AliGeant4/AliPrimaryGeneratorAction.cxx

   1 // $Id$
   2 // Category: run
   3 //
   4 // See the class description in the header file.
   5
   6 #include "AliPrimaryGeneratorAction.h"
   7 #include "AliPrimaryGeneratorMessenger.h"
   8 #include "AliTrackingAction.h"
   9 #include "AliParticleGun.h"
  10 #include "AliGunParticle.h"
  11 #include "AliGlobals.h"
  12 #include "AliRun.h"
  13 #include "AliGenerator.h"
  14
  15 #include "TG3Units.h"
  16
  17 #include <G4Event.hh>
  18 #include <G4ParticleTable.hh>
  19 #include <G4ParticleDefinition.hh>
  20
  21 #include <Randomize.hh>
  22
  23 #include <TParticle.h>
  24
  25 AliPrimaryGeneratorAction::AliPrimaryGeneratorAction()
  26   : fGenerator(kAliGenerator),
  27     fNofGunParticles(1),
  28     fVerboseLevel(0),
  29     fParticleArray(0)
  30 {
  31 //
  32   fParticleGun = new AliParticleGun();
  33   fMessenger = new AliPrimaryGeneratorMessenger(this);
  34 }
  35
  36 AliPrimaryGeneratorAction::AliPrimaryGeneratorAction(
  37                                     const AliPrimaryGeneratorAction& right) {
  38 //
  39   AliGlobals::Exception(
  40     "AliPrimaryGeneratorAction is protected from copying.");
  41 }
  42
  43 AliPrimaryGeneratorAction::~AliPrimaryGeneratorAction() {
  44 //
  45   delete fMessenger;
  46   delete fParticleGun;
  47 }
  48
  49 // operators
  50
  51 AliPrimaryGeneratorAction&
  52 AliPrimaryGeneratorAction::operator=(const AliPrimaryGeneratorAction &right)
  53 {
  54   // check assignement to self
  55   if (this == &right) return *this;
  56
  57   AliGlobals::Exception(
  58     "AliPrimaryGeneratorAction is protected from assigning.");
  59
  60   return *this;
  61 }
  62
  63 // private methods
  64
  65 void AliPrimaryGeneratorAction::ConstructGenerator()
  66 {
  67 // Constructs selected generator.
  68 // ---
  69
  70   fParticleArray = 0;
  71   switch (fGenerator) {
  72     case kGun:
  73       // gun is constructed interactively
  74       return;
  75     case kGeantino:
  76       ConstructGeantinoGenerator(false);
  77       return;
  78     case kChargedGeantino:
  79       ConstructGeantinoGenerator(true);
  80       return;
  81     case kAliGenerator:
  82       ConstructAliGenerator();
  83       return;
  84   }
  85 }
  86
  87 void AliPrimaryGeneratorAction::ConstructGeantinoGenerator(G4bool isCharged)
  88 {
  89 // Geantino with random momentum direction
  90 // (the default generator).
  91 // ---
  92
  93   // reset gun
  94   fParticleGun->Reset();
  95
  96   G4ParticleTable* particleTable
  97     = G4ParticleTable::GetParticleTable();
  98
  99   for (G4int i=0; i< fNofGunParticles; i++)
 100   {
 101     G4ParticleDefinition* particleDef = 0;
 102     if (!isCharged)
 103       particleDef = particleTable->FindParticle("geantino");
 104     else
 105       particleDef = particleTable->FindParticle("chargedgeantino");
 106
 107     if (!particleDef) {
 108       G4String text = "AliPrimaryGeneratorAction::GenerateGeantino:\n";
 109       text = text + "   G4ParticleTable::FindParticle() failed.";
 110       AliGlobals::Exception(text);
 111     }
 112
 113     G4double rn[3];
 114     RandFlat::shootArray(3,rn);
 115     G4double px=rn[0];
 116     G4double py=rn[1];
 117     G4double pz=rn[2];
 118     G4ThreeVector momentumDir(px, py, pz);
 119
 120     G4double energy = 1.*GeV;
 121     G4ThreeVector position(0.,0.,0.);
 122     G4double time = 0.;
 123     G4ThreeVector polarization(0.,0.,0.);
 124
 125     AliGunParticle * gunParticle
 126       = new AliGunParticle(particleDef, momentumDir, energy, position, time,
 127               polarization);
 128
 129     fParticleGun->AddParticle(gunParticle);
 130   }
 131   if (fVerboseLevel>1) {
 132     G4cout << "Geantino generator has been built." << G4endl;
 133   }
 134 }
 135
 136 void AliPrimaryGeneratorAction::ConstructAliGenerator()
 137 {
 138 // Generator from AliRoot
 139 // AliGenerator::Generate() fills the AliRun::fParticles array.
 140 // ---
 141
 142   // check if AliGenerator is set
 143   AliGenerator* generator = gAlice->Generator();
 144   if (!generator) {
 145     G4String text = "AliPrimaryGeneratorAction::ConstructGenerator:\n";
 146     text = text + "   No AliGenerator is defined in gAlice.";
 147     AliGlobals::Exception(text);
 148   }
 149   // fill AliRun::fParticles array
 150   generator->Generate();
 151   fParticleArray = gAlice->Particles();
 152 }
 153
 154 void AliPrimaryGeneratorAction::GenerateAliGeneratorPrimaries(G4Event* event)
 155 {
 156 // Creates a new G4PrimaryVertex objects for each TParticle
 157 // in fParticles array.
