EVGEN/AliDecayerExodus.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16
  17 #include "AliDecayerExodus.h"
  18 #include <Riostream.h>
  19 #include <TMath.h>
  20 #include <AliLog.h>
  21 #include <TH1.h>
  22 #include <TRandom.h>
  23 #include <TParticle.h>
  24 #include <TDatabasePDG.h>
  25 #include <TPDGCode.h>
  26 #include <TLorentzVector.h>
  27 #include <TClonesArray.h>
  28
  29
  30 ClassImp(AliDecayerExodus)
  31
  32 //---------------------------------------------------------------------------------------------------
  33 //
  34 // Generate electron-pair mass distributions for Dalitz decays according
  35 // to the Kroll-Wada parametrization: N. Kroll, W. Wada: Phys. Rev 98(1955)1355
  36 // and generate electron-pair mass distributions for resonances according
  37 // to the Gounaris-Sakurai parametrization: G.J. Gounaris, J.J. Sakurai: Phys.Rev.Lett. 21(1968)244
  38 //
  39 // For the electromagnetic form factor the parameterization from
  40 // Lepton-G is used: L.G. Landsberg et al.: Phys. Rep. 128(1985)301
  41 //
  42 // Ralf Averbeck (R.Averbeck@gsi.de)
  43 // Irem Erdemir  (irem.erdemir@cern.ch)
  44 //
  45 //---------------------------------------------------------------------------------------------------
  46
  47
  48 AliDecayerExodus::AliDecayerExodus():
  49     AliDecayer(),
  50     fEPMassPion(0),
  51     fEPMassEta(0),
  52     fEPMassEtaPrime(0),
  53     fEPMassRho(0),
  54     fEPMassOmega(0),
  55     fEPMassOmegaDalitz(0),
  56     fEPMassPhi(0),
  57     fEPMassPhiDalitz(0),
  58     fEPMassJPsi(0),
  59     fInit(0)
  60
  61 {
  62 // Constructor
  63 }
  64
  65
  66 void AliDecayerExodus::Init()
  67 {
  68
  69 // Initialisation
  70 //
  71    Int_t ibin, nbins;
  72    Double_t min, maxpion, maxeta, maxomega, maxetaprime, maxphi, binwidth_pion, binwidth_eta, binwidth_omega, binwidth_etaprime, binwidth_phi;
  73    Double_t pionmass, etamass, omegamass, etaprimemass, phimass, emass, omasspion, omasseta, omassgamma;
  74    Double_t epsilon_pion, epsilon_eta, epsilon_omega, epsilon_etaprime, epsilon_phi;
  75    Double_t delta_pion, delta_eta, delta_omega, delta_etaprime, delta_phi;
  76    Double_t mLL_pion, mLL_eta, mLL_omega, mLL_etaprime, mLL_phi;
  77    Double_t q_pion, q_eta, q_omega, q_etaprime, q_phi;
  78    Double_t kwHelp_pion, kwHelp_eta, kwHelp_omega, kwHelp_etaprime, kwHelp_phi;
  79    Double_t krollWada_pion, krollWada_eta, krollWada_omega, krollWada_etaprime, krollWada_phi;
  80    Double_t formFactor_pion, formFactor_eta, formFactor_omega, formFactor_etaprime, formFactor_phi;
  81    Double_t weight_pion, weight_eta, weight_omega_dalitz, weight_etaprime, weight_phi_dalitz;
  82
  83    Float_t  binwidth;
  84    Float_t  mass_bin, mass_min, mass_max;
  85    Double_t vmass_rho, vmass_omega, vmass_phi, vmass_jpsi, vwidth_rho, vwidth_omega, vwidth_phi, vwidth_jpsi;
  86    Double_t weight_rho, weight_omega, weight_phi, weight_jpsi;
  87
  88 //================================================================================//
  89 //          Create electron pair mass histograms from dalitz decays               //
  90 //================================================================================//
  91
  92     // Get the particle masses
  93     // parent
  94     nbins = 1000;
  95
  96     pionmass     = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(111))->Mass();
  97     etamass      = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(221))->Mass();
  98     omegamass    = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Mass();
  99     etaprimemass = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(331))->Mass();
 100     phimass      = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Mass();
 101     // child - electron
 102     emass = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11))->Mass();
 103     // child - other : third childs from Dalitz decays
 104     omasspion  = pionmass;
 105     omasseta   = etamass;
 106     omassgamma = 0.;
 107
 108     min         = 2.0 * emass;
 109     maxpion     = pionmass - omassgamma;
 110     maxeta      = etamass - omassgamma;
 111     maxomega    = omegamass - pionmass;
 112     maxetaprime = etaprimemass - omassgamma;
 113     maxphi      = phimass - omasseta;
 114
 115     binwidth_pion     = (maxpion - min) / (Double_t)nbins;
 116     binwidth_eta      = (maxeta - min) / (Double_t)nbins;
 117     binwidth_omega    = (maxomega - min) / (Double_t)nbins;
 118     binwidth_etaprime = (maxetaprime - min) / (Double_t)nbins;
 119     binwidth_phi      = (maxphi - min) / (Double_t)nbins;
 120
 121
 122     epsilon_pion     = (emass / pionmass) * (emass / pionmass);
 123     epsilon_eta      = (emass / etamass) * (emass / etamass);
 124     epsilon_omega    = (emass / omegamass) * (emass / omegamass);
 125     epsilon_etaprime = (emass / etaprimemass) * (emass / etaprimemass);
 126     epsilon_phi      = (emass / phimass) * (emass / phimass);
 127
 128
 129     delta_pion       = (omassgamma / pionmass) * (omassgamma / pionmass);
 130     delta_eta        = (omassgamma / etamass) * (omassgamma / etamass);
 131     delta_omega      = (omasspion / omegamass) * (omasspion / omegamass);
 132     delta_etaprime   = (omassgamma / etaprimemass) * (omassgamma / etaprimemass);
 133     delta_phi        = (omasseta / phimass) * (omasseta / phimass);
 134
 135
 136
 137     // create pair mass histograms for Dalitz decays of pi0, eta, omega, eta' and phi
 138     if (!fEPMassPion)          {delete fEPMassPion;        fEPMassPion          = new TH1F("fEPMassPion", "Dalitz electron pair from pion", nbins, min, maxpion); }
 139     if (!fEPMassEta)           {delete fEPMassEta;         fEPMassEta           = new TH1F("fEPMassEta", "Dalitz electron pair from eta", nbins, min, maxeta);}
 140     if (!fEPMassOmegaDalitz)   {delete fEPMassOmegaDalitz; fEPMassOmegaDalitz   = new TH1F("fEPMassOmegaDalitz", "Dalitz electron pair from omega ", nbins, min, maxomega);}
 141     if (!fEPMassEtaPrime)      {delete fEPMassEtaPrime;    fEPMassEtaPrime      = new TH1F("fEPMassEtaPrime", "Dalitz electron pair from etaprime", nbins, min, maxetaprime);}
 142     if (!fEPMassPhiDalitz)     {delete fEPMassPhiDalitz;   fEPMassPhiDalitz     = new TH1F("fEPMassPhiDalitz", "Dalitz electron pair from phi ", nbins, min, maxphi);}
 143
 144
 145     mLL_pion =  mLL_eta = mLL_omega = mLL_etaprime = mLL_phi = 0.;
 146
 147     for (ibin = 1; ibin <= nbins; ibin++ )
 148         {
 149          mLL_pion     = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_pion + binwidth_pion / 2.0;
 150          mLL_eta      = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_eta + binwidth_eta / 2.0;
 151          mLL_omega    = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_omega + binwidth_omega / 2.0;
 152          mLL_etaprime = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_etaprime + binwidth_etaprime / 2.0;
 153          mLL_phi      = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_phi + binwidth_phi / 2.0;
 154
 155
 156          q_pion        = (mLL_pion / pionmass) * (mLL_pion / pionmass);
 157          q_eta         = (mLL_eta / etamass) * (mLL_eta / etamass);
 158          q_omega       = (mLL_omega / omegamass)*(mLL_omega / omegamass);
 159          q_etaprime    = (mLL_etaprime / etaprimemass) * (mLL_etaprime / etaprimemass);
 160          q_phi         = (mLL_phi / phimass) * (mLL_phi / phimass);
 161
