EVGEN/AliGenCorrHF.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 /* $Id$ */
  17
  18 // Class to generate correlated Heavy Flavor hadron pairs (one or several pairs
  19 // per event) using paramtrized kinematics of quark pairs from some generator
  20 // and quark fragmentation functions.
  21 // Is a generalisation of AliGenParam class for correlated pairs of hadrons.
  22 // In this version quark pairs and fragmentation functions are obtained from
  23 // ~2.10^6 Pythia6.214 events generated with kCharmppMNRwmi & kBeautyppMNRwmi,
  24 // CTEQ5L PDF and Pt_hard = 2.76 GeV/c for p-p collisions at 7, 10 and 14 TeV,
  25 // and with kCharmppMNR (Pt_hard = 2.10 GeV/c) & kBeautyppMNR (Pt_hard = 2.75 GeV/c),
  26 // CTEQ4L PDF for Pb-Pb at 3.94 TeV, for p-Pb & Pb-p at 8.8 TeV.
  27 // Decays are performed by Pythia.
  28 // Author: S. Grigoryan, LPC Clermont-Fd & YerPhI, Smbat.Grigoryan@cern.ch
  29 // July 07: added quarks in the stack (B. Vulpescu)
  30 // April 09: added energy choice between 10 and 14 TeV (S. Grigoryan)
  31 // Sept 09: added hadron pair composition probabilities via 2D histo (X.M. Zhang)
  32 // Oct 09: added energy choice between 7, 10, 14 TeV (for p-p), 4 TeV (for Pb-Pb),
  33 // 9 TeV (for p-Pb) and -9 TeV (for Pb-p) (S. Grigoryan)
  34 // April 10: removed "static" from definition of some variables (B. Vulpescu)
  35 //-------------------------------------------------------------------------
  36 // How it works (for the given flavor and p-p energy):
  37 //
  38 // 1) Reads QQbar kinematical grid (TTree) from the Input file and generates
  39 // quark pairs according to the weights of the cells.
  40 // It is a 5D grid in y1,y2,pt1,pt2 and deltaphi, with occupancy weights
  41 // of the cells obtained from Pythia (see details in GetQuarkPair).
  42 // 2) Reads "soft" and "hard" fragmentation functions (12 2D-histograms each,
  43 // for 12 pt bins) from the Input file, applies to quarks and produces hadrons
  44 // (only lower states, with proportions of species obtained from Pythia).
  45 // Fragmentation functions are the same for all hadron species and depend
  46 // on 2 variables - light cone energy-momentum fractions:
  47 //     z1=(E_H + Pz_H)/(E_Q + Pz_Q),  z2=(E_H - Pz_H)/(E_Q - Pz_Q).
  48 // "soft" & "hard" FFs correspond to "slower" & "faster" quark of a pair
  49 // (see details in GetHadronPair). Fragmentation does not depend on p-p energy.
  50 // 3) Decays the hadrons and saves all the particles in the event stack in the
  51 // following order: HF hadron from Q, then its decay products, then HF hadron
  52 // from Qbar, then its decay productes, then next HF hadon pair (if any)
  53 // in the same way, etc...
  54 // 4) It is fast, e.g., generates the same number of events with a beauty pair
  55 //  ~15 times faster than AliGenPythia with kBeautyppMNRwmi (w/o tracking)
  56 //
  57 // An Input file for each quark flavor and p-p energy is in EVGEN/dataCorrHF/
  58 // One can use also user-defined Input files.
  59 //
  60 // More details could be found in my presentation at DiMuonNet Workshop, Dec 2006:
  61 // http://www-dapnia.cea.fr/Sphn/Alice/DiMuonNet.
  62 //
  63 //-------------------------------------------------------------------------
  64 // How to use it:
  65 //
  66 // add the following typical lines in Config.C
  67 /*
  68   if (!strcmp(option,"corr")) {
  69     // An example for correlated charm or beauty hadron pair production at 14 TeV
  70
  71     // AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 4, 14);  // for charm, 1 pair per event
  72     AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 5, 14);  // for beauty, 1 pair per event
  73
  74     gener->SetMomentumRange(0,9999);
  75     gener->SetCutOnChild(0);          // 1/0 means cuts on children enable/disable
  76     gener->SetChildThetaRange(171.0,178.0);
  77     gener->SetOrigin(0,0,0);          //vertex position
  78     gener->SetSigma(0,0,0);           //Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
  79     gener->SetForceDecay(kSemiMuonic);
  80     gener->SetTrackingFlag(0);
  81     gener->Init();
  82 }
  83 */
  84 // and in aliroot do e.g. gAlice->Run(10,"Config.C") to produce 10 events.
