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 // May 11: added Flag for transportation of background particles while using
  36 // SetForceDecay() function (L. Manceau)
  37 // June 11: added modifications allowing the setting of cuts on HF-hadron children.
  38 // Quarks, hadrons and decay particles are loaded in the stack outside the loop
  39 // of HF-hadrons, when the cuts on their children are satisfied (L. Manceau)
  40 // Oct 11: added Pb-Pb at 2.76 TeV (S. Grigoryan)
  41 // June 12: added p-Pb & Pb-p at 5 TeV (S. Grigoryan)
  42 //
  43 //-------------------------------------------------------------------------
  44 // How it works (for the given flavor and p-p energy):
  45 //
  46 // 1) Reads QQbar kinematical grid (TTree) from the Input file and generates
  47 // quark pairs according to the weights of the cells.
  48 // It is a 5D grid in y1,y2,pt1,pt2 and deltaphi, with occupancy weights
  49 // of the cells obtained from Pythia (see details in GetQuarkPair).
  50 // 2) Reads "soft" and "hard" fragmentation functions (12 2D-histograms each,
  51 // for 12 pt bins) from the Input file, applies to quarks and produces hadrons
  52 // (only lower states, with proportions of species obtained from Pythia).
  53 // Fragmentation functions are the same for all hadron species and depend
  54 // on 2 variables - light cone energy-momentum fractions:
  55 //     z1=(E_H + Pz_H)/(E_Q + Pz_Q),  z2=(E_H - Pz_H)/(E_Q - Pz_Q).
  56 // "soft" & "hard" FFs correspond to "slower" & "faster" quark of a pair
  57 // (see details in GetHadronPair). Fragmentation does not depend on p-p energy.
  58 // 3) Decays the hadrons and saves all the particles in the event stack in the
  59 // following order: HF hadron from Q, then its decay products, then HF hadron
  60 // from Qbar, then its decay productes, then next HF hadon pair (if any)
  61 // in the same way, etc...
  62 // 4) It is fast, e.g., generates the same number of events with a beauty pair
  63 //  ~15 times faster than AliGenPythia with kBeautyppMNRwmi (w/o tracking)
  64 //
  65 // An Input file for each quark flavor and p-p energy is in EVGEN/dataCorrHF/
  66 // One can use also user-defined Input files.
  67 //
  68 // More details could be found in my presentation at DiMuonNet Workshop, Dec 2006:
  69 // http://www-dapnia.cea.fr/Sphn/Alice/DiMuonNet.
  70 //
  71 //-------------------------------------------------------------------------
  72 // How to use it:
  73 //
  74 // add the following typical lines in Config.C
  75 /*
  76   if (!strcmp(option,"corr")) {
  77     // An example for correlated charm or beauty hadron pair production at 14 TeV
  78
  79     // AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 4, 14);  // for charm, 1 pair per event
  80     AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 5, 14);  // for beauty, 1 pair per event
  81
  82     gener->SetMomentumRange(0,9999);
  83     gener->SetCutOnChild(0);          // 1/0 means cuts on children enable/disable
  84     gener->SetChildThetaRange(171.0,178.0);
  85     gener->SetOrigin(0,0,0);          //vertex position
  86     gener->SetSigma(0,0,0);           //Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
  87     gener->SetForceDecay(kSemiMuonic);
  88     gener->SetSelectAll(kTRUE);      //Force the transport of all particles.
  89                                      //Necessary while using a different
  90                                      //option than kAll for SetForceDecay
  91     gener->SetTrackingFlag(1);       //1: Decay during transport,
  92                                      //0: No Decay during transport
  93     gener->Init();
  94 }
  95 */
  96 // and in aliroot do e.g. gAlice->Run(10,"Config.C") to produce 10 events.
  97 // One can include AliGenCorrHF in an AliGenCocktail generator.