 162     if ( q_pion <= 4.0 * epsilon_pion || q_eta <= 4.0 * epsilon_eta || q_omega <= 4.0 * epsilon_omega || q_etaprime <= 4.0 * epsilon_etaprime || q_phi <= 4.0 * epsilon_phi )
 163        {
 164          AliFatal("Error in calculating Dalitz mass histogram binning!");
 165        }
 166
 167
 168     kwHelp_pion     = (1.0 + q_pion /  (1.0 - delta_pion)) * (1.0 + q_pion / (1.0 - delta_pion))
 169                                      - 4.0 * q_pion / ((1.0 - delta_pion) * (1.0 - delta_pion));
 170
 171     kwHelp_eta      = (1.0 + q_eta /  (1.0 - delta_eta)) * (1.0 + q_eta / (1.0 - delta_eta))
 172                                     - 4.0 * q_eta / ((1.0 - delta_eta) * (1.0 - delta_eta));
 173
 174     kwHelp_omega    = (1.0 + q_omega /  (1.0 - delta_omega)) * (1.0 + q_omega / (1.0 - delta_omega))
 175                                       - 4.0 * q_omega / ((1.0 - delta_omega) * (1.0 - delta_omega));
 176
 177     kwHelp_etaprime = (1.0 + q_etaprime /  (1.0 - delta_etaprime)) * (1.0 + q_etaprime / (1.0 - delta_etaprime))
 178                                          - 4.0 * q_etaprime / ((1.0 - delta_etaprime) * (1.0 - delta_etaprime));
 179
 180     kwHelp_phi      = (1.0 + q_phi /  (1.0 - delta_phi)) * (1.0 + q_phi / (1.0 - delta_phi))
 181                                     - 4.0 * q_phi / ((1.0 - delta_phi) * (1.0 - delta_phi));
 182
 183
 184
 185
 186     if ( kwHelp_pion <= 0.0 || kwHelp_eta <= 0.0 || kwHelp_omega <= 0.0 || kwHelp_etaprime <= 0.0 || kwHelp_phi <= 0.0 )
 187        {
 188          AliFatal("Error in calculating Dalitz mass histogram binning!");
 189
 190        }
 191
 192
 193  // Invariant mass distributions of electron pairs from Dalitz decays
 194  // using Kroll-Wada function
 195
 196       krollWada_pion     = (2.0 / mLL_pion) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_pion))
 197                                             * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_pion / q_pion)
 198                                             * (1.0 + 2.0 * epsilon_pion / q_pion);
 199
 200
 201       krollWada_eta      = (2.0 / mLL_eta) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_eta))
 202                                            * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_eta / q_eta)
 203                                            * (1.0 + 2.0 * epsilon_eta / q_eta);
 204
 205
 206       krollWada_omega    = (2.0 / mLL_omega) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_omega))
 207                                              * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_omega / q_omega)
 208                                              * (1.0 + 2.0 * epsilon_omega / q_omega);
 209
 210
 211       krollWada_etaprime = (2.0 / mLL_etaprime) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_etaprime))
 212                                                 * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_etaprime / q_etaprime)
 213                                                 * (1.0 + 2.0 * epsilon_etaprime / q_etaprime);
 214
 215       krollWada_phi      = (2.0 / mLL_phi) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_phi))
 216                                            * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_phi / q_phi)
 217                                            * (1.0 + 2.0 * epsilon_phi / q_phi);
 218
 219
 220
 221     // Form factors from Lepton-G
 222     formFactor_pion     = 1.0/(1.0-5.5*mLL_pion*mLL_pion);
 223     formFactor_eta      = 1.0/(1.0-1.9*mLL_eta*mLL_eta);
 224     formFactor_omega    = (TMath::Power(TMath::Power(0.6519,2),2))
 225                           /(TMath::Power(TMath::Power(0.6519,2)-TMath::Power(mLL_omega, 2), 2)
 226                           + TMath::Power(0.04198, 2)*TMath::Power(0.6519, 2));
 227     formFactor_etaprime = (TMath::Power(TMath::Power(0.764,2),2))
 228                           /(TMath::Power(TMath::Power(0.764,2)-TMath::Power(mLL_etaprime, 2), 2)
 229                           + TMath::Power(0.1020, 2)*TMath::Power(0.764, 2));
 230     formFactor_phi      = 1.0;
 231
 232
 233
 234
 235     weight_pion         = krollWada_pion * formFactor_pion * formFactor_pion;
 236     weight_eta          = krollWada_eta * formFactor_eta * formFactor_eta;
 237     weight_omega_dalitz = krollWada_omega * formFactor_omega;
 238     weight_etaprime     = krollWada_etaprime * formFactor_etaprime;
 239     weight_phi_dalitz   = krollWada_phi * formFactor_phi * formFactor_phi;
 240
 241
 242     // Fill histograms of electron pair masses from dalitz decays
 243     fEPMassPion       ->AddBinContent(ibin, weight_pion);
 244     fEPMassEta        ->AddBinContent(ibin, weight_eta);
 245     fEPMassOmegaDalitz->AddBinContent(ibin, weight_omega_dalitz);
 246     fEPMassEtaPrime   ->AddBinContent(ibin, weight_etaprime);
 247     fEPMassPhiDalitz  ->AddBinContent(ibin, weight_phi_dalitz);
 248     }
 249
 250
 251
 252
 253 //===================================================================================//
 254 //         Create electron pair mass histograms from resonance decays                //
 255 //===================================================================================//
 256
 257    Double_t pimass = 0.13956995;
 258
 259    // Get the particle masses
 260    // parent
 261    vmass_rho   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(113))->Mass();
 262    vmass_omega = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Mass();
 263    vmass_phi   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Mass();
 264    vmass_jpsi  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(443))->Mass();
 265    // Get the particle widths
 266    // parent
 267    vwidth_rho   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(113))->Width();
 268    vwidth_omega = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Width();
 269    vwidth_phi   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Width();
 270    vwidth_jpsi  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(443))->Width();
 271
 272
 273        if ( mass_min == 0. && mass_max == 0. )
 274           {
 275            mass_min  = 2.*pimass;
 276            mass_max  = 5.;
 277           }
 278
 279      binwidth  = (mass_max-mass_min)/(Double_t)nbins;
 280
 281      // create pair mass histograms for resonances of rho, omega, phi and jpsi
 282      if (!fEPMassRho)   {delete fEPMassRho;   fEPMassRho    = new TH1F("fEPMassRho","mass rho",nbins,mass_min,mass_max);}
 283      if (!fEPMassOmega) {delete fEPMassOmega; fEPMassOmega  = new TH1F("fEPMassOmega","mass omega",nbins,mass_min,mass_max);}
 284      if (!fEPMassPhi)   {delete fEPMassPhi;   fEPMassPhi    = new TH1F("fEPMassPhi","mass phi",nbins,mass_min,mass_max);}
 285      if (!fEPMassJPsi)  {delete fEPMassJPsi;  fEPMassJPsi   = new TH1F("fEPMassJPsi","mass jpsi",nbins,mass_min,mass_max);}
 286
 287
 288      for (ibin=1; ibin<=nbins; ibin++ )
 289      {
 290      mass_bin = mass_min+(Double_t)(ibin-1)*binwidth+binwidth/2.0;
 291
 292      weight_rho     = (Float_t)GounarisSakurai(mass_bin,vmass_rho,vwidth_rho,emass);
 293      weight_omega   = (Float_t)GounarisSakurai(mass_bin,vmass_omega,vwidth_omega,emass);
 294      weight_phi     = (Float_t)GounarisSakurai(mass_bin,vmass_phi,vwidth_phi,emass);
 295      weight_jpsi    = (Float_t)Lorentz(mass_bin,vmass_jpsi,vwidth_jpsi);
 296
 297      // Fill histograms of electron pair masses from resonance decays
 298      fEPMassRho  ->AddBinContent(ibin,weight_rho);
