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 in p-p collisions at 10 and 14 TeV.
  25 // Decays are performed by Pythia.
  26 // Author: S. Grigoryan, LPC Clermont-Fd & YerPhI, Smbat.Grigoryan@cern.ch
  27 // July 07: added quarks in the stack (B. Vulpescu)
  28 // April 09: added energy choice between 10 and 14 TeV (S. Grigoryan)
  29 //-------------------------------------------------------------------------
  30 // How it works (for the given flavor and p-p energy):
  31 //
  32 // 1) Reads QQbar kinematical grid from the Input file and generates
  33 // quark pairs according to the weights of the cells.
  34 // It is a 5D grid in y1,y2,pt1,pt2 and deltaphi, with occupancy weights
  35 // of the cells obtained from Pythia (see details in GetQuarkPair).
  36 // 2) Reads "soft" and "hard" fragmentation functions (12 2D-histograms each,
  37 // for 12 pt bins) from the Input file, applies to quarks and produces hadrons
  38 // (only lower states, with proportions of species obtained from Pythia).
  39 // Fragmentation functions are the same for all hadron species and depend
  40 // on 2 variables - light cone energy-momentum fractions:
  41 //     z1=(E_H + Pz_H)/(E_Q + Pz_Q),  z2=(E_H - Pz_H)/(E_Q - Pz_Q).
  42 // "soft" & "hard" FFs correspond to "slower" & "faster" quark of a pair
  43 // (see details in GetHadronPair). Fragmentation does not depend on p-p energy.
  44 // 3) Decays the hadrons and saves all the particles in the event stack in the
  45 // following order: HF hadron from Q, then its decay products, then HF hadron
  46 // from Qbar, then its decay productes, then next HF hadon pair (if any)
  47 // in the same way, etc...
  48 // 4) It is fast, e.g., generates the same number of events with a beauty pair
  49 //  ~15 times faster than AliGenPythia with kBeautyppMNRwmi (w/o tracking)
  50 //
  51 // An Input file for each quark flavor and p-p energy is in EVGEN/dataCorrHF/
  52 // One can use also user-defined Input files.
  53 //
  54 // More details could be found in my presentation at DiMuonNet Workshop, Dec 2006:
  55 // http://www-dapnia.cea.fr/Sphn/Alice/DiMuonNet.
  56 //
  57 //-------------------------------------------------------------------------
  58 // How to use it:
  59 //
  60 // add the following typical lines in Config.C
  61 /*
  62   if (!strcmp(option,"corr")) {
  63     // Example for correlated charm or beauty hadron pair production at 14 TeV
  64
  65     // AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 4, 14);  // for charm, 1 pair per event
  66     AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 5, 14);  // for beauty, 1 pair per event
  67
  68     gener->SetMomentumRange(0,9999);
  69     gener->SetCutOnChild(0);        // 1/0 means cuts on children enable/disable
  70     gener->SetChildThetaRange(171.0,178.0);
  71     gener->SetOrigin(0,0,0);          //vertex position
  72     gener->SetSigma(0,0,0);           //Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
  73     gener->SetForceDecay(kSemiMuonic);
  74     gener->SetTrackingFlag(0);
  75     gener->Init();
  76 }
  77 */
  78 // and in aliroot do e.g. gAlice->Run(10,"Config.C") to produce 10 events.
  79 // One can include AliGenCorrHF in an AliGenCocktail generator.
  80 //--------------------------------------------------------------------------
  81
  82 #include <Riostream.h>
  83 #include <TCanvas.h>
  84 #include <TClonesArray.h>
  85 #include <TDatabasePDG.h>
  86 #include <TFile.h>
  87 #include <TH2F.h>
  88 #include <TLorentzVector.h>
  89 #include <TMath.h>
  90 #include <TParticle.h>
  91 #include <TParticlePDG.h>
  92 #include <TROOT.h>
  93 #include <TRandom.h>
  94 #include <TTree.h>
  95 #include <TVirtualMC.h>
  96 #include <TVector3.h>
  97
  98 #include "AliGenCorrHF.h"
  99 #include "AliLog.h"
 100 #include "AliConst.h"
 101 #include "AliDecayer.h"
 102 #include "AliMC.h"
 103 #include "AliRun.h"
 104 #include "AliGenEventHeader.h"
 105
 106 ClassImp(AliGenCorrHF)
 107
 108   //Begin_Html
 109   /*
 110     <img src="picts/AliGenCorrHF.gif">
 111   */
 112   //End_Html
 113
 114 Double_t AliGenCorrHF::fgdph[19] = {0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180};
