geant4用G4Scintillation获取随机粒子打在已知闪烁体上的波形,并将输出的波形数据保存在txt文件中
时间: 2024-01-21 16:19:59 浏览: 29
在Geant4中,可以使用G4Scintillation类来模拟光子在闪烁体中的产生和传输,并获取波形数据。下面是一个简单的示例代码,它将一个光子束打在一个氧化铝晶体上,并将输出的波形数据保存在txt文件中。
```cpp
#include "G4Scintillation.hh"
#include "G4LogicalVolume.hh"
#include "G4LogicalSkinSurface.hh"
#include "G4SDManager.hh"
#include "G4HCofThisEvent.hh"
#include "G4TouchableHistory.hh"
#include "G4Step.hh"
#include "G4ThreeVector.hh"
#include "G4OpticalPhoton.hh"
#include "G4VProcess.hh"
#include <fstream>
// 在 Construct 方法中创建 G4Scintillation 对象
void MyDetectorConstruction::Construct() {
// ...
G4Scintillation* scint = new G4Scintillation("MyScintillation");
// ...
}
// 在 SteppingAction 方法中获取波形数据并保存到文件中
void MySteppingAction::UserSteppingAction(const G4Step* step) {
G4Track* track = step->GetTrack();
G4ParticleDefinition* particle = track->GetDefinition();
if (particle != G4OpticalPhoton::OpticalPhotonDefinition()) {
return;
}
G4StepPoint* preStep = step->GetPreStepPoint();
G4TouchableHistory* theTouchable = (G4TouchableHistory*)(preStep->GetTouchable());
G4ThreeVector globalpos = preStep->GetPosition();
G4LogicalVolume* lv = theTouchable->GetVolume()->GetLogicalVolume();
const G4VProcess* creator = track->GetCreatorProcess();
if (creator == nullptr) {
return;
}
if (creator->GetProcessName() != "Scintillation") {
return;
}
G4Scintillation* scint = dynamic_cast<G4Scintillation*>(creator);
if (scint == nullptr) {
return;
}
G4double energy = step->GetTotalEnergyDeposit();
G4double time = preStep->GetGlobalTime();
G4double wave = scint->Sample(energy);
// 将波形数据保存到文件中
std::ofstream outfile("waveform.txt", std::ios_base::app);
outfile << time << " " << wave << std::endl;
outfile.close();
}
```
在上面的示例代码中,我们在 `Construct` 方法中创建了一个名为 `MyScintillation` 的 `G4Scintillation` 对象。在 `UserSteppingAction` 方法中,我们首先判断当前粒子是否为光子,然后获取光子的产生位置和能量,并调用 `G4Scintillation` 的 `Sample` 方法获取波形数据。最后,我们将波形数据保存到名为 `waveform.txt` 的文件中。
需要注意的是,由于每个光子的波形数据都需要单独保存,因此我们在文件操作时需要使用`std::ios_base::app`选项,以便将数据追加到文件末尾。同时,我们还需要在每次模拟运行之前清空文件中的数据,以避免旧数据对新数据的影响。