  98 //--------------------------------------------------------------------------
  99
 100 #include <Riostream.h>
 101 #include <TCanvas.h>
 102 #include <TClonesArray.h>
 103 #include <TDatabasePDG.h>
 104 #include <TFile.h>
 105 #include <TH2F.h>
 106 #include <TLorentzVector.h>
 107 #include <TMath.h>
 108 #include <TParticle.h>
 109 #include <TParticlePDG.h>
 110 #include <TROOT.h>
 111 #include <TRandom.h>
 112 #include <TTree.h>
 113 #include <TVirtualMC.h>
 114 #include <TVector3.h>
 115
 116 #include "AliGenCorrHF.h"
 117 #include "AliLog.h"
 118 #include "AliConst.h"
 119 #include "AliDecayer.h"
 120 #include "AliMC.h"
 121 #include "AliRun.h"
 122 #include "AliGenEventHeader.h"
 123
 124 ClassImp(AliGenCorrHF)
 125
 126   //Begin_Html
 127   /*
 128     <img src="picts/AliGenCorrHF.gif">
 129   */
 130   //End_Html
 131
 132 Double_t AliGenCorrHF::fgdph[19] = {0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180};
 133 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};
 134 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};
 135 Int_t AliGenCorrHF::fgnptbins = 12;
 136 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmin[12] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9};
 137 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmax[12] = {0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 100};
 138
 139 //____________________________________________________________
 140     AliGenCorrHF::AliGenCorrHF():
 141         fFileName(0),
 142         fFile(0),
 143         fQuark(0),
 144         fEnergy(0),
 145         fBias(0.),
 146         fTrials(0),
 147         fSelectAll(kFALSE),
 148         fDecayer(0),
 149         fgIntegral(0)
 150 {
 151 // Default constructor
 152 }
 153
 154 //____________________________________________________________
 155 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 156     AliGenMC(npart),
 157     fFileName(0),
 158     fFile(0),
 159     fQuark(idquark),
 160     fEnergy(energy),
 161     fBias(0.),
 162     fTrials(0),
 163     fSelectAll(kFALSE),
 164     fDecayer(0),
 165     fgIntegral(0)
 166 {
 167 // Constructor using particle number, quark type, energy & default InputFile
 168 //
 169     if (fQuark == 5) {
 170       if (fEnergy == 7)
 171            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP7PythiaMNRwmi.root";
 172       else if (fEnergy == 10)
 173            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP10PythiaMNRwmi.root";
 174       else if (fEnergy == 14)
 175            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP14PythiaMNRwmi.root";
 176       else if (fEnergy == 3)
 177            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb276PythiaMNR.root";
 178       else if (fEnergy == 4)
 179            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
 180       else if (fEnergy == 5 || fEnergy == -5)
 181            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPPb5PythiaMNR.root";
 182       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
 183            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPPb88PythiaMNR.root";
 184       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
 185     }
 186     else {
 187       fQuark = 4;
 188       if (fEnergy == 7)
 189            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP7PythiaMNRwmi.root";
 190       else if (fEnergy == 10)
 191            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP10PythiaMNRwmi.root";
 192       else if (fEnergy == 14)
 193            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP14PythiaMNRwmi.root";
 194       else if (fEnergy == 3)
 195            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb276PythiaMNR.root";
 196       else if (fEnergy == 4)
 197            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
 198       else if (fEnergy == 5 || fEnergy == -5)
 199            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPPb5PythiaMNR.root";