  85 // One can include AliGenCorrHF in an AliGenCocktail generator.
  86 //--------------------------------------------------------------------------
  87
  88 #include <Riostream.h>
  89 #include <TCanvas.h>
  90 #include <TClonesArray.h>
  91 #include <TDatabasePDG.h>
  92 #include <TFile.h>
  93 #include <TH2F.h>
  94 #include <TLorentzVector.h>
  95 #include <TMath.h>
  96 #include <TParticle.h>
  97 #include <TParticlePDG.h>
  98 #include <TROOT.h>
  99 #include <TRandom.h>
 100 #include <TTree.h>
 101 #include <TVirtualMC.h>
 102 #include <TVector3.h>
 103
 104 #include "AliGenCorrHF.h"
 105 #include "AliLog.h"
 106 #include "AliConst.h"
 107 #include "AliDecayer.h"
 108 #include "AliMC.h"
 109 #include "AliRun.h"
 110 #include "AliGenEventHeader.h"
 111
 112 ClassImp(AliGenCorrHF)
 113
 114   //Begin_Html
 115   /*
 116     <img src="picts/AliGenCorrHF.gif">
 117   */
 118   //End_Html
 119
 120 Double_t AliGenCorrHF::fgdph[19] = {0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180};
 121 Double_t AliGenCorrHF::fgy[31] = {-10,-7, -6.5, -6, -5.5, -5, -4.5, -4, -3.5, -3, -2.5, -2,- 1.5, -1, -0.5, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 10};
 122 Double_t AliGenCorrHF::fgpt[51] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.6, 7.2, 7.8, 8.4, 9, 9.6, 10.3, 11.1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.1, 21.5, 23, 24.5, 26, 27.5, 29.1, 31, 33, 35, 37, 39.2, 42, 45, 48, 51, 55.2, 60, 65, 71, 81, 100};
 123 Int_t AliGenCorrHF::fgnptbins = 12;
 124 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmin[12] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9};
 125 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmax[12] = {0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 100};
 126
 127 //____________________________________________________________
 128     AliGenCorrHF::AliGenCorrHF():
 129         fFileName(0),
 130         fFile(0),
 131         fQuark(0),
 132         fEnergy(0),
 133         fBias(0.),
 134         fTrials(0),
 135         fSelectAll(kFALSE),
 136         fDecayer(0),
 137         fgIntegral(0)
 138 {
 139 // Default constructor
 140 }
 141
 142 //____________________________________________________________
 143 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 144     AliGenMC(npart),
 145     fFileName(0),
 146     fFile(0),
 147     fQuark(idquark),
 148     fEnergy(energy),
 149     fBias(0.),
 150     fTrials(0),
 151     fSelectAll(kFALSE),
 152     fDecayer(0),
 153     fgIntegral(0)
 154 {
 155 // Constructor using particle number, quark type, energy & default InputFile
 156 //
 157     if (fQuark == 5) {
 158       if (fEnergy == 7)
 159            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP7PythiaMNRwmi.root";
 160       else if (fEnergy == 10)
 161            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP10PythiaMNRwmi.root";
 162       else if (fEnergy == 14)
 163            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP14PythiaMNRwmi.root";
 164       else if (fEnergy == 4)
 165            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
 166       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
 167            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPPb88PythiaMNR.root";
 168       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
 169     }
 170     else {
 171       fQuark = 4;
 172       if (fEnergy == 7)
 173            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP7PythiaMNRwmi.root";
 174       else if (fEnergy == 10)
 175            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP10PythiaMNRwmi.root";
 176       else if (fEnergy == 14)
 177            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP14PythiaMNRwmi.root";
