source: sasmodels/sasmodels/models/pearl_necklace.c @ a807206

core_shell_microgelscostrafo411magnetic_modelrelease_v0.94release_v0.95ticket-1257-vesicle-productticket_1156ticket_1265_superballticket_822_more_unit_tests
Last change on this file since a807206 was a807206, checked in by butler, 7 years ago

updating more parameter names addressing #649

  • Property mode set to 100644
File size: 3.7 KB
Line 
1double _pearl_necklace_kernel(double q, double radius, double edge_sep,
2        double thick_string, double num_pearls, double sld_pearl,
3        double sld_string, double sld_solv);
4double form_volume(double radius, double edge_sep,
5        double thick_string, double num_pearls);
6
7double Iq(double q, double radius, double edge_sep,
8        double thick_string, double num_pearls, double sld, 
9        double string_sld, double solvent_sld);
10
11#define INVALID(v) (v.thick_string >= v.radius || v.num_pearls <= 0)
12
13// From Igor library
14double _pearl_necklace_kernel(double q, double radius, double edge_sep, double thick_string,
15        double num_pearls, double sld_pearl, double sld_string, double sld_solv)
16{
17        //relative slds
18        double contrast_pearl = sld_pearl - sld_solv;
19        double contrast_string = sld_string - sld_solv;
20       
21        // number of string segments
22        num_pearls = floor(num_pearls + 0.5); //Force integer number of pearls
23        double num_strings = num_pearls - 1.0;
24       
25        //Pi
26        double pi = 4.0*atan(1.0);
27       
28        // center to center distance between the neighboring pearls
29        double A_s = edge_sep + 2.0 * radius;
30       
31        // Repeated Calculations
32        double sincasq = sinc(q*A_s);
33        double oneminussinc = 1 - sincasq;
34        double q_r = q * radius;
35        double q_edge = q * edge_sep;
36       
37        // each volume
38        double string_vol = edge_sep * pi * thick_string * thick_string / 4.0;
39        double pearl_vol = 4.0 / 3.0 * pi * radius * radius * radius;
40
41        //total volume
42        double tot_vol;
43        //each masses
44        double m_r= contrast_string * string_vol;
45        double m_s= contrast_pearl * pearl_vol;
46        double psi, gamma, beta;
47        //form factors
48        double sss, srr, srs; //cross
49        double srr_1, srr_2, srr_3;
50        double form_factor;
51        tot_vol = num_strings * string_vol;
52        tot_vol += num_pearls * pearl_vol;
53
54        //sine functions of a pearl
55        psi = sin(q_r);
56        psi -= q_r * cos(q_r);
57        psi *= 3.0;
58        psi /= q_r * q_r * q_r;
59
60        // Note take only 20 terms in Si series: 10 terms may be enough though.
61        gamma = Si(q_edge);
62        gamma /= (q_edge);
63        beta = Si(q * (A_s - radius));
64        beta -= Si(q_r);
65        beta /= q_edge;
66
67        // form factor for num_pearls
68        sss = 1.0 - pow(sincasq, num_pearls);
69        sss /= oneminussinc * oneminussinc;
70        sss *= -sincasq;
71        sss -= num_pearls / 2.0;
72        sss += num_pearls / oneminussinc;
73        sss *= 2.0 * m_s * psi * m_s * psi;
74
75        // form factor for num_strings (like thin rods)
76        srr_1 = -sinc(q_edge/2.0) * sinc(q_edge/2.0);
77
78        srr_1 += 2.0 * gamma;
79        srr_1 *= num_strings;
80        srr_2 = 2.0/oneminussinc;
81        srr_2 *= num_strings;
82        srr_2 *= beta * beta;
83        srr_3 = 1.0 - pow(sincasq, num_strings);
84        srr_3 /= oneminussinc * oneminussinc;
85        srr_3 *= beta * beta;
86        srr_3 *= -2.0;
87
88        // total srr
89        srr = srr_1 + srr_2 + srr_3;
90        srr *= m_r * m_r;
91
92        // form factor for correlations
93        srs = 1.0;
94        srs -= pow(sincasq, num_strings);
95        srs /= oneminussinc * oneminussinc;
96        srs *= -sincasq;
97        srs += num_strings/oneminussinc;
98        srs *= 4.0;
99        srs *= (m_r * m_s * beta * psi);
100
101        form_factor = sss + srr + srs;
102        form_factor /= (tot_vol * 1.0e4); // norm by volume and A^-1 to cm^-1
103
104        return (form_factor);
105}
106
107double form_volume(double radius, double edge_sep,
108        double thick_string, double num_pearls)
109{
110        double total_vol;
111
112        double pi = 4.0*atan(1.0);
113        double number_of_strings = num_pearls - 1.0;
114       
115        double string_vol = edge_sep * pi * thick_string * thick_string / 4.0;
116        double pearl_vol = 4.0 / 3.0 * pi * radius * radius * radius;
117
118        total_vol = number_of_strings * string_vol;
119        total_vol += num_pearls * pearl_vol;
120
121        return(total_vol);
122}
123
124double Iq(double q, double radius, double edge_sep,
125        double thick_string, double num_pearls, double sld, 
126        double string_sld, double solvent_sld)
127{
128        double value, tot_vol;
129       
130        value = _pearl_necklace_kernel(q, radius, edge_sep, thick_string,
131                num_pearls, sld, string_sld, solvent_sld);
132        tot_vol = form_volume(radius, edge_sep, thick_string, num_pearls);
133
134        return value*tot_vol;
135}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.