 200       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
 201            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPPb88PythiaMNR.root";
 202       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
 203     }
 204     fName = "Default";
 205     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 206
 207     fChildSelect.Set(5);
 208     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 209     SetForceDecay();
 210     SetCutOnChild();
 211     SetChildMomentumRange();
 212     SetChildPtRange();
 213     SetChildPhiRange();
 214     SetChildThetaRange();
 215 }
 216
 217 //___________________________________________________________________
 218 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(char* tname, Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 219     AliGenMC(npart),
 220     fFileName(tname),
 221     fFile(0),
 222     fQuark(idquark),
 223     fEnergy(energy),
 224     fBias(0.),
 225     fTrials(0),
 226     fSelectAll(kFALSE),
 227     fDecayer(0),
 228     fgIntegral(0)
 229 {
 230 // Constructor using particle number, quark type, energy & user-defined InputFile
 231 //
 232     if (fQuark != 5) fQuark = 4;
 233     fName = "UserDefined";
 234     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 235
 236     fChildSelect.Set(5);
 237     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 238     SetForceDecay();
 239     SetCutOnChild();
 240     SetChildMomentumRange();
 241     SetChildPtRange();
 242     SetChildPhiRange();
 243     SetChildThetaRange();
 244 }
 245
 246 //____________________________________________________________
 247 AliGenCorrHF::~AliGenCorrHF()
 248 {
 249 // Destructor
 250   delete fFile;
 251 }
 252
 253 //____________________________________________________________
 254 void AliGenCorrHF::Init()
 255 {
 256 // Initialisation
 257   AliInfo(Form("Number of HF-hadron pairs = %d",fNpart));
 258   AliInfo(Form(" QQbar kinematics and fragm. functions from:  %s",fFileName.Data() ));
 259     fFile = TFile::Open(fFileName.Data());
 260     if(!fFile->IsOpen()){
 261       AliError(Form("Could not open file %s",fFileName.Data() ));
 262     }
 263
 264     ComputeIntegral(fFile);
 265
 266     fParentWeight = 1./fNpart;   // fNpart is number of HF-hadron pairs
 267
 268 // particle decay related initialization
 269
 270     if (gMC) fDecayer = gMC->GetDecayer();
 271     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 272     fDecayer->Init();
 273
 274 //
 275     AliGenMC::Init();
 276 }
 277 //____________________________________________________________
 278 void AliGenCorrHF::Generate()
 279 {
 280 //
 281 // Generate fNpart of correlated HF hadron pairs per event
 282 // in the the desired theta and momentum windows (phi = 0 - 2pi).
 283 //
 284
 285 //  Reinitialize decayer
 286
 287   fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 288   fDecayer->Init();
 289
 290   Float_t polar[2][3];        // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 291   Float_t origin0[2][3];      // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 292   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 293   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 294   Float_t p[2][3];            // Momenta
 295   Int_t nt, i, j, ihad, ipa, ipa0, ipa1, ihadron[2], iquark[2];
 296   Float_t  wgtp[2], wgtch[2], random[6];
 297   Float_t pq[2][3], pc[3];    // Momenta of the two quarks
 298   Double_t tanhy2, qm = 0;
 299   Int_t np[2];
 300   Double_t dphi=0, ptq[2], yq[2], pth[2], plh[2], ph[2], phih[2], phiq[2];
 301   Int_t ncsel[2];
 302   Int_t** pSelected = new Int_t* [2];
 303   Int_t** trackIt = new Int_t* [2];
 304
 305   for (i=0; i<2; i++) {
 306     ptq[i]     =0;
 307     yq[i]      =0;
 308     pth[i]     =0;
 309     plh[i]     =0;
 310     phih[i]    =0;
 311     phiq[i]    =0;
 312     ihadron[i] =0;
 313     iquark[i]  =0;
 314     for (j=0; j<3; j++) polar[i][j]=0;
 315   }
 316
