source: sasview/sansmodels/src/sans/models/c_extensions/refl_adv.c @ 7296219

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 7296219 was 7296219, checked in by Mathieu Doucet <doucetm@…>, 12 years ago

Re #5 fixing refl_adv compilation on MSVC

  • Property mode set to 100644
File size: 6.9 KB
Line 
1// The original code, of which work was not DANSE funded,
2// was provided by J. Cho.
3/**
4 * NR model Parratt method
5 */
6#include <math.h>
7#include "refl_adv.h"
8#include "libmultifunc/librefl.h"
9#include <stdio.h>
10#include <stdlib.h>
11
12#define lamda 4.62
13
14
15double re_adv_kernel(double dp[], double q) {
16        int n = dp[0];
17        int i,j;
18        double nsl;
19
20        double scale = dp[1];
21        double thick_inter_sub = dp[2];
22        double sld_sub = dp[4];
23        double sld_super = dp[5];
24        double background = dp[6];
25        double npts = dp[69]; //number of sub_layers in each interface
26
27        double total_thick;
28
29  int n_s;
30  double sld_i,sldim_i,dz,phi,R,ko2;
31  double sign,erfunc;
32  double pi;
33
34  int* fun_type;
35  double* sld;
36  double* sld_im
37  double* thick_inter;
38  double* thick;
39  double* fun_coef;
40  complex  inv_n,phi1,alpha,alpha2,kn,fnm,fnp,rn,Xn,nn,nn2,an,nnp1,one,zero,two,n_sub,n_sup,knp1,Xnp1;
41
42  fun_type = (int*)malloc(n+2);
43  sld = (double*)malloc(n+2);
44  sld_im = (double*)malloc(n+2);
45  thick_inter = (double*)malloc(n+2);
46  thick = (double*)malloc(n+2);
47  fun_coef = (double*)malloc(n+2);
48
49  fun_type[0] = dp[3];
50        fun_coef[0] = fabs(dp[70]);
51        for (i =1; i<=n; i++){
52                sld[i] = dp[i+6];
53                thick_inter[i]= dp[i+16];
54                thick[i] = dp[i+26];
55                fun_type[i] = dp[i+36];
56                sld_im[i] = dp[i+46];
57                fun_coef[i] = fabs(dp[i+56]);
58                //printf("type_func2 =%g\n",fun_coef[i]);
59
60                total_thick += thick[i] + thick_inter[i];
61        }
62        sld[0] = sld_sub;
63        sld[n+1] = sld_super;
64        sld_im[0] = fabs(dp[1+66]);
65        sld_im[n+1] = fabs(dp[2+66]);
66        thick[0] = total_thick/5.0;
67        thick[n+1] = total_thick/5.0;
68        thick_inter[0] = thick_inter_sub;
69        thick_inter[n+1] = 0.0;
70        fun_coef[n+1] = 0.0;
71
72        nsl=npts;//21.0; //nsl = Num_sub_layer:  MUST ODD number in double //no other number works now
73
74        pi = 4.0*atan(1.0);
75    one = cassign(1.0,0.0);
76        //zero = cassign(0.0,0.0);
77        two= cassign(0.0,-2.0);
78
79        //Checking if floor is available.
80        //no imaginary sld inputs in this function yet
81    n_sub=cassign(1.0-sld_sub*pow(lamda,2.0)/(2.0*pi),pow(lamda,2.0)/(2.0*pi)*sld_im[0]);
82    n_sup=cassign(1.0-sld_super*pow(lamda,2.0)/(2.0*pi),pow(lamda,2.0)/(2.0*pi)*sld_im[n+1]);
83    ko2 = pow(2.0*pi/lamda,2.0);
84
85    phi = asin(lamda*q/(4.0*pi));
86    phi1 = cdiv(rcmult(phi,one),n_sup);
87    alpha = cmult(n_sup,ccos(phi1));
88        alpha2 = cmult(alpha,alpha);
89
90    nnp1=n_sub;
91    knp1=csqrt(rcmult(ko2,csub(cmult(nnp1,nnp1),alpha2)));  //nnp1*ko*sin(phinp1)
92    Xnp1=cassign(0.0,0.0);
93    dz = 0.0;
94    // iteration for # of layers +sub from the top
95    for (i=1;i<=n+1; i++){
96        //if (fun_coef[i]==0.0)
97        //      // this condition protects an error in numerical multiplication
98        //      fun_coef[i] = 1e-14;
99                //iteration for 9 sub-layers
100                for (j=0;j<2;j++){
101                        for (n_s=0;n_s<nsl; n_s++){
102                                // for flat layer
103                                if (j==1){
104                                        if (i==n+1)
105                                                break;
106                                        dz = thick[i];
107                                        sld_i = sld[i];
108                                        sldim_i = sld_im[i];
109                                }
110                                // for interface
111                                else{
112                                        dz = thick_inter[i-1]/nsl;
113                                        if (sld[i-1] == sld[i]){
114                                                sld_i = sld[i];
115                                        }
116                                        else{
117                                                sld_i = intersldfunc(fun_type[i-1],nsl, n_s+0.5, fun_coef[i-1], sld[i-1], sld[i]);
118                                        }
119                                        if (sld_im[i-1] == sld_im[i]){
120                                                sldim_i = sld_im[i];
121                                        }
122                                        else{
123                                                sldim_i = intersldfunc(fun_type[i-1],nsl, n_s+0.5, fun_coef[i-1], sld_im[i-1], sld_im[i]);
124                                        }