 299      fEPMassOmega->AddBinContent(ibin,weight_omega);
 300      fEPMassPhi  ->AddBinContent(ibin,weight_phi);
 301      fEPMassJPsi ->AddBinContent(ibin,weight_jpsi);
 302     }
 303
 304 }
 305
 306 Double_t AliDecayerExodus::GounarisSakurai(Float_t mass, Double_t vmass, Double_t vwidth, Double_t emass)
 307 {
 308 // Invariant mass distributions of electron pairs from resonance decays
 309 // of rho, omega and phi
 310 // using Gounaris-Sakurai function
 311
 312   Double_t corr = 0.;
 313   Double_t epsilon = 0.;
 314   Double_t weight = 0.;
 315
 316   Double_t pimass = 0.13956995;
 317
 318   corr = vwidth*(vmass/mass)*exp(1.5*log((mass*mass/4.0-pimass*pimass)
 319          /(vmass*vmass/4.0-pimass*pimass)));
 320
 321   epsilon = (emass/mass)*(emass/mass);
 322
 323   if ( 1.0-4.0*epsilon>=0.0 )
 324   {
 325    weight = sqrt(1.0-4.0*epsilon)*(1.0+2.0*epsilon)/
 326                 ((vmass*vmass-mass*mass)*(vmass*vmass-mass*mass)+
 327                 (vmass*corr)*(vmass*corr));
 328   }
 329   return weight;
 330 }
 331
 332
 333 Double_t AliDecayerExodus::Lorentz(Float_t mass, Double_t vmass, Double_t vwidth)
 334 {
 335 // Invariant mass distributions of electron pairs from resonance decay
 336 // of jpsi (and it can also be used for other particles except rho, omega and phi)
 337 // using Lorentz function
 338
 339   Double_t weight;
 340
 341   weight = (vwidth*vwidth/4.0)/(vwidth*vwidth/4.0+(vmass-mass)*(vmass-mass));
 342
 343   return weight;
 344
 345 }
 346
 347 void AliDecayerExodus::Decay(Int_t idpart, TLorentzVector* pparent)
 348 {
 349
 350     if (!fInit) {
 351         Init();
 352         fInit=1;
 353     }
 354
 355
 356    Double_t pmass_pion, pmass_eta, pmass_omega_dalitz, pmass_etaprime, pmass_phi_dalitz;
 357    Double_t emass, omass_pion, omass_eta, omass_gamma, epmass_pion, epmass_eta, epmass_omega_dalitz, epmass_etaprime, epmass_phi_dalitz;
 358    Double_t e1_pion, e1_eta, e1_omega, e1_etaprime, e1_phi;
 359    Double_t p1_pion, p1_eta, p1_omega, p1_etaprime, p1_phi;
 360    Double_t e3_gamma_pion, e3_gamma_eta, e3_pion, e3_gamma_etaprime, e3_eta;
 361    Double_t p3_gamma_pion, p3_gamma_eta, p3_pion, p3_gamma_etaprime, p3_eta;
 362
 363    Double_t wp_rho, wp_omega, wp_phi, wp_jpsi, epmass_rho, epmass_omega, epmass_phi, epmass_jpsi;
 364    Double_t mp_rho, mp_omega, mp_phi, mp_jpsi, md_rho, md_omega, md_phi, md_jpsi;
 365    Double_t Ed_rho, Ed_omega, Ed_phi, Ed_jpsi, pd_rho, pd_omega, pd_phi, pd_jpsi;
 366
 367
 368     md_rho =  md_omega =  md_phi =  md_jpsi = 0.;
 369
 370
 371    Double_t costheta, sintheta, cosphi, sinphi, phi;
 372
 373    // Get the particle masses of daughters
 374    emass       = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11)) ->Mass();
 375    omass_pion  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(111))->Mass();
 376    omass_eta   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(221))->Mass();
 377    omass_gamma = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(22)) ->Mass();
 378
 379    // Get the particle widths of mothers for resonances
 380    wp_rho   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(113))->Width();
 381    wp_omega = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Width();
 382    wp_phi   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Width();
 383    wp_jpsi  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(443))->Width();
 384
 385    costheta = (2.0 * gRandom->Rndm()) - 1.;
 386    sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta) * (1. - costheta));
 387    phi      = 2.0 * TMath::ACos(-1.) * gRandom->Rndm();
 388    sinphi   = TMath::Sin(phi);
 389    cosphi   = TMath::Cos(phi);
 390
 391
 392 //-----------------------------------------------------------------------------//
 393 //                        Generate Pizero Dalitz decay                         //
 394 //-----------------------------------------------------------------------------//
 395
 396    if(idpart==111){
 397    pmass_pion = pparent->M();
 398
 399    for(;;){
 400    // Sample the electron pair mass from a histogram
 401    epmass_pion = fEPMassPion->GetRandom();
 402    if (pmass_pion-omass_gamma>epmass_pion && epmass_pion/2.>emass) break;
 403    }
 404
 405    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 406    e1_pion = epmass_pion / 2.;
 407    p1_pion = TMath::Sqrt((e1_pion + emass) * (e1_pion - emass));
 408
 409    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 410    Double_t pProd1_pion[3] = {p1_pion * sintheta * cosphi,
 411                               p1_pion * sintheta * sinphi,
 412                               p1_pion * costheta};
 413
 414    Double_t pProd2_pion[3] = {-1.0 * p1_pion * sintheta * cosphi,
 415                               -1.0 * p1_pion * sintheta * sinphi,
 416                               -1.0 * p1_pion * costheta};
 417
 418
 419    // third child kinematics in parent meson rest frame
 420    e3_gamma_pion       = (pmass_pion * pmass_pion - epmass_pion * epmass_pion)/(2. * pmass_pion);
 421    p3_gamma_pion       = TMath::Sqrt((e3_gamma_pion  * e3_gamma_pion));
 422
 423
 424    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 425    fProducts_pion[2].SetPx(p3_gamma_pion * sintheta * cosphi);
 426    fProducts_pion[2].SetPy(p3_gamma_pion * sintheta * sinphi);
 427    fProducts_pion[2].SetPz(p3_gamma_pion * costheta);
 428    fProducts_pion[2].SetE(e3_gamma_pion);
 429
 430
 431    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 432    Double_t pRot1_pion[3] = {0.};
 433    Rot(pProd1_pion, pRot1_pion, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 434    Double_t pRot2_pion[3] = {0.};
 435    Rot(pProd2_pion, pRot2_pion, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 436    fProducts_pion[0].SetPx(pRot1_pion[0]);
 437    fProducts_pion[0].SetPy(pRot1_pion[1]);
 438    fProducts_pion[0].SetPz(pRot1_pion[2]);
 439    fProducts_pion[0].SetE(e1_pion);
 440    fProducts_pion[1].SetPx(pRot2_pion[0]);
 441    fProducts_pion[1].SetPy(pRot2_pion[1]);
 442    fProducts_pion[1].SetPz(pRot2_pion[2]);
 443    fProducts_pion[1].SetE(e1_pion);
 444
 445    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 446    Double_t eLPparent_pion = TMath::Sqrt(p3_gamma_pion * p3_gamma_pion + epmass_pion * epmass_pion);
 447    TVector3 boostPair_pion( -1.0 * fProducts_pion[2].Px() / eLPparent_pion,
 448                        -1.0 * fProducts_pion[2].Py() / eLPparent_pion,
 449                        -1.0 * fProducts_pion[2].Pz() / eLPparent_pion);
 450    fProducts_pion[0].Boost(boostPair_pion);
 451    fProducts_pion[1].Boost(boostPair_pion);
 452
 453    // boost all decay products into the lab frame
 454    TVector3 boostLab_pion(pparent->Px() / pparent->E(),
 455                      pparent->Py() / pparent->E(),
 456                      pparent->Pz() / pparent->E());
 457
 458    fProducts_pion[0].Boost(boostLab_pion);
 459    fProducts_pion[1].Boost(boostLab_pion);
 460    fProducts_pion[2].Boost(boostLab_pion);
 461
 462    }
 463
 464
 465 //-----------------------------------------------------------------------------//
 466 //                        Generate Rho resonance decay                         //
 467 //-----------------------------------------------------------------------------//
 468
 469    else if(idpart==113){
 470    // calculate rho mass
 471         if(wp_rho!=0.0){
 472           mp_rho = pparent->M();
 473           }
 474         else{