 317   // same quarks mass as in the fragmentation functions
 318   if (fQuark == 4) qm = 1.20;
 319   else             qm = 4.75;
 320
 321   TClonesArray *particleshad1 = new TClonesArray("TParticle",1000);
 322   TClonesArray *particleshad2 = new TClonesArray("TParticle",1000);
 323
 324   TList *particleslist = new TList();
 325   particleslist->Add(particleshad1);
 326   particleslist->Add(particleshad2);
 327
 328   TDatabasePDG *pDataBase = TDatabasePDG::Instance();
 329
 330   // Calculating vertex position per event
 331   if (fVertexSmear==kPerEvent) {
 332     Vertex();
 333     for (i=0;i<2;i++){
 334       for (j=0;j<3;j++) origin0[i][j]=fVertex[j];
 335     }
 336   }
 337   else {
 338     for (i=0;i<2;i++){
 339       for (j=0;j<3;j++) origin0[i][j]=fOrigin[j];
 340     }
 341   }
 342
 343   ipa  = 0;
 344   ipa1 = 0;
 345   ipa0 = 0;
 346
 347   // Generating fNpart HF-hadron pairs
 348   fNprimaries = 0;
 349
 350   while (ipa<2*fNpart) {
 351
 352     GetQuarkPair(fFile, fgIntegral, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], dphi);
 353
 354     GetHadronPair(fFile, fQuark, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], ihadron[0], ihadron[1], plh[0], plh[1], pth[0], pth[1]);
 355
 356     // Boost particles from c.m.s. to ALICE lab frame for p-Pb & Pb-p collisions
 357     if (fEnergy == 5 || fEnergy == -5 || fEnergy == 9 || fEnergy == -9) {
 358       Double_t dyBoost = 0.47;
 359       Double_t beta  = TMath::TanH(dyBoost);
 360       Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
 361       Double_t gb    = gamma * beta;
 362       yq[0] += dyBoost;
 363       yq[1] += dyBoost;
 364       plh[0] = gb * TMath::Sqrt(plh[0]*plh[0] + pth[0]*pth[0]) + gamma * plh[0];
 365       plh[1] = gb * TMath::Sqrt(plh[1]*plh[1] + pth[1]*pth[1]) + gamma * plh[1];
 366       if (fEnergy == 5 || fEnergy == 9) {
 367         yq[0] *= -1;
 368         yq[1] *= -1;
 369         plh[0] *= -1;
 370         plh[1] *= -1;
 371       }
 372     }
 373
 374     // Cuts from AliGenerator
 375
 376     // Cut on theta
 377     theta=TMath::ATan2(pth[0],plh[0]);
 378     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 379     theta=TMath::ATan2(pth[1],plh[1]);
 380     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 381
 382     // Cut on momentum
 383     ph[0]=TMath::Sqrt(pth[0]*pth[0]+plh[0]*plh[0]);
 384     if (ph[0]<fPMin || ph[0]>fPMax) continue;
 385     ph[1]=TMath::Sqrt(pth[1]*pth[1]+plh[1]*plh[1]);
 386     if (ph[1]<fPMin || ph[1]>fPMax) continue;
 387
 388     // Add the quarks in the stack
 389
 390     phiq[0] = Rndm()*k2PI;
 391     if (Rndm() < 0.5) {
 392       phiq[1] = phiq[0] + dphi*kDegrad;
 393     } else {
 394       phiq[1] = phiq[0] - dphi*kDegrad;
 395     }
 396     if (phiq[1] > k2PI) phiq[1] -= k2PI;
 397     if (phiq[1] < 0   ) phiq[1] += k2PI;
 398
 399     // quarks pdg
 400     iquark[0] = +fQuark;
 401     iquark[1] = -fQuark;
 402
 403     // px and py
 404     TVector2 qvect1 = TVector2();
 405     TVector2 qvect2 = TVector2();
 406     qvect1.SetMagPhi(ptq[0],phiq[0]);
 407     qvect2.SetMagPhi(ptq[1],phiq[1]);
 408     pq[0][0] = qvect1.Px();
 409     pq[0][1] = qvect1.Py();
 410     pq[1][0] = qvect2.Px();
 411     pq[1][1] = qvect2.Py();
 412
 413     // pz
 414     tanhy2 = TMath::TanH(yq[0]);
 415     tanhy2 *= tanhy2;
 416     pq[0][2] = TMath::Sqrt((ptq[0]*ptq[0]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 417     pq[0][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[0][2],yq[0]);
 418     tanhy2 = TMath::TanH(yq[1]);
 419     tanhy2 *= tanhy2;
 420     pq[1][2] = TMath::Sqrt((ptq[1]*ptq[1]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 421     pq[1][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[1][2],yq[1]);
 422
 423     // Here we assume that  |phi_H1 - phi_H2| = |phi_Q1 - phi_Q2| = dphi
 424     // which is a good approximation for heavy flavors in Pythia
 425     // ... moreover, same phi angles as for the quarks ...
