source: sasmodels/sasmodels/models/elliptical_cylinder.c @ d277229

core_shell_microgelsmagnetic_modelticket-1257-vesicle-productticket_1156ticket_1265_superballticket_822_more_unit_tests
Last change on this file since d277229 was d277229, checked in by grethevj, 6 years ago

Models updated to include choices for effective interaction radii

  • Property mode set to 100644
File size: 4.5 KB
Line 
1static double
2form_volume(double radius_minor, double r_ratio, double length)
3{
4    return M_PI * radius_minor * radius_minor * r_ratio * length;
5}
6
7static double
8radius_from_volume(double radius_minor, double r_ratio, double length)
9{
10    const double volume_ellcyl = form_volume(radius_minor,r_ratio,length);
11    return cbrt(0.75*volume_ellcyl/M_PI);
12}
13
14static double
15radius_from_min_dimension(double radius_minor, double r_ratio, double length)
16{
17    const double rad_min = (r_ratio > 1.0 ? radius_minor : r_ratio*radius_minor);
18    return (rad_min < length ? rad_min : length);
19}
20
21static double
22radius_from_max_dimension(double radius_minor, double r_ratio, double length)
23{
24    const double rad_max = (r_ratio < 1.0 ? radius_minor : r_ratio*radius_minor);
25    return (rad_max > length ? rad_max : length);
26}
27
28static double
29radius_from_diagonal(double radius_minor, double r_ratio, double length)
30{
31    const double radius_max = (r_ratio > 1.0 ? radius_minor*r_ratio : radius_minor);
32    return sqrt(radius_max*radius_max + 0.25*length*length);
33}
34
35static double
36effective_radius(int mode, double radius_minor, double r_ratio, double length)
37{
38    if (mode == 1) {
39        return radius_from_volume(radius_minor, r_ratio, length);
40    } else if (mode == 2) {
41        return 0.5*radius_minor*(1.0 + r_ratio);
42    } else if (mode == 3) {
43        return (r_ratio > 1.0 ? radius_minor : r_ratio*radius_minor);
44    } else if (mode == 4) {
45        return (r_ratio < 1.0 ? radius_minor : r_ratio*radius_minor);
46    } else if (mode == 5) {
47        return sqrt(radius_minor*radius_minor*r_ratio);
48    } else if (mode == 6) {
49        return 0.5*length;
50    } else if (mode == 7) {
51        return radius_from_min_dimension(radius_minor,r_ratio,length);
52    } else if (mode == 8) {
53        return radius_from_max_dimension(radius_minor,r_ratio,length);
54    } else {
55        return radius_from_diagonal(radius_minor,r_ratio,length);
56    }
57}
58
59static void
60Fq(double q, double *F1, double *F2, double radius_minor, double r_ratio, double length,
61   double sld, double solvent_sld)
62{
63    // orientational average limits
64    const double va = 0.0;
65    const double vb = 1.0;
66    // inner integral limits
67    const double vaj=0.0;
68    const double vbj=M_PI;
69
70    const double radius_major = r_ratio * radius_minor;
71    const double rA = 0.5*(square(radius_major) + square(radius_minor));
72    const double rB = 0.5*(square(radius_major) - square(radius_minor));
73
74    //initialize integral
75    double outer_sum_F1 = 0.0;
76    double outer_sum_F2 = 0.0;
77    for(int i=0;i<GAUSS_N;i++) {
78        //setup inner integral over the ellipsoidal cross-section
79        const double cos_val = ( GAUSS_Z[i]*(vb-va) + va + vb )/2.0;
80        const double sin_val = sqrt(1.0 - cos_val*cos_val);
81        //const double arg = radius_minor*sin_val;
82        double inner_sum_F1 = 0.0;
83        double inner_sum_F2 = 0.0;
84        for(int j=0;j<GAUSS_N;j++) {
85            const double theta = ( GAUSS_Z[j]*(vbj-vaj) + vaj + vbj )/2.0;
86            const double r = sin_val*sqrt(rA - rB*cos(theta));
87            const double be = sas_2J1x_x(q*r);
88            inner_sum_F1 += GAUSS_W[j] * be;
89            inner_sum_F2 += GAUSS_W[j] * be * be;
90        }
91        //now calculate the value of the inner integral
92        inner_sum_F1 *= 0.5*(vbj-vaj);
93        inner_sum_F2 *= 0.5*(vbj-vaj);
94
95        //now calculate outer integral
96        const double si = sas_sinx_x(q*0.5*length*cos_val);
97        outer_sum_F1 += GAUSS_W[i] * inner_sum_F1 * si;
98        outer_sum_F2 += GAUSS_W[i] * inner_sum_F2 * si * si;
99    }
100    // correct limits and divide integral by pi
101    outer_sum_F1 *= 0.5*(vb-va)/M_PI;
102    outer_sum_F2 *= 0.5*(vb-va)/M_PI;
103
104    // scale by contrast and volume, and convert to to 1/cm units
105    const double volume = form_volume(radius_minor, r_ratio, length);
106    const double contrast = sld - solvent_sld;
107    const double s = contrast*volume;
108    *F1 = 1.0e-2*s*outer_sum_F1;
109    *F2 = 1.0e-4*s*s*outer_sum_F2;
110}
111
112
113static double
114Iqabc(double qa, double qb, double qc,
115     double radius_minor, double r_ratio, double length,
116     double sld, double solvent_sld)
117{
118    // Compute:  r = sqrt((radius_major*cos_nu)^2 + (radius_minor*cos_mu)^2)
119    // Given:    radius_major = r_ratio * radius_minor
120    const double qr = radius_minor*sqrt(square(r_ratio*qb) + square(qa));
121    const double be = sas_2J1x_x(qr);
122    const double si = sas_sinx_x(qc*0.5*length);
123    const double fq = be * si;
124    const double contrast = sld - solvent_sld;
125    const double volume = form_volume(radius_minor, r_ratio, length);
126    return 1.0e-4 * square(contrast * volume * fq);
127}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.