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 #include <TClonesArray.h>
  25
  26 AliPrimaryGeneratorAction::AliPrimaryGeneratorAction()
  27   : fGenerator(kAliGenerator),
  28     fNofGunParticles(1),
  29     fVerboseLevel(0),
  30     fParticleArray(0)
  31 {
  32 //
  33   fParticleGun = new AliParticleGun();
  34   fMessenger = new AliPrimaryGeneratorMessenger(this);
  35 }
  36
  37 AliPrimaryGeneratorAction::AliPrimaryGeneratorAction(
  38                                     const AliPrimaryGeneratorAction& right) {
  39 //
  40   AliGlobals::Exception(
  41     "AliPrimaryGeneratorAction is protected from copying.");
  42 }
  43
  44 AliPrimaryGeneratorAction::~AliPrimaryGeneratorAction() {
  45 //
  46   delete fMessenger;
  47   delete fParticleGun;
  48 }
  49
  50 // operators
  51
  52 AliPrimaryGeneratorAction&
  53 AliPrimaryGeneratorAction::operator=(const AliPrimaryGeneratorAction &right)
  54 {
  55   // check assignement to self
  56   if (this == &right) return *this;
  57
  58   AliGlobals::Exception(
  59     "AliPrimaryGeneratorAction is protected from assigning.");
  60
  61   return *this;
  62 }
  63
  64 // private methods
  65
  66 void AliPrimaryGeneratorAction::ConstructGenerator()
  67 {
  68 // Constructs selected generator.
  69 // ---
  70
  71   fParticleArray = 0;
  72   switch (fGenerator) {
  73     case kGun:
  74       // gun is constructed interactively
  75       return;
  76     case kGeantino:
  77       ConstructGeantinoGenerator(false);
  78       return;
  79     case kChargedGeantino:
  80       ConstructGeantinoGenerator(true);
  81       return;
  82     case kAliGenerator:
  83       ConstructAliGenerator();
  84       return;
  85   }
  86 }
  87
  88 void AliPrimaryGeneratorAction::ConstructGeantinoGenerator(G4bool isCharged)
  89 {
  90 // Geantino with random momentum direction
  91 // (the default generator).
  92 // ---
  93
  94   // reset gun
  95   fParticleGun->Reset();
  96
  97   G4ParticleTable* particleTable
  98     = G4ParticleTable::GetParticleTable();
  99
 100   for (G4int i=0; i< fNofGunParticles; i++)
 101   {
 102     G4ParticleDefinition* particleDef = 0;
 103     if (!isCharged)
 104       particleDef = particleTable->FindParticle("geantino");
 105     else
 106       particleDef = particleTable->FindParticle("chargedgeantino");
 107
 108     if (!particleDef) {
 109       G4String text = "AliPrimaryGeneratorAction::GenerateGeantino:\n";
 110       text = text + "   G4ParticleTable::FindParticle() failed.";
 111       AliGlobals::Exception(text);
 112     }
 113
 114     G4double rn[3];
 115     RandFlat::shootArray(3,rn);
 116     G4double px=rn[0];
 117     G4double py=rn[1];
 118     G4double pz=rn[2];
 119     G4ThreeVector momentumDir(px, py, pz);
 120
 121     G4double energy = 1.*GeV;
 122     G4ThreeVector position(0.,0.,0.);
 123     G4double time = 0.;
 124     G4ThreeVector polarization(0.,0.,0.);
 125
 126     AliGunParticle * gunParticle
 127       = new AliGunParticle(particleDef, momentumDir, energy, position, time,
 128               polarization);
 129
 130     fParticleGun->AddParticle(gunParticle);
 131   }
 132   if (fVerboseLevel>1) {
 133     G4cout << "Geantino generator has been built." << G4endl;
 134   }
 135 }
 136
 137 void AliPrimaryGeneratorAction::ConstructAliGenerator()
 138 {
 139 // Generator from AliRoot
 140 // AliGenerator::Generate() fills the AliRun::fParticles array.
 141 // ---
 142
 143   // check if AliGenerator is set
 144   AliGenerator* generator = gAlice->Generator();
 145   if (!generator) {
 146     G4String text = "AliPrimaryGeneratorAction::ConstructGenerator:\n";
 147     text = text + "   No AliGenerator is defined in gAlice.";
 148     AliGlobals::Exception(text);
 149   }
 150   // fill AliRun::fParticles array
 151   generator->Generate();
 152   fParticleArray = gAlice->Particles();
 153 }
 154
 155 void AliPrimaryGeneratorAction::GenerateAliGeneratorPrimaries(G4Event* event)
 156 {
 157 // Creates a new G4PrimaryVertex objects for each TParticle
 158 // in fParticles array.