 178       else if (fEnergy == 4)
 179            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
 180       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
 181            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPPb88PythiaMNR.root";
 182       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
 183     }
 184     fName = "Default";
 185     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 186
 187     fChildSelect.Set(5);
 188     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 189     SetForceDecay();
 190     SetCutOnChild();
 191     SetChildMomentumRange();
 192     SetChildPtRange();
 193     SetChildPhiRange();
 194     SetChildThetaRange();
 195 }
 196
 197 //___________________________________________________________________
 198 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(char* tname, Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 199     AliGenMC(npart),
 200     fFileName(tname),
 201     fFile(0),
 202     fQuark(idquark),
 203     fEnergy(energy),
 204     fBias(0.),
 205     fTrials(0),
 206     fSelectAll(kFALSE),
 207     fDecayer(0),
 208     fgIntegral(0)
 209 {
 210 // Constructor using particle number, quark type, energy & user-defined InputFile
 211 //
 212     if (fQuark != 5) fQuark = 4;
 213     fName = "UserDefined";
 214     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 215
 216     fChildSelect.Set(5);
 217     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 218     SetForceDecay();
 219     SetCutOnChild();
 220     SetChildMomentumRange();
 221     SetChildPtRange();
 222     SetChildPhiRange();
 223     SetChildThetaRange();
 224 }
 225
 226 //____________________________________________________________
 227 AliGenCorrHF::~AliGenCorrHF()
 228 {
 229 // Destructor
 230   delete fFile;
 231 }
 232
 233 //____________________________________________________________
 234 void AliGenCorrHF::Init()
 235 {
 236 // Initialisation
 237
 238   AliInfo(Form(" QQbar kinematics and fragm. functions from:  %s",fFileName.Data() ));
 239     fFile = TFile::Open(fFileName.Data());
 240     if(!fFile->IsOpen()){
 241       AliError(Form("Could not open file %s",fFileName.Data() ));
 242     }
 243
 244     ComputeIntegral(fFile);
 245
 246     fParentWeight = 1./fNpart;   // fNpart is number of HF-hadron pairs
 247
 248 // particle decay related initialization
 249
 250     if (gMC) fDecayer = gMC->GetDecayer();
 251     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 252     fDecayer->Init();
 253
 254 //
 255     AliGenMC::Init();
 256 }
 257 //____________________________________________________________
 258 void AliGenCorrHF::Generate()
 259 {
 260 //
 261 // Generate fNpart of correlated HF hadron pairs per event
 262 // in the the desired theta and momentum windows (phi = 0 - 2pi).
 263 //
 264
 265 //  Reinitialize decayer
 266
 267   fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 268   fDecayer->Init();
 269
 270   //
 271   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 272   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 273   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 274   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 275   Float_t p[3], pc[3], och[3];// Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 276   Int_t nt, i, j, ipa, ihadron[2], iquark[2];
 277   Float_t  wgtp, wgtch, random[6];
 278   Float_t pq[2][3];           // Momenta of the two quarks
 279   Int_t ntq[2] = {-1, -1};
 280   Double_t tanhy2, qm = 0;
 281
 282   Double_t dphi=0, ptq[2], yq[2], pth[2], plh[2], ph[2], phih[2], phiq[2];
 283   for (i=0; i<2; i++) {
 284     ptq[i]     =0;
 285     yq[i]      =0;
 286     pth[i]     =0;
 287     plh[i]     =0;