125                                }
126                                nn = cassign(1.0-sld_i*pow(lamda,2.0)/(2.0*pi),pow(lamda,2.0)/(2.0*pi)*sldim_i);
127                                nn2=cmult(nn,nn);
128
129                                kn=csqrt(rcmult(ko2,csub(nn2,alpha2)));        //nn*ko*sin(phin)
130                                an=cexp(rcmult(dz,cmult(two,kn)));
131
132                                fnm=csub(kn,knp1);
133                                fnp=cadd(kn,knp1);
134                                rn=cdiv(fnm,fnp);
135                                Xn=cmult(an,cdiv(cadd(rn,Xnp1),cadd(one,cmult(rn,Xnp1))));    //Xn=an*((rn+Xnp1*anp1)/(1+rn*Xnp1*anp1))
136
137                                Xnp1=Xn;
138                                knp1=kn;
139                                // no for-loop for flat layer
140                                if (j==1)
141                                        break;
142                        }
143                }
144    }
145    R=pow(Xn.re,2.0)+pow(Xn.im,2.0);
146    // This temperarily fixes the total reflection for Rfunction and linear.
147    // ToDo: Show why it happens that Xn.re=0 and Xn.im >1!
148    if (Xn.im == 0.0 || R > 1){
149        R=1.0;
150    }
151    R *= scale;
152    R += background;
153
154    free(fun_type);
155    free(sld);
156    free(sld_im);
157    free(thick_inter);
158    free(thick);
159    free(fun_coef);
160
161    return R;
162
163}
164
165/**
166 * Function to evaluate NR function
167 * @param pars: parameters of refl
168 * @param q: q-value
169 * @return: function value
170 */
171
172double refl_adv_analytical_1D(ReflAdvParameters *pars, double q) {
173        double dp[71];
174
175        dp[0] = pars->n_layers;
176        dp[1] = pars->scale;
177        dp[2] = pars->thick_inter0;
178        dp[3] = pars->func_inter0;
179        dp[4] = pars->sld_bottom0;
180        dp[5] = pars->sld_medium;
181        dp[6] = pars->background;
182
183        dp[7] = pars->sld_flat1;
184        dp[8] = pars->sld_flat2;
185        dp[9] = pars->sld_flat3;
186        dp[10] = pars->sld_flat4;
187        dp[11] = pars->sld_flat5;
188        dp[12] = pars->sld_flat6;
189        dp[13] = pars->sld_flat7;
190        dp[14] = pars->sld_flat8;
191        dp[15] = pars->sld_flat9;
192        dp[16] = pars->sld_flat10;
193
194        dp[17] = pars->thick_inter1;
195        dp[18] = pars->thick_inter2;
196        dp[19] = pars->thick_inter3;
197        dp[20] = pars->thick_inter4;
198        dp[21] = pars->thick_inter5;
199        dp[22] = pars->thick_inter6;
200        dp[23] = pars->thick_inter7;
201        dp[24] = pars->thick_inter8;
202        dp[25] = pars->thick_inter9;
203        dp[26] = pars->thick_inter10;
204
205        dp[27] = pars->thick_flat1;
206        dp[28] = pars->thick_flat2;
207        dp[29] = pars->thick_flat3;
208        dp[30] = pars->thick_flat4;
209        dp[31] = pars->thick_flat5;
210        dp[32] = pars->thick_flat6;
211        dp[33] = pars->thick_flat7;
212        dp[34] = pars->thick_flat8;
213        dp[35] = pars->thick_flat9;
214        dp[36] = pars->thick_flat10;
215
216        dp[37] = pars->func_inter1;
217        dp[38] = pars->func_inter2;
218        dp[39] = pars->func_inter3;
219        dp[40] = pars->func_inter4;
220        dp[41] = pars->func_inter5;
221        dp[42] = pars->func_inter6;
222        dp[43] = pars->func_inter7;
223        dp[44] = pars->func_inter8;
224        dp[45] = pars->func_inter9;
225        dp[46] = pars->func_inter10;
226
227        dp[47] = pars->sldIM_flat1;
228        dp[48] = pars->sldIM_flat2;
229        dp[49] = pars->sldIM_flat3;
230        dp[50] = pars->sldIM_flat4;
231        dp[51] = pars->sldIM_flat5;
232        dp[52] = pars->sldIM_flat6;
233        dp[53] = pars->sldIM_flat7;
234        dp[54] = pars->sldIM_flat8;
235        dp[55] = pars->sldIM_flat9;
236        dp[56] = pars->sldIM_flat10;
237
238        dp[57] = pars->nu_inter1;
239        dp[58] = pars->nu_inter2;
240        dp[59] = pars->nu_inter3;
241        dp[60] = pars->nu_inter4;
242        dp[61] = pars->nu_inter5;
243        dp[62] = pars->nu_inter6;
244        dp[63] = pars->nu_inter7;
245        dp[64] = pars->nu_inter8;
246        dp[65] = pars->nu_inter9;
247        dp[66] = pars->nu_inter10;
248
249        dp[67] = pars->sldIM_sub0;
250        dp[68] = pars->sldIM_medium;
251        dp[69] = pars->npts_inter;
252        dp[70] = pars->nu_inter0;
253
254        return re_adv_kernel(dp, q);
255}
256
257/**
258 * Function to evaluate NR function
259 * @param pars: parameters of NR
260 * @param q: q-value
261 * @return: function value
262 */
263double refl_adv_analytical_2D(ReflAdvParameters *pars, double q, double phi) {
264        return refl_adv_analytical_1D(pars,q);
265}
266
267double refl_adv_analytical_2DXY(ReflAdvParameters *pars, double qx, double qy){
268        return refl_adv_analytical_1D(pars,sqrt(qx*qx+qy*qy));
269}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.