 159 // ---
 160
 161   G4PrimaryVertex* previousVertex = 0;
 162   G4ThreeVector previousPosition = G4ThreeVector();
 163   G4double previousTime = 0.;
 164
 165   G4int nofParticles = gAlice->GetNtrack();
 166   // add verbose
 167   //G4cout << " nofParticles: " <<  nofParticles << G4endl;
 168   for( G4int i=0; i<nofParticles; i++ ) {
 169
 170     // get particle from TClonesArray
 171     TObject* particleTObject
 172       = fParticleArray->UncheckedAt(i);
 173     TParticle* particle
 174       = dynamic_cast<TParticle*>(particleTObject);
 175
 176     // check particle type
 177     if (!particle) {
 178       G4String text =
 179         "AliPrimaryGeneratorAction::GenerateAliGeneratorPrimaries\n";
 180       text = text + "Unknown particle type";
 181       AliGlobals::Exception(text);
 182     }
 183
 184     // get particle definition from G4ParticleTable
 185     G4int pdgEncoding = particle->GetPdgCode();
 186     G4ParticleTable* particleTable
 187       = G4ParticleTable::GetParticleTable();
 188     G4ParticleDefinition* particleDefinition = 0;
 189     if (pdgEncoding != 0)
 190       particleDefinition = particleTable->FindParticle(pdgEncoding);
 191     else {
 192       G4String name = particle->GetName();
 193       if (name == "Rootino")
 194         particleDefinition = particleTable->FindParticle("geantino");
 195     }
 196
 197     if (particleDefinition==0) {
 198       G4cout << "pdgEncoding: " << pdgEncoding << G4endl;
 199       G4String text =
 200         "AliPrimaryGeneratorAction::GenerateAliGeneratorPrimaries:\n";
 201       text = text + "   G4ParticleTable::FindParticle() failed.";
 202       AliGlobals::Exception(text);
 203     }
 204
 205     // get/create vertex
 206     G4ThreeVector position
 207       = G4ThreeVector(particle->Vx()*TG3Units::Length(),
 208                       particle->Vy()*TG3Units::Length(),
 209                       particle->Vz()*TG3Units::Length());
 210     G4double time = particle->T()*TG3Units::Time();
 211     G4PrimaryVertex* vertex;
 212     if ( i==0 || position != previousPosition || time != previousTime ) {
 213       // create a new vertex
 214       // in case position and time of gun particle are different from
 215       // previous values
 216       // (vertex objects are destroyed in G4EventManager::ProcessOneEvent()
 217       // when event is deleted)
 218       vertex = new G4PrimaryVertex(position, time);
 219       event->AddPrimaryVertex(vertex);
 220
 221       previousVertex = vertex;
 222       previousPosition = position;
 223       previousTime = time;
 224     }
 225     else
 226       vertex = previousVertex;
 227
 228     // create a primary particle and add it to the vertex
 229     // (primaryParticle objects are destroyed in G4EventManager::ProcessOneEvent()
 230     // when event and then vertex is deleted)
 231     G4double px = particle->Px()*TG3Units::Energy();
 232     G4double py = particle->Py()*TG3Units::Energy();
 233     G4double pz = particle->Pz()*TG3Units::Energy();
 234     G4PrimaryParticle* primaryParticle
 235       = new G4PrimaryParticle(particleDefinition, px, py, pz);
 236
 237     // set polarization
 238     TVector3 polarization;
 239     particle->GetPolarisation(polarization);
 240     primaryParticle
 241       ->SetPolarization(polarization.X(), polarization.Y(), polarization.Z());
 242
 243     // add primary particle to the vertex
 244     vertex->SetPrimary(primaryParticle);
 245   }
 246 }
 247
 248 // public methods
 249
 250 void AliPrimaryGeneratorAction::GeneratePrimaries(G4Event* event)
 251 {
 252 // Generates primary particles by the selected generator.
 253 // ---
 254
 255   // reset AliRun
 256   gAlice->BeginEvent();
 257
 258   // fill particle gun/particle array
 259   ConstructGenerator();
 260
 261   // generate primary vertices
 262   if (fParticleArray)  {
 263     // use AliGenerator if set
 264     GenerateAliGeneratorPrimaries(event);
 265
 266     // do not save primary particles
 267     // (they would be stored twice)
 268     AliTrackingAction* trackingAction
 269       =  AliTrackingAction::Instance();
 270     trackingAction->SetSavePrimaries(false);
 271   }
 272   else {
 273     // use particle gun otherwise
 274     fParticleGun->GeneratePrimaryVertex(event);
 275
 276     // primary particles have to be saved
 277     AliTrackingAction* trackingAction
 278       =  AliTrackingAction::Instance();
 279     trackingAction->SetSavePrimaries(true);
 280   }
 281 }
 282
 283 void AliPrimaryGeneratorAction::SetGenerator(AliPrimaryGenerator generator)
 284 {
 285 // Sets generator.
 286 // ---
 287
 288   fGenerator = generator;
 289 }
 290
 291 void AliPrimaryGeneratorAction::SetNofGunParticles(G4int nofParticles)
 292 {
 293 // Sets number of primary particles.
 294 // This method is applied only to "gun" type generators
 295 // (and not to AliGenerator from AliRoot).
 296 // ---
 297
 298   fNofGunParticles = nofParticles;
 299 }
 300
 301
 302
 303
 304
 305