 475         Double_t x_rho=pparent->Px(); Double_t y_rho=pparent->Py(); Double_t z_rho=pparent->Pz();
 476         Double_t t_rho=pparent->E();
 477         Double_t p_rho=x_rho*x_rho+y_rho*y_rho+z_rho*z_rho;
 478         Double_t Q2_rho=abs((t_rho*t_rho)-(p_rho*p_rho));
 479         mp_rho = sqrt(Q2_rho);
 480         }
 481    // daughter
 482        if ( mp_rho < 2.*md_rho )
 483           {
 484            printf("Rho into ee Decay kinematically impossible! \n");
 485            return;
 486            }
 487
 488    for( ;; ) {
 489    // Sample the electron pair mass from a histogram
 490    epmass_rho = fEPMassRho->GetRandom();
 491    if ( mp_rho < 2.*epmass_rho ) break;
 492    }
 493
 494    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 495    Ed_rho = epmass_rho/2.;
 496    pd_rho = TMath::Sqrt((Ed_rho+md_rho)*(Ed_rho-md_rho));
 497
 498    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 499    Double_t pProd1_rho[3] = {pd_rho * sintheta * cosphi,
 500                              pd_rho * sintheta * sinphi,
 501                              pd_rho * costheta};
 502
 503    Double_t pProd2_rho[3] = {-1.0 * pd_rho * sintheta * cosphi,
 504                              -1.0 * pd_rho * sintheta * sinphi,
 505                              -1.0 * pd_rho * costheta};
 506
 507
 508    // electron 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 509    Double_t pRot1_rho[3] = {0.};
 510    Rot(pProd1_rho, pRot1_rho, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 511    Double_t pRot2_rho[3] = {0.};
 512    Rot(pProd2_rho, pRot2_rho, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 513    fProducts_rho[0].SetPx(pRot1_rho[0]);
 514    fProducts_rho[0].SetPy(pRot1_rho[1]);
 515    fProducts_rho[0].SetPz(pRot1_rho[2]);
 516    fProducts_rho[0].SetE(Ed_rho);
 517    fProducts_rho[1].SetPx(pRot2_rho[0]);
 518    fProducts_rho[1].SetPy(pRot2_rho[1]);
 519    fProducts_rho[1].SetPz(pRot2_rho[2]);
 520    fProducts_rho[1].SetE(Ed_rho);
 521
 522
 523    // boost decay products into the lab frame
 524    TVector3 boostLab_rho(pparent->Px() / pparent->E(),
 525                          pparent->Py() / pparent->E(),
 526                          pparent->Pz() / pparent->E());
 527
 528    fProducts_rho[0].Boost(boostLab_rho);
 529    fProducts_rho[1].Boost(boostLab_rho);
 530    }
 531
 532
 533 //-----------------------------------------------------------------------------//
 534 //                        Generate Eta Dalitz decay                            //
 535 //-----------------------------------------------------------------------------//
 536
 537    else if(idpart==221){
 538    pmass_eta = pparent->M();
 539
 540    for(;;){
 541    // Sample the electron pair mass from a histogram
 542    epmass_eta = fEPMassEta->GetRandom();
 543    if(pmass_eta-omass_gamma>epmass_eta && epmass_eta/2.>emass)
 544    break;
 545    }
 546
 547    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 548    e1_eta = epmass_eta / 2.;
 549    p1_eta = TMath::Sqrt((e1_eta + emass) * (e1_eta - emass));
 550
 551    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 552    Double_t pProd1_eta[3] = {p1_eta * sintheta * cosphi,
 553                              p1_eta * sintheta * sinphi,
 554                              p1_eta * costheta};
 555    Double_t pProd2_eta[3] = {-1.0 * p1_eta * sintheta * cosphi,
 556                              -1.0 * p1_eta * sintheta * sinphi,
 557                              -1.0 * p1_eta * costheta};
 558
 559    // third child kinematics in parent meson rest frame
 560    e3_gamma_eta       = (pmass_eta * pmass_eta - epmass_eta * epmass_eta)/(2. * pmass_eta);
 561    p3_gamma_eta       = TMath::Sqrt((e3_gamma_eta * e3_gamma_eta));
 562
 563
 564    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 565    fProducts_eta[2].SetPx(p3_gamma_eta * sintheta * cosphi);
 566    fProducts_eta[2].SetPy(p3_gamma_eta * sintheta * sinphi);
 567    fProducts_eta[2].SetPz(p3_gamma_eta * costheta);
 568    fProducts_eta[2].SetE(e3_gamma_eta);
 569
 570    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 571    Double_t pRot1_eta[3] = {0.};
 572    Rot(pProd1_eta, pRot1_eta, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 573    Double_t pRot2_eta[3] = {0.};
 574    Rot(pProd2_eta, pRot2_eta, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 575    fProducts_eta[0].SetPx(pRot1_eta[0]);
 576    fProducts_eta[0].SetPy(pRot1_eta[1]);
 577    fProducts_eta[0].SetPz(pRot1_eta[2]);
 578    fProducts_eta[0].SetE(e1_eta);
 579    fProducts_eta[1].SetPx(pRot2_eta[0]);
 580    fProducts_eta[1].SetPy(pRot2_eta[1]);
 581    fProducts_eta[1].SetPz(pRot2_eta[2]);
 582    fProducts_eta[1].SetE(e1_eta);
 583
 584    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 585    Double_t eLPparent_eta = TMath::Sqrt(p3_gamma_eta * p3_gamma_eta + epmass_eta * epmass_eta);
 586    TVector3 boostPair_eta( -1.0 * fProducts_eta[2].Px() / eLPparent_eta,
 587                        -1.0 * fProducts_eta[2].Py() / eLPparent_eta,
 588                        -1.0 * fProducts_eta[2].Pz() / eLPparent_eta);
 589    fProducts_eta[0].Boost(boostPair_eta);
 590    fProducts_eta[1].Boost(boostPair_eta);
 591
 592    // boost all decay products into the lab frame
 593    TVector3 boostLab_eta(pparent->Px() / pparent->E(),
 594                      pparent->Py() / pparent->E(),
 595                      pparent->Pz() / pparent->E());
 596
 597    fProducts_eta[0].Boost(boostLab_eta);
 598    fProducts_eta[1].Boost(boostLab_eta);
 599    fProducts_eta[2].Boost(boostLab_eta);
 600
 601     }
 602
 603
 604 //-----------------------------------------------------------------------------//
 605 //                        Generate Omega Dalitz decay                          //
 606 //-----------------------------------------------------------------------------//
 607
 608    else if(idpart==223){
 609    pmass_omega_dalitz = pparent->M();
 610    for(;;){
 611    // Sample the electron pair mass from a histogram
 612    epmass_omega_dalitz = fEPMassOmegaDalitz->GetRandom();
 613    if(pmass_omega_dalitz-omass_pion>epmass_omega_dalitz && epmass_omega_dalitz/2.>emass)
 614    break;}
 615
 616    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 617    e1_omega = epmass_omega_dalitz / 2.;
 618    p1_omega = TMath::Sqrt((e1_omega + emass) * (e1_omega - emass));
 619
 620    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 621    Double_t pProd1_omega_dalitz[3] = {p1_omega * sintheta * cosphi,
 622                                p1_omega * sintheta * sinphi,
 623                                p1_omega * costheta};
 624    Double_t pProd2_omega_dalitz[3] = {-1.0 * p1_omega * sintheta * cosphi,
 625                                -1.0 * p1_omega * sintheta * sinphi,
 626                                -1.0 * p1_omega * costheta};
 627
 628    // third child kinematics in parent meson rest frame
 629    e3_pion       = (pmass_omega_dalitz * pmass_omega_dalitz + omass_pion * omass_pion - epmass_omega_dalitz * epmass_omega_dalitz)/(2. * pmass_omega_dalitz);
 630    p3_pion       = TMath::Sqrt((e3_pion + omass_pion)  * (e3_pion - omass_pion));
 631
 632    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 633    fProducts_omega_dalitz[2].SetPx(p3_pion * sintheta * cosphi);
 634    fProducts_omega_dalitz[2].SetPy(p3_pion * sintheta * sinphi);
 635    fProducts_omega_dalitz[2].SetPz(p3_pion * costheta);
 636    fProducts_omega_dalitz[2].SetE(e3_pion);
 637