 426
 427     phih[0] = phiq[0];
 428     phih[1] = phiq[1];
 429
 430     ipa1 = 0;
 431
 432     for (ihad = 0; ihad < 2; ihad++) {
 433       while(1) {
 434
 435         ipa0=ipa1;
 436
 437         // particle type
 438         fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(ihadron[ihad]))*fParentWeight;
 439         wgtp[ihad]=fParentWeight;
 440         wgtch[ihad]=fChildWeight;
 441         TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(ihadron[ihad]);
 442         Float_t am = particle->Mass();
 443         phi = phih[ihad];
 444         pt  = pth[ihad];
 445         pl  = plh[ihad];
 446         ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 447
 448         p[ihad][0]=pt*TMath::Cos(phi);
 449         p[ihad][1]=pt*TMath::Sin(phi);
 450         p[ihad][2]=pl;
 451
 452         if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 453           Rndm(random,6);
 454           for (j=0;j<3;j++) {
 455             origin0[ihad][j]=
 456               fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 457               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 458           }
 459         }
 460
 461         // Looking at fForceDecay :
 462         // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 463         // AliPythia and children are tracked by GEANT
 464         //
 465         // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 466         // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 467
 468         if (fForceDecay != kNoDecay) {
 469           // Using lujet to decay particle
 470           Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 471           TLorentzVector pmom(p[ihad][0], p[ihad][1], p[ihad][2], energy);
 472           fDecayer->Decay(ihadron[ihad],&pmom);
 473
 474           // select decay particles
 475
 476           np[ihad]=fDecayer->ImportParticles((TClonesArray *)particleslist->At(ihad));
 477
 478           //  Selecting  GeometryAcceptance for particles fPdgCodeParticleforAcceptanceCut;
 479
 480           if (fGeometryAcceptance)
 481             if (!CheckAcceptanceGeometry(np[ihad],(TClonesArray*)particleslist->At(ihad))) continue;
 482
 483           trackIt[ihad]     = new Int_t [np[ihad]];
 484           pSelected[ihad]   = new Int_t [np[ihad]];
 485           Int_t* pFlag      = new Int_t [np[ihad]];
 486
 487           for (i=0; i<np[ihad]; i++) {
 488             pFlag[i]     =  0;
 489             pSelected[ihad][i] =  0;
 490           }
 491
 492           if (np[ihad] >1) {
 493             TParticle* iparticle = 0;
 494             Int_t ipF, ipL;
 495
 496             for (i = 1; i<np[ihad] ; i++) {
 497               trackIt[ihad][i] = 1;
 498               iparticle =
 499                 (TParticle *) ((TClonesArray *) particleslist->At(ihad))->At(i);
 500               Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 501               Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
 502               // flagged particle
 503               if (pFlag[i] == 1) {
 504                 ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 505                 ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 506                 if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 507                 continue;
 508               }
 509
 510               // flag decay products of particles with long life-time (c tau > .3 mum)
 511               if (ks != 1) {
 512                 Double_t lifeTime = fDecayer->GetLifetime(kf);
 513                 if (lifeTime > (Double_t) fMaxLifeTime) {
 514                   ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 515                   ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 516                   if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 517                 } else {
 518                   trackIt[ihad][i]     = 0;
 519                   pSelected[ihad][i]   = 1;
 520                 }
 521               } // ks==1 ?