 288     phih[i]    =0;
 289     phiq[i]    =0;
 290     ihadron[i] =0;
 291     iquark[i]  =0;
 292   }
 293
 294   // same quarks mass as in the fragmentation functions
 295   if (fQuark == 4) qm = 1.20;
 296   else             qm = 4.75;
 297
 298   TClonesArray *particles = new TClonesArray("TParticle",1000);
 299
 300   TDatabasePDG *pDataBase = TDatabasePDG::Instance();
 301   //
 302
 303   // Calculating vertex position per event
 304   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 305   if (fVertexSmear==kPerEvent) {
 306     Vertex();
 307     for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 308   }
 309
 310   ipa=0;
 311
 312   // Generating fNpart HF-hadron pairs
 313   fNprimaries = 0;
 314
 315   while (ipa<2*fNpart) {
 316
 317     GetQuarkPair(fFile, fgIntegral, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], dphi);
 318
 319     GetHadronPair(fFile, fQuark, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], ihadron[0], ihadron[1], plh[0], plh[1], pth[0], pth[1]);
 320
 321     if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9) {      // boost particles from c.m.s. to ALICE lab frame
 322       Double_t dyBoost = 0.47;
 323       Double_t beta  = TMath::TanH(dyBoost);
 324       Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
 325       Double_t gb    = gamma * beta;
 326       yq[0] += dyBoost;
 327       yq[1] += dyBoost;
 328       plh[0] = gb * TMath::Sqrt(plh[0]*plh[0] + pth[0]*pth[0]) + gamma * plh[0];
 329       plh[1] = gb * TMath::Sqrt(plh[1]*plh[1] + pth[1]*pth[1]) + gamma * plh[1];
 330       if (fEnergy == 9) {
 331         yq[0] *= -1;
 332         yq[1] *= -1;
 333         plh[0] *= -1;
 334         plh[1] *= -1;
 335       }
 336     }
 337
 338     // Cuts from AliGenerator
 339
 340     // Cut on theta
 341     theta=TMath::ATan2(pth[0],plh[0]);
 342     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 343     theta=TMath::ATan2(pth[1],plh[1]);
 344     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 345
 346     // Cut on momentum
 347     ph[0]=TMath::Sqrt(pth[0]*pth[0]+plh[0]*plh[0]);
 348     if (ph[0]<fPMin || ph[0]>fPMax) continue;
 349     ph[1]=TMath::Sqrt(pth[1]*pth[1]+plh[1]*plh[1]);
 350     if (ph[1]<fPMin || ph[1]>fPMax) continue;
 351
 352     // Add the quarks in the stack
 353
 354     phiq[0] = Rndm()*k2PI;
 355     if (Rndm() < 0.5) {
 356       phiq[1] = phiq[0] + dphi*kDegrad;
 357     } else {
 358       phiq[1] = phiq[0] - dphi*kDegrad;
 359     }
 360     if (phiq[1] > k2PI) phiq[1] -= k2PI;
 361     if (phiq[1] < 0   ) phiq[1] += k2PI;
 362
 363     // quarks pdg
 364     iquark[0] = +fQuark;
 365     iquark[1] = -fQuark;
 366
 367     // px and py
 368     TVector2 qvect1 = TVector2();
 369     TVector2 qvect2 = TVector2();
 370     qvect1.SetMagPhi(ptq[0],phiq[0]);
 371     qvect2.SetMagPhi(ptq[1],phiq[1]);
 372     pq[0][0] = qvect1.Px();
 373     pq[0][1] = qvect1.Py();
 374     pq[1][0] = qvect2.Px();
 375     pq[1][1] = qvect2.Py();
 376
 377     // pz
 378     tanhy2 = TMath::TanH(yq[0]);
 379     tanhy2 *= tanhy2;
 380     pq[0][2] = TMath::Sqrt((ptq[0]*ptq[0]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 381     pq[0][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[0][2],yq[0]);
 382     tanhy2 = TMath::TanH(yq[1]);
 383     tanhy2 *= tanhy2;
 384     pq[1][2] = TMath::Sqrt((ptq[1]*ptq[1]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 385     pq[1][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[1][2],yq[1]);
 386
 387     // Here we assume that  |phi_H1 - phi_H2| = |phi_Q1 - phi_Q2| = dphi
 388     // which is a good approximation for heavy flavors in Pythia
 389     // ... moreover, same phi angles as for the quarks ...