 158 // ---
 159
 160   G4PrimaryVertex* previousVertex = 0;
 161   G4ThreeVector previousPosition = G4ThreeVector();
 162   G4double previousTime = 0.;
 163
 164   G4int nofParticles = gAlice->GetNtrack();
 165   // add verbose
 166   //G4cout << " nofParticles: " <<  nofParticles << G4endl;
 167   for( G4int i=0; i<nofParticles; i++ ) {
 168
 169     // get particle from TClonesArray
 170     TObject* particleTObject
 171       = fParticleArray->UncheckedAt(i);
 172     TParticle* particle
 173       = dynamic_cast<TParticle*>(particleTObject);
 174
 175     // check particle type
 176     if (!particle) {
 177       G4String text =
 178         "AliPrimaryGeneratorAction::GenerateAliGeneratorPrimaries\n";
 179       text = text + "Unknown particle type";
 180       AliGlobals::Exception(text);
 181     }
 182
 183     // get particle definition from G4ParticleTable
 184     G4int pdgEncoding = particle->GetPdgCode();
 185     G4ParticleTable* particleTable
 186       = G4ParticleTable::GetParticleTable();
 187     G4ParticleDefinition* particleDefinition = 0;
 188     if (pdgEncoding != 0)
 189       particleDefinition = particleTable->FindParticle(pdgEncoding);
 190     else {
 191       G4String name = particle->GetName();
 192       if (name == "Rootino")
 193         particleDefinition = particleTable->FindParticle("geantino");
 194     }
 195
 196     if (particleDefinition==0) {
 197       G4cout << "pdgEncoding: " << pdgEncoding << G4endl;
 198       G4String text =
 199         "AliPrimaryGeneratorAction::GenerateAliGeneratorPrimaries:\n";
 200       text = text + "   G4ParticleTable::FindParticle() failed.";
 201       AliGlobals::Exception(text);
 202     }
 203
 204     // get/create vertex
 205     G4ThreeVector position
 206       = G4ThreeVector(particle->Vx()*TG3Units::Length(),
 207                       particle->Vy()*TG3Units::Length(),
 208                       particle->Vz()*TG3Units::Length());
 209     G4double time = particle->T()*TG3Units::Time();
 210     G4PrimaryVertex* vertex;
 211     if ( i==0 || position != previousPosition || time != previousTime ) {
 212       // create a new vertex
 213       // in case position and time of gun particle are different from
 214       // previous values
 215       // (vertex objects are destroyed in G4EventManager::ProcessOneEvent()
 216       // when event is deleted)
 217       vertex = new G4PrimaryVertex(position, time);
 218       event->AddPrimaryVertex(vertex);
 219
 220       previousVertex = vertex;
 221       previousPosition = position;
 222       previousTime = time;
 223     }
 224     else
 225       vertex = previousVertex;
 226
 227     // create a primary particle and add it to the vertex
 228     // (primaryParticle objects are destroyed in G4EventManager::ProcessOneEvent()
 229     // when event and then vertex is deleted)
 230     G4double px = particle->Px()*TG3Units::Energy();
 231     G4double py = particle->Py()*TG3Units::Energy();
 232     G4double pz = particle->Pz()*TG3Units::Energy();
 233     G4PrimaryParticle* primaryParticle
 234       = new G4PrimaryParticle(particleDefinition, px, py, pz);
 235
 236     // set polarization
 237     TVector3 polarization;
 238     particle->GetPolarisation(polarization);
 239     primaryParticle
 240       ->SetPolarization(polarization.X(), polarization.Y(), polarization.Z());
 241
 242     // add primary particle to the vertex
 243     vertex->SetPrimary(primaryParticle);
 244   }
 245 }
 246
 247 // public methods
 248
 249 void AliPrimaryGeneratorAction::GeneratePrimaries(G4Event* event)
 250 {
 251 // Generates primary particles by the selected generator.
 252 // ---
 253
 254   // reset AliRun
 255   gAlice->BeginEvent();
 256
 257   // fill particle gun/particle array
 258   ConstructGenerator();
 259
 260   // generate primary vertices
 261   if (fParticleArray)  {
 262     // use AliGenerator if set
 263     GenerateAliGeneratorPrimaries(event);
 264
 265     // do not save primary particles
 266     // (they would be stored twice)
 267     AliTrackingAction* trackingAction
 268       =  AliTrackingAction::Instance();
 269     trackingAction->SetSavePrimaries(false);
 270   }
 271   else {
 272     // use particle gun otherwise
 273     fParticleGun->GeneratePrimaryVertex(event);
 274
 275     // primary particles have to be saved
 276     AliTrackingAction* trackingAction
 277       =  AliTrackingAction::Instance();
 278     trackingAction->SetSavePrimaries(true);
 279   }
 280 }
 281
 282 void AliPrimaryGeneratorAction::SetGenerator(AliPrimaryGenerator generator)
 283 {
 284 // Sets generator.
 285 // ---
 286
 287   fGenerator = generator;
 288 }
 289
 290 void AliPrimaryGeneratorAction::SetNofGunParticles(G4int nofParticles)
 291 {
 292 // Sets number of primary particles.
 293 // This method is applied only to "gun" type generators
 294 // (and not to AliGenerator from AliRoot).
 295 // ---
 296
 297   fNofGunParticles = nofParticles;
 298 }
 299
 300
 301
 302
 303
 304