 522               //
 523               // children
 524               if ((ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll || fSelectAll) && trackIt[ihad][i])
 525                 {
 526                   if (fCutOnChild) {
 527                     pc[0]=iparticle->Px();
 528                     pc[1]=iparticle->Py();
 529                     pc[2]=iparticle->Pz();
 530                     //printf("px %f py %f pz %f\n",pc[0],pc[1],pc[2]);
 531                     Bool_t  childok = KinematicSelection(iparticle, 1);
 532                     if(childok) {
 533                       pSelected[ihad][i]  = 1;
 534                       ncsel[ihad]++;
 535                     } else {
 536                       ncsel[ihad]=-1;
 537                       break;
 538                     } // child kine cuts
 539                   } else {
 540                     pSelected[ihad][i]  = 1;
 541                     ncsel[ihad]++;
 542                   } // if child selection
 543                 } // select muon
 544             } // decay particle loop
 545           } // if decay products
 546
 547           if ((fCutOnChild && ncsel[ihad] >0) || !fCutOnChild) ipa1++;
 548
 549           if (pFlag) delete[] pFlag;
 550
 551         } // kinematic selection
 552         else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 553           {
 554             gAlice->GetMCApp()->
 555               PushTrack(fTrackIt,-1,ihadron[ihad],p[ihad],origin0[ihad],polar[ihad],0,kPPrimary,nt,wgtp[ihad]);
 556             ipa1++;
 557             fNprimaries++;
 558
 559           }
 560         break;
 561       } // while(1) loop
 562       if (ipa1<ipa0+1){
 563         ipa1=0;
 564         if (pSelected[ihad]) delete pSelected[ihad];
 565         if (trackIt[ihad])   delete trackIt[ihad];
 566         particleshad1->Clear();
 567         particleshad2->Clear();
 568         break;
 569       }//go out of loop and generate new pair if at least one hadron is rejected
 570     } // hadron pair loop
 571     if(ipa1==2){
 572
 573       ipa=ipa+ipa1;
 574
 575       if(fForceDecay != kNoDecay){
 576         for(ihad=0;ihad<2;ihad++){
 577
 578           //load tracks in the stack if both hadrons of the pair accepted
 579           LoadTracks(iquark[ihad],pq[ihad],ihadron[ihad],p[ihad],np[ihad],
 580                      (TClonesArray *)particleslist->At(ihad),origin0[ihad],
 581                      polar[ihad],wgtp[ihad],wgtch[ihad],nt,ncsel[ihad],
 582                      pSelected[ihad],trackIt[ihad]);
 583
 584           if (pSelected[ihad]) delete pSelected[ihad];
 585           if (trackIt[ihad])   delete trackIt[ihad];
 586
 587         }
 588           particleshad1->Clear();
 589           particleshad2->Clear();
 590       }
 591     }
 592   }   // while (ipa<2*fNpart) loop
 593
 594   SetHighWaterMark(nt);
 595
 596   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("CorrHF");
 597   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 598   header->SetNProduced(fNprimaries);
 599   AddHeader(header);
 600
 601
 602   delete particleshad1;
 603   delete particleshad2;
 604   delete particleslist;
 605
 606   delete[] pSelected;
 607   delete[] trackIt;
 608 }
 609 //____________________________________________________________________________________
 610 void AliGenCorrHF::IpCharm(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
 611 {
 612 // Composition of a lower state charm hadron pair from a ccbar quark pair
 613    Int_t pdgH[] = {411, 421, 431, 4122, 4132, 4232, 4332};
 614
 615    Double_t id3, id4;
 616    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
 617    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
 618    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
 619
 620    return;
 621 }
 622
 623 void AliGenCorrHF::IpBeauty(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
 624 {
 625 // Composition of a lower state beauty hadron pair from a bbbar quark pair
 626    // B-Bbar mixing will be done by Pythia at their decay point
 627    Int_t pdgH[] = {511, 521, 531, 5122, 5132, 5232, 5332};
 628
 629    Double_t id3, id4;
 630    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
 631    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
 632    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
 633
 634    if ( (pdg3== 511) || (pdg3== 521) || (pdg3== 531) ) pdg3 *= -1;
 635    if ( (pdg4==-511) || (pdg4==-521) || (pdg4==-531) ) pdg4 *= -1;
 636
 637    return;
 638 }
 639