 638    // lepton 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 639    Double_t pRot1_omega_dalitz[3] = {0.};
 640    Rot(pProd1_omega_dalitz, pRot1_omega_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 641    Double_t pRot2_omega_dalitz[3] = {0.};
 642    Rot(pProd2_omega_dalitz, pRot2_omega_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 643    fProducts_omega_dalitz[0].SetPx(pRot1_omega_dalitz[0]);
 644    fProducts_omega_dalitz[0].SetPy(pRot1_omega_dalitz[1]);
 645    fProducts_omega_dalitz[0].SetPz(pRot1_omega_dalitz[2]);
 646    fProducts_omega_dalitz[0].SetE(e1_omega);
 647    fProducts_omega_dalitz[1].SetPx(pRot2_omega_dalitz[0]);
 648    fProducts_omega_dalitz[1].SetPy(pRot2_omega_dalitz[1]);
 649    fProducts_omega_dalitz[1].SetPz(pRot2_omega_dalitz[2]);
 650    fProducts_omega_dalitz[1].SetE(e1_omega);
 651
 652    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 653    Double_t eLPparent_omega = TMath::Sqrt(p3_pion * p3_pion + epmass_omega_dalitz * epmass_omega_dalitz);
 654    TVector3 boostPair_omega( -1.0 * fProducts_omega_dalitz[2].Px() / eLPparent_omega,
 655                        -1.0 * fProducts_omega_dalitz[2].Py() / eLPparent_omega,
 656                        -1.0 * fProducts_omega_dalitz[2].Pz() / eLPparent_omega);
 657    fProducts_omega_dalitz[0].Boost(boostPair_omega);
 658    fProducts_omega_dalitz[1].Boost(boostPair_omega);
 659
 660    // boost all decay products into the lab frame
 661    TVector3 boostLab_omega_dalitz(pparent->Px() / pparent->E(),
 662                      pparent->Py() / pparent->E(),
 663                      pparent->Pz() / pparent->E());
 664
 665    fProducts_omega_dalitz[0].Boost(boostLab_omega_dalitz);
 666    fProducts_omega_dalitz[1].Boost(boostLab_omega_dalitz);
 667    fProducts_omega_dalitz[2].Boost(boostLab_omega_dalitz);
 668
 669
 670 //-----------------------------------------------------------------------------//
 671 //                       Generate Omega resonance decay                        //
 672 //-----------------------------------------------------------------------------//
 673
 674       if(wp_omega!=0.0){
 675       // calculate omega mass
 676          mp_omega = pparent->M();
 677          }
 678       else{
 679            Double_t x_omega=pparent->Px(); Double_t y_omega=pparent->Py(); Double_t z_omega=pparent->Pz();
 680            Double_t t_omega=pparent->E();
 681            Double_t p_omega=x_omega*x_omega+y_omega*y_omega+z_omega*z_omega;
 682            Double_t Q2_omega= abs((t_omega*t_omega)-(p_omega*p_omega));
 683            mp_omega = sqrt(Q2_omega);
 684            }
 685
 686    // daughter
 687    if ( mp_omega< 2.*md_omega )
 688       {
 689        printf("Omega into ee Decay kinematically impossible! \n");
 690        return;
 691        }
 692
 693    for( ;; ) {
 694    // Sample the electron pair mass from a histogram
 695    epmass_omega = fEPMassOmega->GetRandom();
 696    if( mp_omega < 2.*epmass_omega ) break;
 697    }
 698
 699    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 700    Ed_omega = epmass_omega/2.;
 701    pd_omega = TMath::Sqrt((Ed_omega+md_omega)*(Ed_omega-md_omega));
 702
 703    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 704    Double_t pProd1_omega[3] = {pd_omega * sintheta * cosphi,
 705                                pd_omega * sintheta * sinphi,
 706                                pd_omega * costheta};
 707
 708    Double_t pProd2_omega[3] = {-1.0 * pd_omega * sintheta * cosphi,
 709                                -1.0 * pd_omega * sintheta * sinphi,
 710                                -1.0 * pd_omega * costheta};
 711
 712
 713    // lepton 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 714    Double_t pRot1_omega[3] = {0.};
 715    Rot(pProd1_omega, pRot1_omega, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 716    Double_t pRot2_omega[3] = {0.};
 717    Rot(pProd2_omega, pRot2_omega, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 718    fProducts_omega[0].SetPx(pRot1_omega[0]);
 719    fProducts_omega[0].SetPy(pRot1_omega[1]);
 720    fProducts_omega[0].SetPz(pRot1_omega[2]);
 721    fProducts_omega[0].SetE(Ed_omega);
 722    fProducts_omega[1].SetPx(pRot2_omega[0]);
 723    fProducts_omega[1].SetPy(pRot2_omega[1]);
 724    fProducts_omega[1].SetPz(pRot2_omega[2]);
 725    fProducts_omega[1].SetE(Ed_omega);
 726
 727    // boost decay products into the lab frame
 728    TVector3 boostLab_omega(pparent->Px() / pparent->E(),
 729                            pparent->Py() / pparent->E(),
 730                            pparent->Pz() / pparent->E());
 731
 732    fProducts_omega[0].Boost(boostLab_omega);
 733    fProducts_omega[1].Boost(boostLab_omega);
 734
 735    }
 736
 737 //-----------------------------------------------------------------------------//
 738 //                      Generate Etaprime Dalitz decay                         //
 739 //-----------------------------------------------------------------------------//
 740
 741    else if(idpart==331){
 742    pmass_etaprime = pparent->M();
 743    for(;;){
 744    // Sample the electron pair mass from a histogram
 745    epmass_etaprime = fEPMassEtaPrime->GetRandom();
 746    if(pmass_etaprime-omass_gamma>epmass_etaprime && epmass_etaprime/2.>emass)
 747    break;}
 748
 749    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 750    e1_etaprime = epmass_etaprime / 2.;
 751    p1_etaprime = TMath::Sqrt((e1_etaprime + emass) * (e1_etaprime - emass));
 752
 753    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 754    Double_t pProd1_etaprime[3] = {p1_etaprime * sintheta * cosphi,
 755                                   p1_etaprime * sintheta * sinphi,
 756                                   p1_etaprime * costheta};
 757    Double_t pProd2_etaprime[3] = {-1.0 * p1_etaprime * sintheta * cosphi,
 758                                   -1.0 * p1_etaprime * sintheta * sinphi,
 759                                   -1.0 * p1_etaprime * costheta};
 760
 761    // third child kinematics in parent meson rest frame
 762    e3_gamma_etaprime       = (pmass_etaprime * pmass_etaprime + omass_gamma * omass_gamma - epmass_etaprime * epmass_etaprime)/(2. * pmass_etaprime);
 763    p3_gamma_etaprime       = TMath::Sqrt((e3_gamma_etaprime + omass_gamma)  * (e3_gamma_etaprime - omass_gamma));
 764
 765    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 766    fProducts_etaprime[2].SetPx(p3_gamma_etaprime * sintheta * cosphi);
 767    fProducts_etaprime[2].SetPy(p3_gamma_etaprime * sintheta * sinphi);
 768    fProducts_etaprime[2].SetPz(p3_gamma_etaprime * costheta);
 769    fProducts_etaprime[2].SetE(e3_gamma_etaprime);
 770
 771    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 772    Double_t pRot1_etaprime[3] = {0.};
 773    Rot(pProd1_etaprime, pRot1_etaprime, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 774    Double_t pRot2_etaprime[3] = {0.};
 775    Rot(pProd2_etaprime, pRot2_etaprime, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 776    fProducts_etaprime[0].SetPx(pRot1_etaprime[0]);
 777    fProducts_etaprime[0].SetPy(pRot1_etaprime[1]);
 778    fProducts_etaprime[0].SetPz(pRot1_etaprime[2]);
 779    fProducts_etaprime[0].SetE(e1_etaprime);
 780    fProducts_etaprime[1].SetPx(pRot2_etaprime[0]);
 781    fProducts_etaprime[1].SetPy(pRot2_etaprime[1]);
 782    fProducts_etaprime[1].SetPz(pRot2_etaprime[2]);
 783    fProducts_etaprime[1].SetE(e1_etaprime);
 784