 390
 391     phih[0] = phiq[0];
 392     phih[1] = phiq[1];
 393
 394     for (Int_t ihad = 0; ihad < 2; ihad++) {
 395     while(1) {
 396       //
 397       // particle type
 398       Int_t iPart = ihadron[ihad];
 399       fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 400       wgtp=fParentWeight;
 401       wgtch=fChildWeight;
 402       TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
 403       Float_t am = particle->Mass();
 404       phi = phih[ihad];
 405       pt  = pth[ihad];
 406       pl  = plh[ihad];
 407       ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 408
 409       p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 410       p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 411       p[2]=pl;
 412
 413       if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 414         Rndm(random,6);
 415         for (j=0;j<3;j++) {
 416           origin0[j]=
 417             fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 418             TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 419         }
 420       }
 421
 422       // Looking at fForceDecay :
 423       // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 424       // AliPythia and children are tracked by GEANT
 425       //
 426       // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 427       // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 428       //
 429
 430       if (fForceDecay != kNoDecay) {
 431         // Using lujet to decay particle
 432         Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 433         TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 434         fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 435         //
 436         // select decay particles
 437         Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 438
 439         //  Selecting  GeometryAcceptance for particles fPdgCodeParticleforAcceptanceCut;
 440         if (fGeometryAcceptance)
 441           if (!CheckAcceptanceGeometry(np,particles)) continue;
 442         Int_t ncsel=0;
 443         Int_t* pFlag      = new Int_t[np];
 444         Int_t* pParent    = new Int_t[np];
 445         Int_t* pSelected  = new Int_t[np];
 446         Int_t* trackIt    = new Int_t[np];
 447
 448         for (i=0; i<np; i++) {
 449           pFlag[i]     =  0;
 450           pSelected[i] =  0;
 451           pParent[i]   = -1;
 452         }
 453
 454         if (np >1) {
 455           TParticle* iparticle = 0;
 456           Int_t ipF, ipL;
 457           for (i = 1; i<np ; i++) {
 458             trackIt[i] = 1;
 459             iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 460             Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 461             Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
 462             // flagged particle
 463
 464             if (pFlag[i] == 1) {
 465               ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 466               ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 467               if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 468               continue;
 469             }
 470
 471             // flag decay products of particles with long life-time (c tau > .3 mum)
 472
 473             if (ks != 1) {
 474               //TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(kf);
 475
 476               Double_t lifeTime = fDecayer->GetLifetime(kf);
 477               //Double_t mass     = particle->Mass();
 478               //Double_t width    = particle->Width();
 479               if (lifeTime > (Double_t) fMaxLifeTime) {
 480                 ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 481                 ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 482                 if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 483               } else {
 484                 trackIt[i]     = 0;
 485                 pSelected[i]   = 1;
 486               }
 487             } // ks==1 ?
 488             //
 489             // children
 490
 491             if ((ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll || fSelectAll) && trackIt[i])
 492               {
 493                 if (fCutOnChild) {
 494                   pc[0]=iparticle->Px();
 495                   pc[1]=iparticle->Py();
 496                   pc[2]=iparticle->Pz();
 497                   Bool_t  childok = KinematicSelection(iparticle, 1);
 498                   if(childok) {
 499                     pSelected[i]  = 1;
 500                     ncsel++;
 501                   } else {
 502                     ncsel=-1;
 503                     break;
 504                   } // child kine cuts
 505                 } else {
 506                   pSelected[i]  = 1;
 507                   ncsel++;
 508                 } // if child selection
 509               } // select muon
 510           } // decay particle loop
 511         } // if decay products
 512
 513         Int_t iparent;
 514         if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 515           ipa++;
 516           //
 517           // Parent
 518           // quark
 519           PushTrack(0, -1, iquark[ihad], pq[ihad], origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
 520           KeepTrack(nt);
