EMCAL/jet_finder_ua1.F

   1 c
   2 c => Original copy from /star/emc/shester/cl/pams/emc/jet/jet_finer_ua1.F
   3 c
   4 c:>------------------------------------------------------------------
   5 C:ROUTINE:      subroutine jet_finder_ua1
   6 C:DESCRIPTION:  UA1 jet algorithm from LUND JETSET called from EMC_erj
   7 C:ARGUMENTS:    emc_energy_h, emc_energy,
   8 C:ARGUMENTS:    et_tot, EMC_jetpar, ierror
   9 C:RETURN VALUE: ierror=1 on error
  10 c:>------------------------------------------------------------------
  11       subroutine jet_finder_ua1(
  12      +        ncell, ncell_tot, etc, etac, phic,
  13      +        min_move, max_move, mode, prec_bg, ierror)
  14       implicit none ! 5-oct-2001
  15 c#include "math_constants.inc"
  16 c#include "calorSize.inc"
  17       real C_PI
  18       real C_2PI
  19       real etaCellSize
  20       real phiCellSize
  21       INTEGER NMAX,JMAX
  22       parameter(NMAX=30000,JMAX=100) ! 10-oct-2201
  23       integer ncell, ierror, mode, ncell_tot
  24       real etc(NMAX),etac(NMAX),phic(NMAX)
  25       real cone_rad, et_seed, ej_min, et_min
  26       real min_move, max_move, prec_bg
  27       integer flag(NMAX),index(NMAX)
  28       integer n_iter,i,j,k,l,nc
  29       real et_sum,et_ave,et_sum_old
  30       real et,eta,phi,eta0,phi0,etab,phib,ets,etas,phis
  31       real deta,dphi,r_int
  32 !
  33       real occupationAll, occupationInJet  ! 3-oct-2001 by PAI
  34       integer maxTowerInJet                ! 5-oct-2001 by PAI
  35       save    maxTowerInJet                ! This is obligatory
  36       integer idPerfomance /119/
  37       save    idPerfomance
  38 !  print parameter - 27-sep-2001 by PAI
  39       integer kpri/0/
  40       integer njet, ncellj
  41       real    etj, etaj, phij
  42 *    Results
  43       COMMON /EMCALJETS/ NJET, ETJ(100), ETAJ(100,2), PHIJ(100,2),
  44      +     NCELLJ(100)
  45 *    Cell Geometry
  46       COMMON /EMCALCELLGEO/ etaCellSize, phiCellSize
  47 *    Parameters
  48       COMMON /EMCALJETPARAM/ cone_rad, et_seed, ej_min, et_min
  49
  50       C_PI  = 3.1415926
  51       C_2PI = 2.*C_PI
  52
  53       if(kpri.eq.0) then
  54         kpri = 1
  55 ! for add. correction of jet energy if ocupation in jet not 100% !!
  56 ! may differ from real number because grid
  57         maxTowerInJet=
  58      +       int((C_PI*cone_rad*cone_rad)/(etaCellSize*phiCellSize)+0.5)
  59         print 1, ncell_tot
  60      +       ,cone_rad, et_seed, ej_min, et_min
  61      +       ,min_move, max_move, mode, prec_bg
  62      +       ,maxTowerInJet
  63  1    format(/
  64      +    '    == jet_finder_UA1 ==  '/
  65      +    ' ncell_tot                   ', i5/
  66      +    ' cone rad                    ', f5.2/
  67      +    ' et_seed                     ', f5.2,' GeV/C'/
  68      +    ' ej_min                      ', f5.2,' GeV/C'/
  69      +    ' et_min(tower after bg sub.) ', f5.2,' GeV/C'/
  70      +    ' min_cone_move               ', f5.3/
  71      +    ' max_cone_move               ', f5.3/
  72      +    ' Mode for BG subtraction     ', i5/
  73      +    ' prec_bg                     ', f5.4/
  74      +    ' -- PAI"s addition --'/
  75      +    ' maxTowerInJet               ', i5/
  76      +    ' -- '/
  77      +    )
  78         if(NMAX .lt. ncell_tot) then
  79           print 2, NMAX, ncell_tot
  80  2    format('<E> you must increase memory -> NMAX ',i6
  81      +      ,' ncell_tot ', i6)
  82         endif
  83       endif
  84       call hf1(idPerfomance, 1., 1.)
