source: sasview/sansmodels/src/c_extensions/refl.c @ 8343e18

ESS_GUIESS_GUI_DocsESS_GUI_batch_fittingESS_GUI_bumps_abstractionESS_GUI_iss1116ESS_GUI_iss879ESS_GUI_iss959ESS_GUI_openclESS_GUI_orderingESS_GUI_sync_sascalccostrafo411magnetic_scattrelease-4.1.1release-4.1.2release-4.2.2release_4.0.1ticket-1009ticket-1094-headlessticket-1242-2d-resolutionticket-1243ticket-1249ticket885unittest-saveload
Last change on this file since 8343e18 was 67424cd, checked in by Mathieu Doucet <doucetm@…>, 13 years ago

Reorganizing models in preparation of cpp cleanup

  • Property mode set to 100644
File size: 5.3 KB
Line 
1/**
2 *  model for NR
3 */
4// The original code, of which work was not DANSE funded,
5// was provided by J. Cho.
6#include <math.h>
7#include "refl.h"
8#include "libmultifunc/librefl.h"
9#include <stdio.h>
10#include <stdlib.h>
11
12#define lamda 4.62
13
14
15double re_kernel(double dp[], double q) {
16        int n = dp[0];
17        int i,j;
18
19        double scale = dp[1];
20        double thick_inter_sub = dp[2];
21        double sld_sub = dp[4];
22        double sld_super = dp[5];
23        double background = dp[6];
24
25  double total_thick=0.0;
26  double nsl=21.0; //nsl = Num_sub_layer:
27  int n_s;
28  double sld_i,dz,phi,R,ko2;
29  double fun;
30  double pi;
31
32  double* sld;
33  double* thick_inter;
34  double* thick;
35  int*fun_type;
36  complex  phi1,alpha,alpha2,kn,fnm,fnp,rn,Xn,nn,nn2,an,nnp1,one,two,n_sub,n_sup,knp1,Xnp1;
37
38  sld = (double*)malloc((n+2)*sizeof(double));
39  thick_inter = (double*)malloc((n+2)*sizeof(double));
40  thick = (double*)malloc((n+2)*sizeof(double));
41  fun_type = (int*)malloc((n+2)*sizeof(int));
42
43  fun_type[0] = dp[3];
44        for (i =1; i<=n; i++){
45                sld[i] = dp[i+6];
46                thick_inter[i]= dp[i+16];
47                thick[i] = dp[i+26];
48                fun_type[i] = dp[i+36];
49                total_thick += thick[i] + thick_inter[i];
50        }
51        sld[0] = sld_sub;
52        sld[n+1] = sld_super;
53
54        thick[0] = total_thick/5.0;
55        thick[n+1] = total_thick/5.0;
56        thick_inter[0] = thick_inter_sub;
57        thick_inter[n+1] = 0.0;
58
59        pi = 4.0*atan(1.0);
60        Xn = cassign(0.0,0.0);
61        one = cassign(1.0,0.0);
62        two = cassign(0.0,-2.0);
63
64        //Checking if floor is available.
65        //no imaginary sld inputs in this function yet
66    n_sub=cassign(1.0-sld_sub*pow(lamda,2.0)/(2.0*pi),0.0);
67    n_sup=cassign(1.0-sld_super*pow(lamda,2.0)/(2.0*pi),0.0);
68    ko2 = pow(2.0*pi/lamda,2.0);
69
70    phi = asin(lamda*q/(4.0*pi));
71    phi1 = cplx_div(rcmult(phi,one),n_sup);
72    alpha = cplx_mult(n_sup,cplx_cos(phi1));
73        alpha2 = cplx_mult(alpha,alpha);
74
75    nnp1=n_sub;
76    knp1=cplx_sqrt(rcmult(ko2,cplx_sub(cplx_mult(nnp1,nnp1),alpha2)));  //nnp1*ko*sin(phinp1)
77    Xnp1=cassign(0.0,0.0);
78    dz = 0.0;
79    // iteration for # of layers +sub from the top
80    for (i=1;i<=n+1; i++){
81        if (fun_type[i-1]==1)
82                fun = 5;
83        else
84                        fun = 0;
85                //iteration for 9 sub-layers
86                for (j=0;j<2;j++){
87                        for (n_s=0;n_s<nsl; n_s++){
88                                if (j==1){
89                                        if (i==n+1)
90                                                break;
91                                        dz = thick[i];
92                                        sld_i = sld[i];
93                                }
94                                else{
95                                        dz = thick_inter[i-1]/nsl;//nsl;
96                                        if (sld[i-1] == sld[i]){
97                                                sld_i = sld[i];
98                                        }
99                                        else{
100                                                sld_i = intersldfunc(fun,nsl, n_s+0.5, 2.5, sld[i-1], sld[i]);