 785    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 786    Double_t eLPparent_etaprime = TMath::Sqrt(p3_gamma_etaprime * p3_gamma_etaprime + epmass_etaprime * epmass_etaprime);
 787    TVector3 boostPair_etaprime( -1.0 * fProducts_etaprime[2].Px() / eLPparent_etaprime,
 788                        -1.0 * fProducts_etaprime[2].Py() / eLPparent_etaprime,
 789                        -1.0 * fProducts_etaprime[2].Pz() / eLPparent_etaprime);
 790    fProducts_etaprime[0].Boost(boostPair_etaprime);
 791    fProducts_etaprime[1].Boost(boostPair_etaprime);
 792
 793    // boost all decay products into the lab frame
 794    TVector3 boostLab_etaprime(pparent->Px() / pparent->E(),
 795                      pparent->Py() / pparent->E(),
 796                      pparent->Pz() / pparent->E());
 797
 798    fProducts_etaprime[0].Boost(boostLab_etaprime);
 799    fProducts_etaprime[1].Boost(boostLab_etaprime);
 800    fProducts_etaprime[2].Boost(boostLab_etaprime);
 801
 802    }
 803
 804 //-----------------------------------------------------------------------------//
 805 //                        Generate Phi Dalitz decay                            //
 806 //-----------------------------------------------------------------------------//
 807
 808    else if(idpart==333){
 809    pmass_phi_dalitz = pparent->M();
 810    for(;;){
 811    // Sample the electron pair mass from a histogram
 812    epmass_phi_dalitz = fEPMassPhiDalitz->GetRandom();
 813    if(pmass_phi_dalitz-omass_eta>epmass_phi_dalitz && epmass_phi_dalitz/2.>emass)
 814    break;}
 815
 816    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 817    e1_phi = epmass_phi_dalitz / 2.;
 818    p1_phi = TMath::Sqrt((e1_phi + emass) * (e1_phi - emass));
 819
 820    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 821    Double_t pProd1_phi_dalitz[3] = {p1_phi * sintheta * cosphi,
 822                                     p1_phi * sintheta * sinphi,
 823                                     p1_phi * costheta};
 824    Double_t pProd2_phi_dalitz[3] = {-1.0 * p1_phi * sintheta * cosphi,
 825                                     -1.0 * p1_phi * sintheta * sinphi,
 826                                     -1.0 * p1_phi * costheta};
 827
 828    // third child kinematics in parent meson rest frame
 829    e3_eta       = (pmass_phi_dalitz * pmass_phi_dalitz + omass_eta * omass_eta - epmass_phi_dalitz * epmass_phi_dalitz)/(2. * pmass_phi_dalitz);
 830    p3_eta       = TMath::Sqrt((e3_eta + omass_eta)  * (e3_eta - omass_eta));
 831
 832    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 833    fProducts_phi_dalitz[2].SetPx(p3_eta * sintheta * cosphi);
 834    fProducts_phi_dalitz[2].SetPy(p3_eta * sintheta * sinphi);
 835    fProducts_phi_dalitz[2].SetPz(p3_eta * costheta);
 836    fProducts_phi_dalitz[2].SetE(e3_eta);
 837
 838    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 839    Double_t pRot1_phi_dalitz[3] = {0.};
 840    Rot(pProd1_phi_dalitz, pRot1_phi_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 841    Double_t pRot2_phi_dalitz[3] = {0.};
 842    Rot(pProd2_phi_dalitz, pRot2_phi_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 843    fProducts_phi_dalitz[0].SetPx(pRot1_phi_dalitz[0]);
 844    fProducts_phi_dalitz[0].SetPy(pRot1_phi_dalitz[1]);
 845    fProducts_phi_dalitz[0].SetPz(pRot1_phi_dalitz[2]);
 846    fProducts_phi_dalitz[0].SetE(e1_phi);
 847    fProducts_phi_dalitz[1].SetPx(pRot2_phi_dalitz[0]);
 848    fProducts_phi_dalitz[1].SetPy(pRot2_phi_dalitz[1]);
 849    fProducts_phi_dalitz[1].SetPz(pRot2_phi_dalitz[2]);
 850    fProducts_phi_dalitz[1].SetE(e1_phi);
 851
 852    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 853    Double_t eLPparent_phi = TMath::Sqrt(p3_eta * p3_eta + epmass_phi_dalitz * epmass_phi_dalitz);
 854    TVector3 boostPair_phi( -1.0 * fProducts_phi_dalitz[2].Px() / eLPparent_phi,
 855                            -1.0 * fProducts_phi_dalitz[2].Py() / eLPparent_phi,
 856                            -1.0 * fProducts_phi_dalitz[2].Pz() / eLPparent_phi);
 857    fProducts_phi_dalitz[0].Boost(boostPair_phi);
 858    fProducts_phi_dalitz[1].Boost(boostPair_phi);
 859
 860    // boost all decay products into the lab frame
 861    TVector3 boostLab_phi_dalitz(pparent->Px() / pparent->E(),
 862                                 pparent->Py() / pparent->E(),
 863                                 pparent->Pz() / pparent->E());
 864
 865    fProducts_phi_dalitz[0].Boost(boostLab_phi_dalitz);
 866    fProducts_phi_dalitz[1].Boost(boostLab_phi_dalitz);
 867    fProducts_phi_dalitz[2].Boost(boostLab_phi_dalitz);
 868
 869
 870 //-----------------------------------------------------------------------------//
 871 //                        Generate Phi resonance decay                         //
 872 //-----------------------------------------------------------------------------//
 873
 874       if(wp_phi!=0.0){
 875      // calculate phi mass
 876          mp_phi = pparent->M();
 877          }
 878       else{
 879            Double_t x_phi=pparent->Px(); Double_t y_phi=pparent->Py(); Double_t z_phi=pparent->Pz();
 880            Double_t t_phi=pparent->E();
 881            Double_t p_phi=x_phi*x_phi+y_phi*y_phi+z_phi*z_phi;
 882            Double_t Q2_phi= abs((t_phi*t_phi)-(p_phi*p_phi));
 883            mp_phi = sqrt(Q2_phi);
 884           }
 885
 886    if ( mp_phi< 2.*md_phi )
 887    {
 888     printf("Phi into ee Decay kinematically impossible! \n");
 889     return;
 890    }
 891
 892    for( ;; ) {
 893    // Sample the electron pair mass from a histogram
 894    epmass_phi = fEPMassPhi->GetRandom();
 895    if(mp_phi < 2.*epmass_phi) break;
 896    }
 897
 898    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 899    Ed_phi = epmass_phi/2.;
 900    pd_phi = TMath::Sqrt((Ed_phi+md_phi)*(Ed_phi-md_phi));
 901
 902    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 903    Double_t pProd1_phi[3] = {pd_phi * sintheta * cosphi,
 904                              pd_phi * sintheta * sinphi,
 905                              pd_phi * costheta};
 906    Double_t pProd2_phi[3] = {-1.0 * pd_phi * sintheta * cosphi,
 907                              -1.0 * pd_phi * sintheta * sinphi,
 908                              -1.0 * pd_phi * costheta};
 909
 910    // electron 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 911    Double_t pRot1_phi[3] = {0.};
 912    Rot(pProd1_phi, pRot1_phi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 913    Double_t pRot2_phi[3] = {0.};
 914    Rot(pProd2_phi, pRot2_phi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 915    fProducts_phi[0].SetPx(pRot1_phi[0]);
 916    fProducts_phi[0].SetPy(pRot1_phi[1]);
 917    fProducts_phi[0].SetPz(pRot1_phi[2]);
 918    fProducts_phi[0].SetE(Ed_phi);
 919    fProducts_phi[1].SetPx(pRot2_phi[0]);
 920    fProducts_phi[1].SetPy(pRot2_phi[1]);
 921    fProducts_phi[1].SetPz(pRot2_phi[2]);
 922    fProducts_phi[1].SetE(Ed_phi);
 923
 924    // boost decay products into the lab frame
 925    TVector3 boostLab_phi(pparent->Px() / pparent->E(),
 926                      pparent->Py() / pparent->E(),
 927                      pparent->Pz() / pparent->E());
 928
 929    fProducts_phi[0].Boost(boostLab_phi);
 930    fProducts_phi[1].Boost(boostLab_phi);
 931
 932    }
 933
 934 //-----------------------------------------------------------------------------//
 935 //                        Generate Jpsi resonance decay                        //
 936 //-----------------------------------------------------------------------------//
 937