  85       occupationAll = float(ncell) / float(ncell_tot)
  86       call hf1(111, occupationAll, 1.)
  87 ! print parameter - 27-sep-2001 by PAI
  88       ierror =0
  89       n_iter =0
  90 c*-sort cells by Et decending order, store the order in index
  91       call sortzv(etc,index,ncell,-1,1,0)
  92 c*-sum up total energy of all cells
  93       if(mode .eq. 1) then
  94          n_iter=1
  95          et_sum=0.0
  96          do i=1, ncell
  97             et_sum=et_sum+etc(i)
  98          enddo
  99          et_sum_old=et_sum
 100          et_ave=et_sum/float(ncell_tot)
 101       else
 102          et_ave=0.0
 103       endif
 104 c*-Watch out!!! For mode=1, it can jump back to here for next iteration!!!
 105  999  continue
 106 c*-kill cells (flag=2) with Et below ET_MIN after background subtraction
 107       call vzero(flag,ncell)
 108       do i=1, ncell
 109          if(etc(i)-et_ave .le. et_min) flag(i)=2
 110       enddo
 111       njet = 0
 112 c*-Initiator cell is the one with highest Et of not yet used ones
 113       i=1
 114       j=index(i)
 115       if(i.eq.1. and. etc(j).lt.et_seed) then
 116         if(mode.eq.0 .or. (mode.eq.1 .and. n_iter.eq.1)) then
 117           call hf1(idPerfomance, 2., 1.)
 118           print *,' no cell with Et higher than et_seed ->', etc(j)
 119         endif
 120       endif
 121       do while(etc(j) .ge. et_seed)
 122          if(flag(j) .eq. 0) then
 123             et =etc(j)-et_ave
 124             eta=etac(j)
 125             phi=phic(j)
 126             eta0=eta
 127             phi0=phi
 128             etab=eta
 129             phib=phi
 130             ets =0.0
 131             etas=0.0
 132             phis=0.0
 133 c*-weighted eta and phi.
 134             do k= 1, ncell
 135                l=index(k)
 136                if(flag(l).eq.0) then
 137                   deta=etac(l)-eta
 138 c*-Is the cell is in the cone?
 139                   if(abs(deta).le.cone_rad)then
 140                      dphi=phic(l)-phi
 141                      do while(dphi .gt. C_PI)
 142                         dphi=dphi-C_2PI
 143                      enddo
 144                      do while(dphi .le. -C_PI)
 145                         dphi=dphi+C_2PI
 146                      enddo
 147                      if(abs(dphi).le.cone_rad) then
 148                         r_int=sqrt(deta**2+dphi**2)
 149                         if(r_int.le.cone_rad)then
 150 c*-calculate offset from initiate cell
 151                            deta=etac(l)-eta0
 152                            dphi=phic(l)-phi0
 153                            do while(dphi .gt. C_PI)
 154                               dphi=dphi-C_2PI
 155                            enddo
 156                            do while(dphi .lt. -C_PI)
 157                               dphi=dphi+C_2PI
 158                            enddo
 159                            et=etc(l)-et_ave
 160                            etas=etas+abs(et)*deta
 161                            phis=phis+abs(et)*dphi
 162                            ets =ets +et
 163 c*-New weighted eta and phi including this cell
 164                            eta=eta0+etas/ets
 165                            phi=phi0+phis/ets
 166 c*-If cone does not move much from previous cone, just go next step
 167                            r_int=sqrt((eta-etab)**2+(phi-phib)**2)
 168                            if(r_int .le. min_move) then
 169                               goto 159
 170                            endif
 171 c*-Cone should not move more than MAX_CONE_MOVE from initiator cell
 172                            r_int=sqrt((etas/ets)**2+(phis/ets)**2)
 173                            if(r_int .ge. max_move) then
 174                               eta=etab
 175                               phi=phib
 176                               goto 159
 177                            endif
 178 c*-Store this loop information
 179                            etab=eta
 180                            phib=phi
 181                         endif
 182                      endif
 183                   endif
 184                endif
 185             enddo
 186  159        continue
 187
 188 c*-sum up unused cells within required distance of given eta/phi