 640 //____________________________________________________________________________________
 641 Double_t AliGenCorrHF::ComputeIntegral(TFile* fG)       // needed by GetQuarkPair
 642 {
 643    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell occupancy weights
 644    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 645    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 646    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 647    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 648
 649    //   delete previously computed integral (if any)
 650    if(fgIntegral) delete [] fgIntegral;
 651
 652    fgIntegral = new Double_t[nbins+1];
 653    fgIntegral[0] = 0;
 654    Int_t bin;
 655    for(bin=0;bin<nbins;bin++) {
 656      tG->GetEvent(bin);
 657      fgIntegral[bin+1] = fgIntegral[bin] + cell[0];
 658    }
 659    //   Normalize integral to 1
 660    if (fgIntegral[nbins] == 0 ) {
 661       return 0;
 662    }
 663    for (bin=1;bin<=nbins;bin++)  fgIntegral[bin] /= fgIntegral[nbins];
 664
 665    return fgIntegral[nbins];
 666 }
 667
 668
 669 //____________________________________________________________________________________
 670 void AliGenCorrHF::GetQuarkPair(TFile* fG, Double_t* fInt, Double_t &y1, Double_t &y2, Double_t &pt1, Double_t &pt2, Double_t &dphi)
 671                                  // modification of ROOT's TH3::GetRandom3 for 5D
 672 {
 673    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell coordinates
 674    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 675    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 676    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 677    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 678    Double_t rand[6];
 679    gRandom->RndmArray(6,rand);
 680    Int_t ibin = TMath::BinarySearch(nbins,fInt,rand[0]);
 681    tG->GetEvent(ibin);
 682    y1   = fgy[cell[1]]  + (fgy[cell[1]+1]-fgy[cell[1]])*rand[1];
 683    y2   = fgy[cell[2]]  + (fgy[cell[2]+1]-fgy[cell[2]])*rand[2];
 684    pt1  = fgpt[cell[3]] + (fgpt[cell[3]+1]-fgpt[cell[3]])*rand[3];
 685    pt2  = fgpt[cell[4]] + (fgpt[cell[4]+1]-fgpt[cell[4]])*rand[4];
 686    dphi = fgdph[cell[5]]+ (fgdph[cell[5]+1]-fgdph[cell[5]])*rand[5];
 687 }
 688
 689 //____________________________________________________________________________________
 690 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)
 691 {
 692     // Generate a hadron pair
 693     void (*fIpParaFunc)(TH2F *, Int_t &, Int_t &);//Pointer to hadron pair composition function
 694     fIpParaFunc = IpCharm;
 695     Double_t mq = 1.2;              // c & b quark masses (used in AliPythia)
 696     if (idq == 5) {
 697       fIpParaFunc = IpBeauty;
 698       mq = 4.75;
 699     }
 700     Double_t z11 = 0.;
 701     Double_t z12 = 0.;
 702     Double_t z21 = 0.;
 703     Double_t z22 = 0.;
 704     Double_t pz1, pz2, e1, e2, mh, ptemp, rand[2];
 705     char tag[100];
 706     TH2F *h2h[12], *h2s[12], *hProbHH; // hard & soft fragmentation and HH-probability functions
 707     for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 708       snprintf(tag,100, "h2h_pt%d",ipt);
 709       h2h[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 710       snprintf(tag,100, "h2s_pt%d",ipt);
 711       h2s[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 712     }
 713
 714        if (y1*y2 < 0) {
 715          for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 716            if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 717              h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 718            if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 719              h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 720          }
 721        }
 722        else {
 723          if (TMath::Abs(y1) > TMath::Abs(y2)) {
 724            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 725              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 726                h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 727              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 728                h2s[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 729            }
 730          }
 731          else {
 732            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 733              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 734                h2s[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 735              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 736                h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 737            }
