1 | #ifndef PARTICLEBEAM_SEEN |
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2 | #define PARTICLEBEAM_SEEN |
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3 | #include <iostream> |
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4 | #include <sstream> |
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5 | #include <stdio.h> |
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6 | #include<cmath> |
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7 | #include <vector> |
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8 | |
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9 | #include "bareParticle.h" |
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10 | #include "nomdElements.h" |
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11 | #include "beam2Moments.h" |
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12 | |
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13 | using namespace std; |
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14 | |
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15 | class particleBeam |
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16 | { |
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17 | bool particleRepresentationOk_; |
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18 | bool momentRepresentationOk_; |
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19 | beam2Moments rij_; |
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20 | double P0Transport_; |
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21 | |
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22 | // ce faisceau contient les coordonnees des particules quand elles |
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23 | // passe en un z, qui est celui de la particules de reference ( |
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24 | // (particule donne par l'attribut referenceParticle_ ci-dessous ; |
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25 | // cette particule est abstraite, car elle est dupliquee dans le faisceau |
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26 | // proprement dit, et n'intervient plus, en tant que telle, dans la dynamique) |
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27 | |
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28 | // Une particule courante est definie par : |
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29 | // x (cm) |
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30 | // y (cm) |
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31 | // cdeltat = dephasage, donc décalage en z, exprime en c.dt soit, en cm |
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32 | // cdeltat > 0 implique que la particule est en avance sur la particule de ref. |
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33 | // gamma.betax (radians ? a verifier) |
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34 | // gamma.betay |
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35 | // gamma.betaz |
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36 | |
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37 | vector<bareParticle> relativePartic_; |
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38 | // La particule de reference (abstraite) est definie par x,y,z,gamma.betax, gamma.betay, gamma.betaz |
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39 | // elle est dupliquee dans le faisceau proprement dit (relativePartic_) avec z = 0; |
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40 | |
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41 | bareParticle referenceParticle_; |
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42 | |
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43 | |
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44 | vector<double> centroid_; |
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45 | |
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46 | void impressionDesMoments() const; |
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47 | void razDesMoments(); |
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48 | void particlesPhaseSpaceComponent(vector<double>& coord, unsigned index); |
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49 | unsigned indexFromPspaToTransport(unsigned index) const; |
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50 | |
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51 | void histogramInitialize(unsigned int index,vector<double>& vshf,double out[3]); |
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52 | void histogramPacking(double ecatyp,vector<double>vshf,vector<double>&xcor,vector<int>& hist); |
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53 | |
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54 | double getSigmaTransportij(unsigned indexI, unsigned indexJ); |
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55 | double getUnnormalizedTranspPhaseSpaceArea(unsigned TranspIndexAbs, unsigned TranspIndexOrd); |
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56 | |
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57 | |
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58 | unsigned pspaCoorIndexFromString(string nameCoor) const; |
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59 | unsigned transportCoorIndexFromString(string nameCoor) const; |
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60 | |
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61 | inline double dimensionalFactorFromTransportToGraphics(unsigned index) { |
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62 | if ( index == 0 || index == 2 || index == 4 ) return 10.; // mm |
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63 | else return 1.0; // mrad |
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64 | } |
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65 | |
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66 | |
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67 | |
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68 | |
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69 | inline string transportVariableName(unsigned index) { |
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70 | switch ( index ) { |
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71 | case 0 : return " x "; |
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72 | case 1 : return " x' "; |
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73 | case 2 : return " y "; |
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74 | case 3 : return " y' "; |
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75 | case 4 : return " l "; |
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76 | case 5 : return "dp/p"; |
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77 | default : { |
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78 | cout << " particleBeam::transportVariableName : coordinate index ERROR index : "<< index << endl; |
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79 | return ""; |
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80 | } |
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81 | } |
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82 | } |
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83 | |
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84 | |
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85 | |
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86 | |
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87 | inline string graphicTransportUnitName(unsigned index) { |
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88 | switch ( index ) { |
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89 | case 0 : return " mm "; |
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90 | case 1 : return " mrad "; |
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91 | case 2 : return " mm "; |
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92 | case 3 : return " mrad "; |
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93 | case 4 : return " mm "; |
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94 | case 5 : return " % "; |
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95 | default : { |
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96 | cout << " particleBeam::transportVariableName : coordinate index ERROR index : "<< index << endl; |
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97 | return ""; |
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98 | } |
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99 | } |
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100 | } |
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101 | |
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102 | |
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103 | public: |
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104 | |
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105 | particleBeam(); |
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106 | virtual ~particleBeam() {;} |
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107 | |
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108 | void buildMomentRepresentation(); |
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109 | void clear(); |
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110 | int getNbParticles() const; |
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111 | const beam2Moments& getTransportMoments() const; |
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112 | double getUnnormalizedEmittanceX(); |
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113 | double getP0Transport() const; |
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114 | double referenceKineticEnergyMeV() const; |
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115 | bool particleRepresentationOk() const; |
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116 | bool momentRepresentationOk() const; |
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117 | void addParticle( bareParticle p); |
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118 | const vector<bareParticle>& getParticleVector() const; |
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119 | vector<bareParticle>& getParticleVector(); |
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120 | double getXmaxRms(); |
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121 | // void getVariance(double& varx, double& vary, double& varz) const; |
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122 | void set2Moments(beam2Moments& moments); |
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123 | void setWithParticles(vector<double>& centroid, bareParticle& referencePart, vector<bareParticle>& particles); |
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124 | void printAllXYZ() const; |
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125 | void ZrangeCdt(double& zmin, double& zmax) const; // extension en phase (cm) |
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126 | void donneesDessinEllipse(vector<double>& xcor, vector<double>& ycor, vector<string>& legende, string namex, string namey); |
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127 | void particlesPhaseSpaceData(vector<double>& xcor, vector<double>& ycor, vector<string>& legende, string namex, string namey); |
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128 | |
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129 | |
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130 | // coordonnees d'une particule dans le faisceau deploye ( passage |
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131 | // d'une representation z=cte a une representation t=cte) |
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132 | TRIDVECTOR coordonneesDeployees(unsigned particleIndex, double cdtShift = 0.0); |
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133 | |
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134 | inline TRIDVECTOR betaGamma(unsigned particleIndex) { |
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135 | return relativePartic_.at(particleIndex).getBetaGamma(); |
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136 | } |
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137 | |
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138 | virtual string fileOutputFlow() const; |
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139 | virtual bool FileInput(ifstream& ifs); |
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140 | |
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141 | void histogramme(unsigned int index,vector<double>&xcor,vector<int>& hist,vector<string>& legende); |
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142 | }; |
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143 | #endif |
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