 938    else if(idpart==443){
 939    // calculate jpsi mass
 940      if(wp_jpsi!=0.0){
 941         mp_jpsi = pparent->M();
 942         }
 943      else{
 944       /*Double_t x_jpsi=pparent->Px();
 945       Double_t y_jpsi=pparent->Py();
 946       Double_t z_jpsi=pparent->Pz();
 947       Double_t t_jpsi=pparent->E();
 948       Double_t p_jpsi=x_jpsi*x_jpsi+y_jpsi*y_jpsi+z_jpsi*z_jpsi;
 949       Double_t Q2_jpsi= abs((t_jpsi*t_jpsi)-(p_jpsi*p_jpsi));
 950       mp_jpsi = sqrt(Q2_jpsi);*/
 951
 952       mp_jpsi = 3.096;
 953
 954      }
 955
 956      // daughter
 957      if ( mp_jpsi < 2.*md_jpsi )
 958         {
 959          printf("JPsi into ee Decay kinematically impossible! \n");
 960          return;
 961         }
 962
 963   for( ;; ) {
 964   // Sample the electron pair mass from a histogram
 965   epmass_jpsi = fEPMassJPsi->GetRandom();
 966   if ( mp_jpsi < 2.*epmass_jpsi ) break;
 967   }
 968   // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 969   Ed_jpsi = epmass_jpsi/2.;
 970   pd_jpsi = TMath::Sqrt((Ed_jpsi+md_jpsi)*(Ed_jpsi-md_jpsi));
 971
 972   // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 973   Double_t pProd1_jpsi[3] = {pd_jpsi * sintheta * cosphi,
 974                              pd_jpsi * sintheta * sinphi,
 975                              pd_jpsi * costheta};
 976
 977   Double_t pProd2_jpsi[3] = {-1.0 * pd_jpsi * sintheta * cosphi,
 978                              -1.0 * pd_jpsi * sintheta * sinphi,
 979                              -1.0 * pd_jpsi * costheta};
 980
 981
 982   // electron 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 983   Double_t pRot1_jpsi[3] = {0.};
 984   Rot(pProd1_jpsi, pRot1_jpsi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 985   Double_t pRot2_jpsi[3] = {0.};
 986   Rot(pProd2_jpsi, pRot2_jpsi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 987   fProducts_jpsi[0].SetPx(pRot1_jpsi[0]);
 988   fProducts_jpsi[0].SetPy(pRot1_jpsi[1]);
 989   fProducts_jpsi[0].SetPz(pRot1_jpsi[2]);
 990   fProducts_jpsi[0].SetE(Ed_jpsi);
 991   fProducts_jpsi[1].SetPx(pRot2_jpsi[0]);
 992   fProducts_jpsi[1].SetPy(pRot2_jpsi[1]);
 993   fProducts_jpsi[1].SetPz(pRot2_jpsi[2]);
 994   fProducts_jpsi[1].SetE(Ed_jpsi);
 995
 996
 997   // boost decay products into the lab frame
 998   TVector3 boostLab_jpsi(pparent->Px() / pparent->E(),
 999                          pparent->Py() / pparent->E(),
1000                          pparent->Pz() / pparent->E());
1001
1002   fProducts_jpsi[0].Boost(boostLab_jpsi);
1003   fProducts_jpsi[1].Boost(boostLab_jpsi);
1004
1005   }
1006
1007    return;
1008 }
1009
1010 void AliDecayerExodus::Rot(Double_t pin[3], Double_t pout[3], Double_t costheta, Double_t sintheta,
1011                            Double_t cosphi, Double_t sinphi) const
1012 {
1013 // Perform rotation
1014    pout[0] = pin[0]*costheta*cosphi-pin[1]*sinphi+pin[2]*sintheta*cosphi;
1015    pout[1] = pin[0]*costheta*sinphi+pin[1]*cosphi+pin[2]*sintheta*sinphi;
1016    pout[2] = -1.0  * pin[0] * sintheta + pin[2] * costheta;
1017    return;
1018 }
1019
1020
1021 Int_t AliDecayerExodus::ImportParticles(TClonesArray *particles)
1022 {
1023 //
1024 //   Import particles for Dalitz and resonance decays
1025 //
1026
1027   TClonesArray &clonesParticles = *particles;
1028
1029   Int_t i, k;
1030   Double_t px, py, pz, e;
1031
1032   Int_t pdgD  [3][3] = { {kElectron, -kElectron, 22},     // pizero, eta, etaprime
1033                          {kElectron, -kElectron, 111},    // omega dalitz
1034                          {kElectron, -kElectron, 221} };  // phi dalitz
1035
1036   Int_t pdgR [2] = {kElectron, -kElectron}; // rho, omega, phi, jpsi
1037
1038
1039
1040     Int_t parentD[3] = { 0,  0, -1};
1041     Int_t dauD1  [3] = {-1, -1,  1};
1042     Int_t dauD2  [3] = {-1, -1,  2};
1043
1044     Int_t parentR[2] = {  0,  0};
1045     Int_t dauR1  [2] = { -1, -1};
1046     Int_t dauR2  [2] = { -1, -1};
1047
1048     for (Int_t j = 0; j < 9; j++){
1049
1050     // pizero
1051     if(j==0){
1052         for (i = 2; i > -1; i--) {
1053         px = fProducts_pion[i].Px();
1054         py = fProducts_pion[i].Py();
1055         pz = fProducts_pion[i].Pz();
1056         e  = fProducts_pion[i].E();
1057       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[0][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1058       }
1059       return (3);
1060       }
1061
1062     // rho
1063     else if(j==1){
1064         for (k = 1; k > -1; k--) {
1065         px = fProducts_rho[k].Px();
1066         py = fProducts_rho[k].Py();
1067         pz = fProducts_rho[k].Pz();
1068         e  = fProducts_rho[k].E();
1069       new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1070       }
1071       return (2);
1072       }
1073
1074     // eta
1075     else if(j==2){
1076         for (i = 2; i > -1; i--) {
1077         px = fProducts_eta[i].Px();
1078         py = fProducts_eta[i].Py();
1079         pz = fProducts_eta[i].Pz();
1080         e  = fProducts_eta[i].E();
1081       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[0][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1082       }
1083       return (3);
1084       }
1085
1086     // omega dalitz
1087     else if(j==3){
1088         for (i = 2; i > -1; i--) {
1089         px = fProducts_omega_dalitz[i].Px();
1090         py = fProducts_omega_dalitz[i].Py();
1091         pz = fProducts_omega_dalitz[i].Pz();
1092         e  = fProducts_omega_dalitz[i].E();
1093       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[1][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1094       }
1095       return (3);
1096       }
1097
1098     // omega direct
1099     else if(j==4){
1100          for (k = 1; k > -1; k--) {
1101          px = fProducts_rho[k].Px();
1102          py = fProducts_rho[k].Py();
1103          pz = fProducts_rho[k].Pz();
1104          e  = fProducts_rho[k].E();
1105        new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1106        }
1107        return (2);
1108        }
1109
1110     // etaprime
1111     else if(j==5){
1112         for (i = 2; i > -1; i--) {
1113         px = fProducts_etaprime[i].Px();
1114         py = fProducts_etaprime[i].Py();
1115         pz = fProducts_etaprime[i].Pz();
1116         e  = fProducts_etaprime[i].E();
1117       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[0][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1118       }
1119       return (3);
1120      }
1121
1122     // phi dalitz
1123      else if(j==6){
1124          for (i = 2; i > -1; i--) {
1125          px = fProducts_phi_dalitz[i].Px();
1126          py = fProducts_phi_dalitz[i].Py();
1127          pz = fProducts_phi_dalitz[i].Pz();
1128          e  = fProducts_phi_dalitz[i].E();
1129        new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[2][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1130        }
1131        return (3);
1132       }
1133
1134
1135     // phi direct
1136     else if(j==7){
1137         for (k = 1; k > -1; k--) {
1138         px = fProducts_phi[k].Px();
1139         py = fProducts_phi[k].Py();
1140         pz = fProducts_phi[k].Pz();
1141         e  = fProducts_phi[k].E();
1142       new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1143       }
1144       return (2);
1145     }
1146
1147     // jpsi direct
1148     else if(j==8){
1149           for (k = 1; k > -1; k--) {
1150           px = fProducts_jpsi[k].Px();
1151           py = fProducts_jpsi[k].Py();