 738          }
 739        }
 740       gRandom->RndmArray(2,rand);
 741       ptemp = TMath::Sqrt(pt1*pt1 + mq*mq);
 742       pz1   = ptemp*TMath::SinH(y1);
 743       e1    = ptemp*TMath::CosH(y1);
 744       ptemp = TMath::Sqrt(pt2*pt2 + mq*mq);
 745       pz2   = ptemp*TMath::SinH(y2);
 746       e2    = ptemp*TMath::CosH(y2);
 747
 748       hProbHH = (TH2F*)fG->Get("hProbHH");
 749       fIpParaFunc(hProbHH, id3, id4);
 750       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id3)->Mass();
 751       ptemp = z11*z21*(e1*e1-pz1*pz1) - mh*mh;
 752       if (idq==5) pt3   = pt1;                // an approximation at low pt, try better
 753       else        pt3   = rand[0];            // pt3=pt1 gives less D-hadrons at low pt
 754       if (ptemp > 0) pt3 = TMath::Sqrt(ptemp);
 755       if (pz1 > 0)   pz3 = (z11*(e1 + pz1) - z21*(e1 - pz1)) / 2;
 756       else           pz3 = (z21*(e1 + pz1) - z11*(e1 - pz1)) / 2;
 757       e1 = TMath::Sqrt(pz3*pz3 + pt3*pt3 + mh*mh);
 758
 759       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id4)->Mass();
 760       ptemp = z12*z22*(e2*e2-pz2*pz2) - mh*mh;
 761       if (idq==5) pt4   = pt2;                // an approximation at low pt, try better
 762       else        pt4   = rand[1];
 763       if (ptemp > 0) pt4 = TMath::Sqrt(ptemp);
 764       if (pz2 > 0)   pz4 = (z12*(e2 + pz2) - z22*(e2 - pz2)) / 2;
 765       else           pz4 = (z22*(e2 + pz2) - z12*(e2 - pz2)) / 2;
 766       e2 = TMath::Sqrt(pz4*pz4 + pt4*pt4 + mh*mh);
 767
 768       // small corr. instead of using Frag. Func. depending on yQ (in addition to ptQ)
 769       Float_t ycorr = 0.2, y3, y4;
 770       gRandom->RndmArray(2,rand);
 771       y3 = 0.5 * TMath::Log((e1 + pz3 + 1.e-13)/(e1 - pz3 + 1.e-13));
 772       y4 = 0.5 * TMath::Log((e2 + pz4 + 1.e-13)/(e2 - pz4 + 1.e-13));
 773       if(TMath::Abs(y3)<ycorr && TMath::Abs(y4)<ycorr && rand[0]>0.5) {
 774         ptemp = TMath::Sqrt((e1-pz3)*(e1+pz3));
 775         y3  = 4*(1 - 2*rand[1]);
 776         pz3 = ptemp*TMath::SinH(y3);
 777         pz4 = pz3;
 778       }
 779 }
 780
 781
 782 //____________________________________________________________________________________
 783 void AliGenCorrHF::LoadTracks(Int_t iquark, Float_t *pq,
 784                               Int_t iPart, Float_t *p,
 785                               Int_t np, TClonesArray *particles,
 786                               Float_t *origin0, Float_t *polar,
 787                               Float_t wgtp, Float_t wgtch,
 788                               Int_t &nt, Int_t ncsel, Int_t *pSelected,
 789                               Int_t *trackIt){
 790   Int_t i;
 791   Int_t ntq=-1;
 792   Int_t* pParent = new Int_t[np];
 793   Float_t pc[3], och[3];
 794   Int_t iparent;
 795
 796   for(i=0;i<np;i++) pParent[i]=-1;
 797
 798   if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 799     // Parents
 800     // quark
 801     PushTrack(0, -1, iquark, pq, origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
 802     KeepTrack(nt);
 803     ntq = nt;
 804     // hadron
 805     PushTrack(0, ntq, iPart, p, origin0, polar, 0, kPDecay, nt, wgtp);
 806     pParent[0] = nt;
 807     KeepTrack(nt);
 808     fNprimaries++;
 809
 810     // Decay Products
 811     for (i = 1; i < np; i++) {
 812       if (pSelected[i]) {
 813
 814         TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 815         Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
 816         Int_t jpa = iparticle->GetFirstMother()-1;
 817         // RS: note, the conversion mm->cm is done now in the decayer. The time is ignored here!
 818         och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx();
 819         och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy();
 820         och[2] = origin0[2]+iparticle->Vz();
 821         pc[0]  = iparticle->Px();
 822         pc[1]  = iparticle->Py();
 823         pc[2]  = iparticle->Pz();
 824
 825         if (jpa > -1) {
 826           iparent = pParent[jpa];
 827         } else {
 828           iparent = -1;
 829         }
 830
 831         PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
 832                   pc, och, polar,
 833                   0, kPDecay, nt, wgtch);
 834         pParent[i] = nt;
 835         KeepTrack(nt);
 836         fNprimaries++;
 837
 838       } // Selected
 839     } // Particle loop
 840   }
 841   if (pParent) delete[] pParent;
 842
 843   return;
 844 }