 521           ntq[ihad] = nt;
 522           // hadron
 523           PushTrack(0, ntq[ihad], iPart, p, origin0, polar, 0, kPDecay, nt, wgtp);
 524           pParent[0] = nt;
 525           KeepTrack(nt);
 526           fNprimaries++;
 527
 528           //
 529           // Decay Products
 530           //
 531           for (i = 1; i < np; i++) {
 532             if (pSelected[i]) {
 533               TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 534               Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
 535               Int_t jpa = iparticle->GetFirstMother()-1;
 536
 537               och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 538               och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 539               och[2] = origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 540               pc[0]  = iparticle->Px();
 541               pc[1]  = iparticle->Py();
 542               pc[2]  = iparticle->Pz();
 543
 544               if (jpa > -1) {
 545                 iparent = pParent[jpa];
 546               } else {
 547                 iparent = -1;
 548               }
 549
 550               PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
 551                         pc, och, polar,
 552                         0, kPDecay, nt, wgtch);
 553               pParent[i] = nt;
 554               KeepTrack(nt);
 555               fNprimaries++;
 556             } // Selected
 557           } // Particle loop
 558         }  // Decays by Lujet
 559         particles->Clear();
 560         if (pFlag)      delete[] pFlag;
 561         if (pParent)    delete[] pParent;
 562         if (pSelected)  delete[] pSelected;
 563         if (trackIt)    delete[] trackIt;
 564       } // kinematic selection
 565       else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 566         {
 567           gAlice->GetMCApp()->
 568             PushTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 569           ipa++;
 570           fNprimaries++;
 571         }
 572       break;
 573     } // while(1) loop
 574     } // hadron pair loop
 575   }   // while (ipa<2*fNpart) loop
 576
 577   SetHighWaterMark(nt);
 578
 579   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("CorrHF");
 580   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 581   header->SetNProduced(fNprimaries);
 582   AddHeader(header);
 583
 584   delete particles;
 585
 586 }
 587 //____________________________________________________________________________________
 588 void AliGenCorrHF::IpCharm(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
 589 {
 590 // Composition of a lower state charm hadron pair from a ccbar quark pair
 591    Int_t pdgH[] = {411, 421, 431, 4122, 4132, 4232, 4332};
 592
 593    Double_t id3, id4;
 594    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
 595    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
 596    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
 597
 598    return;
 599 }
 600
 601 void AliGenCorrHF::IpBeauty(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
 602 {
 603 // Composition of a lower state beauty hadron pair from a bbbar quark pair
 604    // B-Bbar mixing will be done by Pythia at their decay point
 605    Int_t pdgH[] = {511, 521, 531, 5122, 5132, 5232, 5332};
 606
 607    Double_t id3, id4;
 608    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
 609    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
 610    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
 611
 612    if ( (pdg3== 511) || (pdg3== 521) || (pdg3== 531) ) pdg3 *= -1;
 613    if ( (pdg4==-511) || (pdg4==-521) || (pdg4==-531) ) pdg4 *= -1;
 614
 615    return;
 616 }
 617
 618 //____________________________________________________________________________________
 619 Double_t AliGenCorrHF::ComputeIntegral(TFile* fG)       // needed by GetQuarkPair
 620 {
 621    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell occupancy weights
 622    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 623    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 624    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 625    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 626
 627    //   delete previously computed integral (if any)
 628    if(fgIntegral) delete [] fgIntegral;
 629
 630    fgIntegral = new Double_t[nbins+1];
 631    fgIntegral[0] = 0;
 632    Int_t bin;
 633    for(bin=0;bin<nbins;bin++) {
 634      tG->GetEvent(bin);
 635      fgIntegral[bin+1] = fgIntegral[bin] + cell[0];
 636    }
 637    //   Normalize integral to 1
 638    if (fgIntegral[nbins] == 0 ) {
 639       return 0;
 640    }
 641    for (bin=1;bin<=nbins;bin++)  fgIntegral[bin] /= fgIntegral[nbins];
 642
 643    return fgIntegral[nbins];
 644 }
 645
 646 //____________________________________________________________________________________
 647 void AliGenCorrHF::GetQuarkPair(TFile* fG, Double_t* fInt, Double_t &y1, Double_t &y2, Double_t &pt1, Double_t &pt2, Double_t &dphi)
 648                                  // modification of ROOT's TH3::GetRandom3 for 5D
 649 {
 650    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell coordinates
