|---|
| 665 | momentum.setY( py );
|
|---|
| 666 | momentum.setZ( pz );
|
|---|
| 667 | return;
|
|---|
| 668 | }
|
|---|
| 669 |
|
|---|
| 670 | inline
|
|---|
| 671 | void Print( G4int L)
|
|---|
| 672 | {
|
|---|
| 673 | G4cout << "G4GHEKinematicsVector: "
|
|---|
| 674 | << L << " " << momentum.x() << " " << momentum.y() << " " << momentum.z() << " "
|
|---|
| 675 | << energy << " " << kineticEnergy << " " << mass << " " << charge << " "
|
|---|
| 676 | << timeOfFlight << " " << side << " " << flag << " " << code << particleDef << G4endl;
|
|---|
| 677 | return;
|
|---|
| 678 | }
|
|---|
| 679 |
|
|---|
| 680 | G4ParticleMomentum momentum;
|
|---|
| 681 | G4double energy;
|
|---|
| 682 | G4double kineticEnergy;
|
|---|
| 683 | G4double mass;
|
|---|
| 684 | G4double charge;
|
|---|
| 685 | G4double timeOfFlight;
|
|---|
| 686 | G4int side;
|
|---|
| 687 | G4bool flag;
|
|---|
| 688 | G4int code;
|
|---|
| 689 | G4ParticleDefinition * particleDef;
|
|---|
| 690 | };
|
|---|
| 691 |
|
|---|
| 692 | #endif
|
|---|