12C在水中能损

读取dedx vs MeV/u文件（Lise++生成）

In [1]:
%jsroot on
In [2]:
//%jsroot on//本代码用于读取粒子（12C）在介质（水）中能损与能量的关系
ifstream in("12C-H2O-energyloss.txt");//读的方式打开文件
string ss;//string字符串ss；
double a, b, e, dedx;
auto * g_12C = new TGraph;//创建名为g_12C的Graph；
TCanvas c;//创建画布；
if(!in.is_open())//文件对象与文件绑定，!in.is_open-非空，"!"为非，此处可理解为未打开文件；
{
    cout<<"Data File dose not exist!"<<endl;
    return 0;
}
getline(in,ss);//读取in文件的一行到ss；
int i = 0;
while(!in.eof())//in.eof():读到文件结束符时返回true。!in.eof()--文件未读到结尾；
{
    in>>a>>b>>e>>dedx>>a>>b>>a>>b>>a>>b>>a>>b;//in文件逐行读入a、b、e、dedx
    g_12C->SetPoint(i,e*12,dedx*1000);//在图g_12C中添加数据点
    i++;
}
g_12C->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. MeV for 12C in water");
g_12C->SetLineColor(kGreen);
g_12C->Draw();
gPad->SetLogy();
gPad->SetLogx();
c.Draw();
in.close();










    
































In [3]:



    


cout<<"0.15 MeV的12C在水中的de/dx："<<g_12C->Eval(0.15)<<"MeV/mm；"<<endl;



    















    






0.15 MeV的12C在水中的de/dx：230.891MeV/mm；





















切片，计算穿透每个切片后的能损
    

  • 方法一
    • 














In [4]:



    


//%jsroot on;//本行代码用于计算12C-Bragg curve：需要利用上述代码，采用方法1计算(delta_E=delta_E/delta_x(E)*delta_
Double_t e_r_12C1 = 3022.;//MeV：12C总能量（剩余能量）；
Double_t dx_12C1 = 0.001;//mm：穿透每个切片的厚度；
Double_t x_12C1=0.0;//mm：穿透总厚度
auto * Bragg_12C1 = new TGraph;
TCanvas c1;
Int_t j_12C1 =0;
//cout<<g_12C->Eval(e_r_12C1)<<endl;//测试上部分代码是否可以继承，测试结果可以继承；
while(e_r_12C1>0)
{
    Bragg_12C1->SetPoint(j_12C1,x_12C1,g_12C->Eval(e_r_12C1));//写入穿透该切片前位置与dedx
    j_12C1++;//下一切片；
    x_12C1=j_12C1*dx_12C1;//穿透该切片后位置；
    e_r_12C1=e_r_12C1-dx_12C1*g_12C->Eval(e_r_12C1);//穿透切片后剩余能量；
}
Bragg_12C1->SetPoint(j_12C1,x_12C1,0);//写入12C能量全部沉积后的位置与dedx；
Bragg_12C1->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. mm for 12C in water with method1");
Bragg_12C1->SetLineColor(kGreen);
Bragg_12C1->Draw();
gPad->SetLogy();
c1.Draw();



    















    
































In [5]:



    


cout<<"方法1：能量为"<<e_r_12C1<<" MeV的12C在水中的穿透深度为"<<x_12C1<<" mm；"<<endl;



    















    






方法1：能量为-0.128848 MeV的12C在水中的穿透深度为126.983 mm；





















    

  • 方法二
    • 














In [6]:



    


//%jsroot on;//本行代码用于计算12C-Bragg curve：需要利用上述代码，采用方法2计算(*delta_x=delta_E/(delta_E/delta_x(E))
Double_t e_r_12C2 = 3022.;//MeV
Double_t de_12C2 = 0.1;//MeV
Double_t dx_12C2=0;//mm
Double_t x_12C2=0;//mm
auto * Bragg_12C2 = new TGraph;
TCanvas c2;
Int_t j_12C2 =0;

while(e_r_12C2>0)
{
    Bragg_12C2->SetPoint(j_12C2,x_12C2,g_12C->Eval(e_r_12C2));
    j_12C2++;
    dx_12C2=de_12C2/g_12C->Eval(e_r_12C2);
    x_12C2=x_12C2+dx_12C2;
    e_r_12C2=e_r_12C2-de_12C2;
}
Bragg_12C2->SetPoint(j_12C2,x_12C2,0);
Bragg_12C2->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. mm for 12C in water with method2");
Bragg_12C2->SetLineColor(kBlue);
Bragg_12C2->Draw();
gPad->SetLogy();
c2.Draw();
cout<<x_12C2<<endl;



    















    























    






126.985



















In [7]:



    


cout<<"方法2：能量为"<<e_r_12C2<<" MeV的12C在水中的穿透深度为"<<x_12C2<<" mm;"<<endl;



    















    






方法2：能量为-0.1 MeV的12C在水中的穿透深度为126.985 mm;





















质子（p）在水中能损
读取dedx vs MeV/u文件（Lise++生成）












In [8]:



    