101                                        }
102                                }
103                                nn = cassign(1.0-sld_i*pow(lamda,2.0)/(2.0*pi),0.0);
104                                nn2=cplx_mult(nn,nn);
105
106                                kn=cplx_sqrt(rcmult(ko2,cplx_sub(nn2,alpha2)));        //nn*ko*sin(phin)
107                                an=cplx_exp(rcmult(dz,cplx_mult(two,kn)));
108
109                                fnm=cplx_sub(kn,knp1);
110                                fnp=cplx_add(kn,knp1);
111                                rn=cplx_div(fnm,fnp);
112                                Xn=cplx_mult(an,cplx_div(cplx_add(rn,Xnp1),cplx_add(one,cplx_mult(rn,Xnp1))));    //Xn=an*((rn+Xnp1*anp1)/(1+rn*Xnp1*anp1))
113
114                                Xnp1=Xn;
115                                knp1=kn;
116
117                                if (j==1)
118                                        break;
119                        }
120                }
121    }
122    R=pow(Xn.re,2.0)+pow(Xn.im,2.0);
123    // This temperarily fixes the total reflection for Rfunction and linear.
124    // ToDo: Show why it happens that Xn.re=0 and Xn.im >1!
125    if (Xn.im == 0.0){
126        R=1.0;
127    }
128    R *= scale;
129    R += background;
130
131    free(sld);
132    free(thick_inter);
133    free(thick);
134    free(fun_type);
135
136    return R;
137
138}
139/**
140 * Function to evaluate NR function
141 * @param pars: parameters
142 * @param q: q-value
143 * @return: function value
144 */
145double refl_analytical_1D(ReflParameters *pars, double q) {
146        double dp[47];
147
148        dp[0] = pars->n_layers;
149        dp[1] = pars->scale;
150        dp[2] = pars->thick_inter0;
151        dp[3] = pars->func_inter0;
152        dp[4] = pars->sld_bottom0;
153        dp[5] = pars->sld_medium;
154        dp[6] = pars->background;
155
156        dp[7] = pars->sld_flat1;
157        dp[8] = pars->sld_flat2;
158        dp[9] = pars->sld_flat3;
159        dp[10] = pars->sld_flat4;
160        dp[11] = pars->sld_flat5;
161        dp[12] = pars->sld_flat6;
162        dp[13] = pars->sld_flat7;
163        dp[14] = pars->sld_flat8;
164        dp[15] = pars->sld_flat9;
165        dp[16] = pars->sld_flat10;
166
167        dp[17] = pars->thick_inter1;
168        dp[18] = pars->thick_inter2;
169        dp[19] = pars->thick_inter3;
170        dp[20] = pars->thick_inter4;
171        dp[21] = pars->thick_inter5;
172        dp[22] = pars->thick_inter6;
173        dp[23] = pars->thick_inter7;
174        dp[24] = pars->thick_inter8;
175        dp[25] = pars->thick_inter9;
176        dp[26] = pars->thick_inter10;
177
178        dp[27] = pars->thick_flat1;
179        dp[28] = pars->thick_flat2;
180        dp[29] = pars->thick_flat3;
181        dp[30] = pars->thick_flat4;
182        dp[31] = pars->thick_flat5;
183        dp[32] = pars->thick_flat6;
184        dp[33] = pars->thick_flat7;
185        dp[34] = pars->thick_flat8;
186        dp[35] = pars->thick_flat9;
187        dp[36] = pars->thick_flat10;
188
189        dp[37] = pars->func_inter1;
190        dp[38] = pars->func_inter2;
191        dp[39] = pars->func_inter3;
192        dp[40] = pars->func_inter4;
193        dp[41] = pars->func_inter5;
194        dp[42] = pars->func_inter6;
195        dp[43] = pars->func_inter7;
196        dp[44] = pars->func_inter8;
197        dp[45] = pars->func_inter9;
198        dp[46] = pars->func_inter10;
199
200        return re_kernel(dp, q);
201}
202
203/**
204 * Function to evaluate NR function
205 * @param pars: parameters of NR
206 * @param q: q-value
207 * @return: function value
208 */
209double refl_analytical_2D(ReflParameters *pars, double q, double phi) {
210        return refl_analytical_1D(pars,q);
211}
212
213double refl_analytical_2DXY(ReflParameters *pars, double qx, double qy){
214        return refl_analytical_1D(pars,sqrt(qx*qx+qy*qy));
215}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.