 189             nc=0
 190             ets=0.0
 191             etas=0.0
 192             phis=0.0
 193             do k=1,ncell
 194                l=index(k)
 195                if(flag(l) .eq. 0) then
 196                   deta=etac(l)-eta
 197                   if(abs(deta).le.cone_rad)then
 198                      dphi=phic(l)-phi
 199                      do while(dphi .gt. C_PI)
 200                         dphi=dphi-C_2PI
 201                      enddo
 202                      do while(dphi .le. -C_PI)
 203                         dphi=dphi+C_2PI
 204                      enddo
 205                      if(abs(dphi).le.cone_rad) then
 206                         r_int=sqrt(deta**2+dphi**2)
 207                         if(r_int.le.cone_rad)then
 208                            flag(l)=-1
 209                            et  =etc(l)-et_ave
 210                            ets =ets +et
 211                            etas=etas+et*deta
 212                            phis=phis+et*dphi
 213                            nc  = nc + 1
 214                         endif
 215                      endif
 216                   endif
 217                endif
 218             enddo  ! do k=1,ncell
 219 ! 5-oct-2001 by PAI
 220             if(maxTowerInJet .gt. nc) then
 221               ets = ets - et_ave*(maxTowerInJet - nc)
 222             endif
 223 ! 5-oct-2001 by PAI
 224
 225 c*-reject cluster below minimum Ej_min
 226             etas=eta+etas/ets
 227             if(ets*cosh(etas/ets).lt.ej_min) then
 228                do k=1,ncell
 229                   if(flag(k).le.0) flag(k)=0
 230                enddo
 231                if(njet.eq.0) call hf1(idPerfomance, 3., 1.)
 232             else
 233 c*-eles, store flags and jet variables
 234                do k=1,ncell
 235                   if(flag(k).eq.-1) flag(k)=1
 236                enddo
 237                phi=phi+phis/ets
 238                do while(phi .ge. C_2PI)
 239                   phi=phi-C_2PI
 240                enddo
 241                do while(phi .lt. 0.0)
 242                   phi=phi+C_2PI
 243                enddo
 244                njet=njet+1
 245                etj(njet) =ets
 246                etaj(njet,1)=eta0
 247                phij(njet,1)=phi0
 248                etaj(njet,2)=etas
 249                phij(njet,2)=phi
 250                ncellj(njet)=nc
 251                call hf1(112, float(nc)/float(maxTowerInJet), 1.) ! 8-oct-2001
 252             endif
 253          endif
 254          i=i+1
 255          j=index(i)
 256       enddo
 257
 258 c*-recalculate energy sum excluding used cells.
 259       if(mode.eq.1)then
 260          et_sum=0.0
 261          nc=0       ! #cells in jets
 262          do i=1,ncell
 263             if(flag(i).ne.1) then  ! 1 if cell in jet
 264                et_sum=et_sum+etc(i)
 265             else
 266                nc=nc+1
 267             endif
 268          enddo
 269 c*-if background level changes more than prec_bg, go next iteration!!!
 270 c*-after 10 iteration, stop working and finish
 271          if( (abs(et_sum-et_sum_old)/et_sum.gt.prec_bg
 272      +        .and. n_iter.le.10)
 273      +        .or. n_iter.eq.1) then ! minimum 2 iteration - 10-oct-2001 by pai
 274             et_ave=et_sum/float(ncell_tot-nc)
 275             n_iter=n_iter+1
 276             et_sum_old=et_sum
 277             goto 999
 278 c*-Watch out!!! Here is a big jump!!!
 279          endif
 280          occupationInJet = float(ncell) / float(ncell_tot)
 281          call hf1(111, occupationInJet, 1.)
 282          write(*,*) njet,' jet found in ',n_iter,
 283      +     ' iteration(s) : EtSum, EtAve =',
 284      +     et_sum,et_sum/float(ncell_tot-nc)
 285      + , ' ncell_tot ', ncell_tot, ' #cell in jet ', nc
 286      + , ' occupationAll ', occupationAll
 287      + , ' occupationInJet ', occupationInJet
 288       endif
 289
 290       if(njet.gt.100)then
 291          write(*,*)'UA1:Problem:More than 100 jets found!'
 292          ierror = 1
 293       elseif(njet.eq.0)then
 294          write(*,*)'UA1:Done:No jet found!'
 295       else
 296          write(*,*)
 297      +'UA1:Done:Found ',njet,' jet(s)'
 298       end if
 299       return
 300       end
 301
 302
 303