 651    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 652    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 653    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 654    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 655    Double_t rand[6];
 656    gRandom->RndmArray(6,rand);
 657    Int_t ibin = TMath::BinarySearch(nbins,fInt,rand[0]);
 658    tG->GetEvent(ibin);
 659    y1   = fgy[cell[1]]  + (fgy[cell[1]+1]-fgy[cell[1]])*rand[1];
 660    y2   = fgy[cell[2]]  + (fgy[cell[2]+1]-fgy[cell[2]])*rand[2];
 661    pt1  = fgpt[cell[3]] + (fgpt[cell[3]+1]-fgpt[cell[3]])*rand[3];
 662    pt2  = fgpt[cell[4]] + (fgpt[cell[4]+1]-fgpt[cell[4]])*rand[4];
 663    dphi = fgdph[cell[5]]+ (fgdph[cell[5]+1]-fgdph[cell[5]])*rand[5];
 664 }
 665
 666 //____________________________________________________________________________________
 667 void AliGenCorrHF::GetHadronPair(TFile* fG, Int_t idq, Double_t y1, Double_t y2, Double_t pt1, Double_t pt2, Int_t &id3, Int_t &id4, Double_t &pz3, Double_t &pz4, Double_t &pt3, Double_t &pt4)
 668 {
 669     // Generate a hadron pair
 670     void (*fIpParaFunc)(TH2F *, Int_t &, Int_t &);//Pointer to hadron pair composition function
 671     fIpParaFunc = IpCharm;
 672     Double_t mq = 1.2;              // c & b quark masses (used in AliPythia)
 673     if (idq == 5) {
 674       fIpParaFunc = IpBeauty;
 675       mq = 4.75;
 676     }
 677     Double_t z11 = 0.;
 678     Double_t z12 = 0.;
 679     Double_t z21 = 0.;
 680     Double_t z22 = 0.;
 681     Double_t pz1, pz2, e1, e2, mh, ptemp, rand[2];
 682     char tag[100];
 683     TH2F *h2h[12], *h2s[12], *hProbHH; // hard & soft fragmentation and HH-probability functions
 684     for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 685       snprintf(tag,100, "h2h_pt%d",ipt);
 686       h2h[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 687       snprintf(tag,100, "h2s_pt%d",ipt);
 688       h2s[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 689     }
 690
 691        if (y1*y2 < 0) {
 692          for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 693            if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 694              h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 695            if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 696              h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 697          }
 698        }
 699        else {
 700          if (TMath::Abs(y1) > TMath::Abs(y2)) {
 701            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 702              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 703                h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 704              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 705                h2s[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 706            }
 707          }
 708          else {
 709            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 710              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 711                h2s[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 712              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 713                h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 714            }
 715          }
 716        }
 717       gRandom->RndmArray(2,rand);
 718       ptemp = TMath::Sqrt(pt1*pt1 + mq*mq);
 719       pz1   = ptemp*TMath::SinH(y1);
 720       e1    = ptemp*TMath::CosH(y1);
 721       ptemp = TMath::Sqrt(pt2*pt2 + mq*mq);
 722       pz2   = ptemp*TMath::SinH(y2);
 723       e2    = ptemp*TMath::CosH(y2);
 724
 725       hProbHH = (TH2F*)fG->Get("hProbHH");
 726       fIpParaFunc(hProbHH, id3, id4);
 727       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id3)->Mass();
 728       ptemp = z11*z21*(e1*e1-pz1*pz1) - mh*mh;
 729       if (idq==5) pt3   = pt1;                // an approximation at low pt, try better
 730       else        pt3   = rand[0];            // pt3=pt1 gives less D-hadrons at low pt
 731       if (ptemp > 0) pt3 = TMath::Sqrt(ptemp);
 732       if (pz1 > 0)   pz3 = (z11*(e1 + pz1) - z21*(e1 - pz1)) / 2;
 733       else           pz3 = (z21*(e1 + pz1) - z11*(e1 - pz1)) / 2;
 734       e1 = TMath::Sqrt(pz3*pz3 + pt3*pt3 + mh*mh);
 735
 736       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id4)->Mass();
 737       ptemp = z12*z22*(e2*e2-pz2*pz2) - mh*mh;
 738       if (idq==5) pt4   = pt2;                // an approximation at low pt, try better
 739       else        pt4   = rand[1];
 740       if (ptemp > 0) pt4 = TMath::Sqrt(ptemp);
 741       if (pz2 > 0)   pz4 = (z12*(e2 + pz2) - z22*(e2 - pz2)) / 2;
 742       else           pz4 = (z22*(e2 + pz2) - z12*(e2 - pz2)) / 2;
 743       e2 = TMath::Sqrt(pz4*pz4 + pt4*pt4 + mh*mh);
 744
 745       // small corr. instead of using Frag. Func. depending on yQ (in addition to ptQ)
 746       Float_t ycorr = 0.2, y3, y4;
 747       gRandom->RndmArray(2,rand);
 748       y3 = 0.5 * TMath::Log((e1 + pz3 + 1.e-13)/(e1 - pz3 + 1.e-13));
 749       y4 = 0.5 * TMath::Log((e2 + pz4 + 1.e-13)/(e2 - pz4 + 1.e-13));
 750       if(TMath::Abs(y3)<ycorr && TMath::Abs(y4)<ycorr && rand[0]>0.5) {
 751         ptemp = TMath::Sqrt((e1-pz3)*(e1+pz3));
 752         y3  = 4*(1 - 2*rand[1]);
 753         pz3 = ptemp*TMath::SinH(y3);
 754         pz4 = pz3;
 755       }
 756 }
 757