1152           pz = fProducts_jpsi[k].Pz();
1153           e  = fProducts_jpsi[k].E();
1154        new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1155        }
1156        return (2);
1157     }
1158
1159    }
1160
1161    return particles->GetEntries();
1162
1163 }
1164
1165
1166 void AliDecayerExodus::Decay(TClonesArray *array)
1167 {
1168   // Replace all Dalitz(pi0,eta,omega,eta',phi) and resonance(rho,omega,phi,jpsi) decays with the correct matrix element decays
1169   // for di-electron cocktail calculations
1170
1171
1172   Int_t nt = array->GetEntriesFast();
1173   TParticle* dp3[3];
1174   TParticle* dp2[2];
1175   Int_t fd3, ld3, fd2, ld2, fd, ld;
1176   Int_t j, k;
1177
1178   for (Int_t i = 0; i < nt; i++) {
1179   TParticle* part = (TParticle*) (array->At(i));
1180   if (part->GetPdgCode() != 111 || part->GetPdgCode() != 221 || part->GetPdgCode() != 223 || part->GetPdgCode() != 331 || part->GetPdgCode() != 333 || part->GetPdgCode() != 443 ) continue;
1181
1182   //
1183   // Pizero Dalitz
1184   //
1185   if(part->GetPdgCode() == 111){
1186
1187   fd3 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1188   ld3 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1189
1190   if (fd3 < 0)                           continue;
1191   if ((ld3 - fd3) != 2)                  continue;
1192
1193   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd3+j));
1194
1195   if((dp3[0]->GetPdgCode() != 22) && (TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11))   continue;
1196
1197   TLorentzVector Pizero(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1198   Decay(111, &Pizero);
1199   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_pion[2-j]);
1200   }
1201
1202
1203   //
1204   // Eta Dalitz
1205   //
1206
1207   if(part->GetPdgCode() == 221){
1208
1209   fd3 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1210   ld3 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1211
1212   if (fd3 < 0)                           continue;
1213   if ((ld3 - fd3) != 2)                  continue;
1214
1215   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd3+j));
1216
1217   if((dp3[0]->GetPdgCode() != 22) && ((TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1218
1219   TLorentzVector Eta(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1220   Decay(221, &Eta);
1221   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_eta[2-j]);
1222   }
1223
1224   //
1225   // Rho
1226   //
1227
1228   if(part->GetPdgCode() == 113){
1229
1230   fd2 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1231   ld2 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1232
1233   if (fd2 < 0)                           continue;
1234   if ((ld2 - fd2) != 1)                  continue;
1235
1236   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd2+k));
1237
1238   if((dp2[0]->GetPdgCode() != 11) && ((TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1239
1240   TLorentzVector Rho(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1241   Decay(113, &Rho);
1242   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_rho[1-k]);
1243   }
1244
1245   //
1246   // Omega dalitz and direct
1247   //
1248
1249   if(part->GetPdgCode() == 223){
1250
1251   fd = part->GetFirstDaughter() - 1;
1252   ld = part->GetLastDaughter()  - 1;
1253
1254   if (fd < 0)               continue;
1255
1256   if ((ld - fd) == 2){
1257
1258   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd+j));
1259   if( dp3[0]->GetPdgCode() != 111 && (TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)) continue;
1260
1261   TLorentzVector Omegadalitz(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1262   Decay(223, &Omegadalitz);
1263   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_omega_dalitz[2-j]);
1264   }
1265
1266   else if ((ld - fd) == 1) {
1267
1268   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd+k));
1269   if( dp2[0]->GetPdgCode() != 11 && (TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11))   continue;
1270
1271   TLorentzVector Omega(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1272   Decay(223, &Omega);
1273   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_omega[1-k]);
1274   }
1275  }
1276
1277   //
1278   // Etaprime dalitz
1279   //
1280
1281   if(part->GetPdgCode() == 331){
1282
1283   fd3 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1284   ld3 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1285
1286   if (fd3 < 0)                           continue;
1287   if ((ld3 - fd3) != 2)                  continue;
1288
1289   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd3+j));
1290
1291   if((dp3[0]->GetPdgCode() != 22) && ((TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1292
1293   TLorentzVector Etaprime(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1294   Decay(331, &Etaprime);
1295   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_etaprime[2-j]);
1296   }
1297
1298   //
1299   // Phi dalitz and direct
1300   //
1301   if(part->GetPdgCode() == 333){
1302
1303   fd = part->GetFirstDaughter() - 1;
1304   ld = part->GetLastDaughter()  - 1;
1305
1306   if (fd < 0)               continue;
1307   if ((ld - fd) == 2){
1308   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd+j));
1309   if( dp3[0]->GetPdgCode() != 221 && (TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)) continue;
1310
1311   TLorentzVector Phidalitz(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1312   Decay(333, &Phidalitz);
1313   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_phi_dalitz[2-j]);
1314   }
1315
1316   else if ((ld - fd) == 1) {
1317   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd+k));
1318   if( dp2[0]->GetPdgCode() != 11 && (TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11))   continue;
1319
1320   TLorentzVector Phi(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1321   Decay(333, &Phi);
1322   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_phi[1-k]);
1323    }
1324   }
1325
1326   //
1327   // JPsi
1328   //
1329
1330   if(part->GetPdgCode() == 443){
1331
1332   fd2 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1333   ld2 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1334
1335   if (fd2 < 0)                           continue;
1336   if ((ld2 - fd2) != 1)                  continue;
1337
1338   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd2+k));
1339
1340   if((dp2[0]->GetPdgCode() != 11) && ((TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1341
1342   TLorentzVector JPsi(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1343   Decay(443, &JPsi);
1344   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_jpsi[1-k]);
1345   }
1346
1347  }
1348 }
1349
1350
1351 AliDecayerExodus& AliDecayerExodus::operator=(const AliDecayerExodus& rhs)
1352 {
1353   // Assignment operator
1354   rhs.Copy(*this);
1355   return *this;
1356 }
1357
1358 void AliDecayerExodus::Copy(TObject&) const
1359 {
1360   //
1361   // Copy
1362   //
1363   Fatal("Copy","Not implemented!\n");
1364 }
1365
1366
1367 AliDecayerExodus::AliDecayerExodus(const AliDecayerExodus &decayer)
1368      : AliDecayer(),
1369       fEPMassPion(0),
1370       fEPMassEta(0),
1371       fEPMassEtaPrime(0),
1372       fEPMassRho(0),
1373       fEPMassOmega(0),
1374       fEPMassOmegaDalitz(0),
1375       fEPMassPhi(0),
1376       fEPMassPhiDalitz(0),
1377       fEPMassJPsi(0),
1378       fInit(0)
1379 {
1380  // Copy Constructor
1381     decayer.Copy(*this);
1382 }
1383
1384
1385