 115 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};
 116 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};
 117 Int_t AliGenCorrHF::fgnptbins = 12;
 118 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmin[12] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9};
 119 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmax[12] = {0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 100};
 120
 121 Double_t* AliGenCorrHF::fgIntegral = 0;
 122
 123 //____________________________________________________________
 124     AliGenCorrHF::AliGenCorrHF():
 125         fFileName(0),
 126         fFile(0),
 127         fQuark(0),
 128         fEnergy(0),
 129         fBias(0.),
 130         fTrials(0),
 131         fDecayer(0)
 132 {
 133 // Default constructor
 134 }
 135
 136 //____________________________________________________________
 137 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 138     AliGenMC(npart),
 139     fFileName(0),
 140     fFile(0),
 141     fQuark(idquark),
 142     fEnergy(energy),
 143     fBias(0.),
 144     fTrials(0),
 145     //    fDecayer(new AliDecayerPythia())
 146     fDecayer(0)
 147 {
 148 // Constructor using particle number, quark type, energy & default InputFile
 149 //
 150     if (fQuark == 5) {
 151       if (fEnergy == 10)
 152            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/Beautypp10MNRwmiCorr.root";
 153       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/Beautypp14MNRwmiCorr.root";
 154     }
 155     else {
 156       fQuark = 4;
 157       if (fEnergy == 10)
 158            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/Charmpp10MNRwmiCorr.root";
 159       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/Charmpp14MNRwmiCorr.root";
 160     }
 161     fName = "Default";
 162     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 163
 164     fChildSelect.Set(5);
 165     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 166     SetForceDecay();
 167     SetCutOnChild();
 168     SetChildMomentumRange();
 169     SetChildPtRange();
 170     SetChildPhiRange();
 171     SetChildThetaRange();
 172 }
 173
 174 //___________________________________________________________________
 175 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(char* tname, Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 176     AliGenMC(npart),
 177     fFileName(tname),
 178     fFile(0),
 179     fQuark(idquark),
 180     fEnergy(energy),
 181     fBias(0.),
 182     fTrials(0),
 183     //    fDecayer(new AliDecayerPythia())
 184     fDecayer(0)
 185 {
 186 // Constructor using particle number, quark type, energy & user-defined InputFile
 187 //
 188     if (fQuark != 5) fQuark = 4;
 189     fName = "UserDefined";
 190     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 191
 192     fChildSelect.Set(5);
 193     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 194     SetForceDecay();
 195     SetCutOnChild();
 196     SetChildMomentumRange();
 197     SetChildPtRange();
 198     SetChildPhiRange();
 199     SetChildThetaRange();
 200 }
 201
 202 //____________________________________________________________
 203 AliGenCorrHF::~AliGenCorrHF()
 204 {
 205 // Destructor
 206   delete fFile;
 207 }
 208
 209 //____________________________________________________________
 210 void AliGenCorrHF::Init()
 211 {
 212 // Initialisation
 213
 214   AliInfo(Form(" QQbar kinematics and fragm. functions from:  %s",fFileName.Data() ));
 215     fFile = TFile::Open(fFileName.Data());
 216     if(!fFile->IsOpen()){
 217       AliError(Form("Could not open file %s",fFileName.Data() ));
 218     }
 219
 220     ComputeIntegral(fFile);
 221
 222     fParentWeight = 1./fNpart;   // fNpart is number of HF-hadron pairs
 223
 224 // particle decay related initialization
 225
 226     if (gMC) fDecayer = gMC->GetDecayer();
 227     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 228     fDecayer->Init();
 229
 230 //
 231     AliGenMC::Init();
 232 }
 233 //____________________________________________________________
 234 void AliGenCorrHF::Generate()
 235 {
 236 //
 237 // Generate fNpart of correlated HF hadron pairs per event
 238 // in the the desired theta and momentum windows (phi = 0 - 2pi).