//%jsroot on//本代码用于读取粒子（p）在介质（水）中能损与能量的关系
ifstream in_p("p-H2O-energyloss.txt");
string ss_p;
double a_p, b_p, e_p, dedx_p;
auto * g_p = new TGraph;
TCanvas c0;
if(!in_p.is_open())
{
    cout<<"Data File dose not exist!"<<endl;
    return 0;
}
getline(in_p,ss_p);
int i_p = 0;
while(!in_p.eof())
{
    in_p>>a_p>>b_p>>e_p>>dedx_p>>a_p>>b_p>>a_p>>b_p>>a_p>>b_p>>a_p>>b_p;
    g_p->SetPoint(i_p,e_p*12,dedx_p*1000);
    i_p++;
}
g_p->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. MeV for p in water");
g_p->SetLineColor(kGreen);
g_p->Draw();
gPad->SetLogy();
gPad->SetLogx();
c0.Draw();
in_p.close();



    















    
































In [9]:



    


cout<<"0.15 MeV的质子在水中的de/dx："<<g_p->Eval(0.15)<<"MeV/mm；"<<endl;



    















    






0.15 MeV的质子在水中的de/dx：38.4017MeV/mm；





















切片，计算穿透每个切片后的能损
    

  • 方法一
    • 














In [10]:



    


//%jsroot on;//本行代码用于计算p-Bragg curve：需要利用上述代码，采用方法1计算(delta_E=delta_E/delta_x(E)*delta_x
Double_t e_r_p1 = 400.;//MeV：p总能量（剩余能量）；
Double_t dx_p1 = 0.001;//mm：穿透每个切片的厚度；
Double_t x_p1 = 0.0;//mm：穿透总厚度
auto * Bragg_p1 = new TGraph;
TCanvas c3;
Int_t j_p1 =0;
while(e_r_p1>0)
{
    Bragg_p1->SetPoint(j_p1,x_p1,g_p->Eval(e_r_p1));//写入穿透该切片前位置与dedx
    j_p1++;//下一切片；
    x_p1=j_p1*dx_p1;//穿透该切片后位置；
    e_r_p1=e_r_p1-dx_p1*g_p->Eval(e_r_p1);//穿透切片后剩余能量；
}
Bragg_p1->SetPoint(j_p1,x_p1,0);//写入12C能量全部沉积后的位置与dedx；
Bragg_p1->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. mm for p in water with method1");
Bragg_p1->SetLineColor(kRed);
Bragg_p1->GetYaxis()->SetRangeUser(0.1,1000);

Bragg_p1->Draw();
gPad->SetLogy();
c3.Draw();



    















    
































In [11]:



    


cout<<"方法1：能量为"<<e_r_p1<<" MeV的12C在水中的穿透深度为"<<x_p1<<" mm；"<<endl;



    















    






方法1：能量为-0.00699092 MeV的12C在水中的穿透深度为127.111 mm；





















    

  • 方法二
    • 














In [12]:



    


//%jsroot on;//本行代码用于计算12C-Bragg curve：需要利用上述代码，采用方法2计算(*delta_x=delta_E/(delta_E/delta_x(E))
Double_t e_r_p2 = 399.3;//MeV
Double_t de_p2 =0.1;//MeV
Double_t dx_p2=0;//mm
Double_t x_p2=0;//mm
auto * Bragg_p2 = new TGraph;
TCanvas c4;
Int_t j_p2 =0;

while(e_r_p2>0)
{
    Bragg_p2->SetPoint(j_p2,x_p2,g_p->Eval(e_r_p2));
    j_p2++;
    dx_p2=de_p2/g_p->Eval(e_r_p2);
    x_p2=x_p2+dx_p2;
    e_r_p2=e_r_p2-de_p2;
}
Bragg_p2->SetPoint(j_p2,x_p2,0);
Bragg_p2->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. mm for p in water with method2");
Bragg_p2->SetLineColor(kYellow);
Bragg_p2->GetYaxis()->SetRangeUser(0.1,1000);
Bragg_p2->Draw();
gPad->SetLogy();
c4.Draw();



    















    
































In [13]:



    


cout<<"方法1：能量为"<<e_r_p2<<" MeV的12C在水中的穿透深度为"<<x_p2<<" mm；"<<endl;



    















    






方法1：能量为-2.22766e-11 MeV的12C在水中的穿透深度为126.733 mm；



















In [14]:



    


//%jsroot on
TCanvas c5;
Bragg_12C1->Draw();
Bragg_12C1->GetYaxis()->SetRangeUser(0.1,1000);
Bragg_12C1->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. mm for p(red) and 12C (Green)in water with method1");
Bragg_p1->Draw("same");
gPad->SetLogy();
c5.Draw();



    















    
































In [15]:



    


//%jsroot on
TCanvas c6;
Bragg_12C2->Draw();
Bragg_12C2->GetYaxis()->SetRangeUser(0.1,1000);
Bragg_12C2->SetTitle("dE/dx (MeV/mm) vs. mm for p(Yellow) and 12C (blue)in water with method2");
Bragg_p2->Draw("same");
gPad->SetLogy();
c6.Draw();



    















    
































In [16]:



    


!jupyter nbconvert BraggCurve.ipynb --to html



    















    






[NbConvertApp] Converting notebook BraggCurve.ipynb to html

[NbConvertApp] Writing 8196430 bytes to BraggCurve.html