source: sasmodels/sasmodels/models/sc_paracrystal.c @ 7e0b281

core_shell_microgelsmagnetic_modelticket-1257-vesicle-productticket_1156ticket_1265_superballticket_822_more_unit_tests
Last change on this file since 7e0b281 was 7e0b281, checked in by Paul Kienzle <pkienzle@…>, 7 years ago

adjust paracrystal equations to better match terminology in Matsuoka paper

  • Property mode set to 100644
File size: 2.9 KB
Line 
1static double
2sc_Zq(double qa, double qb, double qc, double dnn, double d_factor)
3{
4    const double a1 = qa;
5    const double a2 = qb;
6    const double a3 = qc;
7
8    // Numerator: (1 - exp(a)^2)^3
9    //         => (-(exp(2a) - 1))^3
10    //         => -expm1(2a)^3
11    // Denominator: prod(1 - 2 cos(d ak) exp(a) + exp(2a))
12    //         => prod(exp(a)^2 - 2 cos(d ak) exp(a) + 1)
13    //         => prod((exp(a) - 2 cos(d ak)) * exp(a) + 1)
14    const double arg = -0.5*square(dnn*d_factor)*(a1*a1 + a2*a2 + a3*a3);
15    const double exp_arg = exp(arg);
16    const double Zq = -cube(expm1(2.0*arg))
17        / ( ((exp_arg - 2.0*cos(dnn*a1))*exp_arg + 1.0)
18          * ((exp_arg - 2.0*cos(dnn*a2))*exp_arg + 1.0)
19          * ((exp_arg - 2.0*cos(dnn*a3))*exp_arg + 1.0));
20
21    return Zq;
22}
23
24// occupied volume fraction calculated from lattice symmetry and sphere radius
25static double
26sc_volume_fraction(double radius, double dnn)
27{
28    return sphere_volume(radius/dnn);
29}
30
31static double
32form_volume(double radius)
33{
34    return sphere_volume(radius);
35}
36
37
38static double Iq(double q, double dnn,
39  double d_factor, double radius,
40  double sld, double solvent_sld)
41{
42    // translate a point in [-1,1] to a point in [0, 2 pi]
43    const double phi_m = M_PI_4;
44    const double phi_b = M_PI_4;
45    // translate a point in [-1,1] to a point in [0, pi]
46    const double theta_m = M_PI_4;
47    const double theta_b = M_PI_4;
48
49
50    double outer_sum = 0.0;
51    for(int i=0; i<150; i++) {
52        double inner_sum = 0.0;
53        const double theta = Gauss150Z[i]*theta_m + theta_b;
54        double sin_theta, cos_theta;
55        SINCOS(theta, sin_theta, cos_theta);
56        const double qc = q*cos_theta;
57        const double qab = q*sin_theta;
58        for(int j=0;j<150;j++) {
59            const double phi = Gauss150Z[j]*phi_m + phi_b;
60            double sin_phi, cos_phi;
61            SINCOS(phi, sin_phi, cos_phi);
62            const double qa = qab*cos_phi;
63            const double qb = qab*sin_phi;
64            const double form = sc_Zq(qa, qb, qc, dnn, d_factor);
65            inner_sum += Gauss150Wt[j] * form;
66        }
67        inner_sum *= phi_m;  // sum(f(x)dx) = sum(f(x)) dx
68        outer_sum += Gauss150Wt[i] * inner_sum * sin_theta;
69    }
70    outer_sum *= theta_m;
71    const double Zq = outer_sum/M_PI_2;
72    const double Pq = sphere_form(q, radius, sld, solvent_sld);
73
74    return sc_volume_fraction(radius, dnn) * Pq * Zq;
75}
76
77
78static double Iqxy(double qx, double qy,
79    double dnn, double d_factor, double radius,
80    double sld, double solvent_sld,
81    double theta, double phi, double psi)
82{
83    double q, zhat, yhat, xhat;
84    ORIENT_ASYMMETRIC(qx, qy, theta, phi, psi, q, xhat, yhat, zhat);
85    const double qa = q*xhat;
86    const double qb = q*yhat;
87    const double qc = q*zhat;
88
89    q = sqrt(qa*qa + qb*qb + qc*qc);
90    const double Pq = sphere_form(q, radius, sld, solvent_sld);
91    const double Zq = sc_Zq(qa, qb, qc, dnn, d_factor);
92    return sc_volume_fraction(radius, dnn) * Pq * Zq;
93}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.