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/*
* Accelerator.h
*
* Created on: 22 mars 2011
* Author: christian
*/
#ifndef ACCELERATOR_H_
#define ACCELERATOR_H_
#include <vector>
#include "Vector3D.h"
#include "Particle.h"
#include "Element.h"
namespace vhc {
// TODO Do we need any destructor ?
class Accelerator {
private :
/** Constructeur de copie ne faisant rien. */
Accelerator (Accelerator const& other) {}
/** Opérateur '=' ne faisant rien. */
void operator= (Accelerator const& other) const {}
protected:
/* Attributs d'un accélérateur : une collection d'éléments, et une de particules. */
std::vector< Element* > elementCollec;
std::vector< Particle* > particleCollec;
public:
/** Constructeur d'un accélérateur. */
// Pour l'instant j'ai décidé que l'accélérateur possède deux containers (cf. slide35)
Accelerator ():
elementCollec(0),
particleCollec(0)
{};
virtual ~Accelerator() {clear();}
/* Retourne un pointeur sur un élément de l'accélérateur,
* il n'y a pas besoin d'avoir l'élément lui-même.
* Question : où mettre le 'delete' ? */
Element* getElement(int rank) const { return elementCollec[rank]; }
/* Retourne un pointeur sur une particule de l'accélérateur,
* il n'y a pas besoin d'avoir la particule elle-même.
* Question : où mettre le 'delete' ? */
Particle* getParticle(int rank) const { return particleCollec[rank];}
/** Retourne une représentation en chaîne de caractères de cet accélérateur. */
virtual std::string toString() const;
/** Copie un élément dans l'accélérateur. */
void add(const Element& element) {
elementCollec.push_back(element.clone());
}
/** Copie une particule dans l'accélérateur. */
void add(const Particle& particle){
particleCollec.push_back(particle.clone());
}
/** Efface tous les éléments et les particules. */
void clear() {
for (unsigned int i = 0; i < particleCollec.size(); ++i) {
delete particleCollec[i];
particleCollec[i] = NULL;
}
particleCollec.clear();
for (unsigned int i = 0; i < elementCollec.size(); ++i) {
delete elementCollec[i];
elementCollec[i] = NULL;
}
elementCollec.clear();
}
const std::vector< Element* >& getElements() const {
return elementCollec;
}
const std::vector< Particle* >& getParticles() const {
return particleCollec;
}
/** Fait évoluer l'accélérateur d'un lapse de temps dt. */
void step(double dt) {
for (int i = 0; i < particleCollec.size(); ++i) {
Particle& particle = *(particleCollec[i]);
particle.applyMagneticForce(particle.getElement()->magneticFieldAt(particle.getPosition()), dt);
Vector3D a = particle.getForce() / (particle.getGamma() * particle.getMass());
particle.setVelocity(particle.getVelocity() + a * dt);
}
for (int i = 0; i < particleCollec.size(); ++i) {
Particle& particle = *(particleCollec[i]);
particle.setPosition(particle.getPosition() + particle.getVelocity() * dt);
particle.setForce(Vector3D::Null);
}
}
};
}
#endif /* ACCELERATOR_H_ */
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