 239 //
 240
 241 //  Reinitialize decayer
 242
 243   fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 244   fDecayer->Init();
 245
 246   //
 247   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 248   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 249   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 250   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 251   Float_t p[3], pc[3], och[3];// Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 252   Int_t nt, i, j, ipa, ihadron[2], iquark[2];
 253   Float_t  wgtp, wgtch, random[6];
 254   Float_t pq[2][3];           // Momenta of the two quarks
 255   Int_t ntq[2] = {-1, -1};
 256   Double_t tanhy2, qm = 0;
 257
 258   Double_t dphi=0, ptq[2], yq[2], pth[2], plh[2], ph[2], phih[2], phiq[2];
 259   for (i=0; i<2; i++) {
 260     ptq[i]     =0;
 261     yq[i]      =0;
 262     pth[i]     =0;
 263     plh[i]     =0;
 264     phih[i]    =0;
 265     phiq[i]    =0;
 266     ihadron[i] =0;
 267     iquark[i]  =0;
 268   }
 269
 270   // same quarks mass as in the fragmentation functions
 271   if (fQuark == 4) qm = 1.20;
 272   else             qm = 4.75;
 273
 274   static TClonesArray *particles;
 275   //
 276   if(!particles) particles = new TClonesArray("TParticle",1000);
 277
 278   TDatabasePDG *pDataBase = TDatabasePDG::Instance();
 279   //
 280
 281   // Calculating vertex position per event
 282   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 283   if (fVertexSmear==kPerEvent) {
 284     Vertex();
 285     for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 286   }
 287
 288   ipa=0;
 289
 290   // Generating fNpart particles
 291   fNprimaries = 0;
 292
 293   while (ipa<2*fNpart) {
 294
 295     GetQuarkPair(fFile, fgIntegral, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], dphi);
 296
 297     GetHadronPair(fFile, fQuark, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], ihadron[0], ihadron[1], plh[0], plh[1], pth[0], pth[1]);
 298
 299     // Cuts from AliGenerator
 300
 301     // Cut on theta
 302     theta=TMath::ATan2(pth[0],plh[0]);
 303     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 304     theta=TMath::ATan2(pth[1],plh[1]);
 305     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 306
 307     // Cut on momentum
 308     ph[0]=TMath::Sqrt(pth[0]*pth[0]+plh[0]*plh[0]);
 309     if (ph[0]<fPMin || ph[0]>fPMax) continue;
 310     ph[1]=TMath::Sqrt(pth[1]*pth[1]+plh[1]*plh[1]);
 311     if (ph[1]<fPMin || ph[1]>fPMax) continue;
 312
 313     // Add the quarks in the stack
 314
 315     phiq[0] = Rndm()*k2PI;
 316     if (Rndm() < 0.5) {
 317       phiq[1] = phiq[0] + dphi*kDegrad;
 318     } else {
 319       phiq[1] = phiq[0] - dphi*kDegrad;
 320     }
 321     if (phiq[1] > k2PI) phiq[1] -= k2PI;
 322     if (phiq[1] < 0   ) phiq[1] += k2PI;
 323
 324     // quarks pdg
 325     iquark[0] = +fQuark;
 326     iquark[1] = -fQuark;
 327
 328     // px and py
 329     TVector2 qvect1 = TVector2();
 330     TVector2 qvect2 = TVector2();
 331     qvect1.SetMagPhi(ptq[0],phiq[0]);
 332     qvect2.SetMagPhi(ptq[1],phiq[1]);
 333     pq[0][0] = qvect1.Px();
 334     pq[0][1] = qvect1.Py();
 335     pq[1][0] = qvect2.Px();
 336     pq[1][1] = qvect2.Py();
 337
 338     // pz
 339     tanhy2 = TMath::TanH(yq[0]);
 340     tanhy2 *= tanhy2;
 341     pq[0][2] = TMath::Sqrt((ptq[0]*ptq[0]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 342     pq[0][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[0][2],yq[0]);
 343     tanhy2 = TMath::TanH(yq[1]);
 344     tanhy2 *= tanhy2;
 345     pq[1][2] = TMath::Sqrt((ptq[1]*ptq[1]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 346     pq[1][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[1][2],yq[1]);
 347
 348     // Here we assume that  |phi_H1 - phi_H2| = |phi_Q1 - phi_Q2| = dphi
 349     // which is a good approximation for heavy flavors in Pythia
 350     // ... moreover, same phi angles as for the quarks ...
 351
 352     phih[0] = phiq[0];
 353     phih[1] = phiq[1];
 354
 355     for (Int_t ihad = 0; ihad < 2; ihad++) {
 356     while(1) {
 357       //
 358       // particle type
 359       Int_t iPart = ihadron[ihad];
 360       fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 361       wgtp=fParentWeight;
 362       wgtch=fChildWeight;
 363       TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
 364       Float_t am = particle->Mass();
 365       phi = phih[ihad];
 366       pt  = pth[ihad];
 367       pl  = plh[ihad];
 368       ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 369
 370       p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 371       p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 372       p[2]=pl;
 373
 374       if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 375         Rndm(random,6);
 376         for (j=0;j<3;j++) {
 377           origin0[j]=
 378             fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 379             TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 380         }
 381       }
 382
 383       // Looking at fForceDecay :
 384       // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 385       // AliPythia and children are tracked by GEANT
 386       //
 387       // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 388       // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 389       //
 390
 391       if (fForceDecay != kNoDecay) {
 392         // Using lujet to decay particle
 393         Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 394         TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 395         fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 396         //
 397         // select decay particles
 398         Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 399
 400         //  Selecting  GeometryAcceptance for particles fPdgCodeParticleforAcceptanceCut;
 401         if (fGeometryAcceptance)
 402           if (!CheckAcceptanceGeometry(np,particles)) continue;
 403         Int_t ncsel=0;
 404         Int_t* pFlag      = new Int_t[np];
 405         Int_t* pParent    = new Int_t[np];
 406         Int_t* pSelected  = new Int_t[np];
 407         Int_t* trackIt    = new Int_t[np];
 408
 409         for (i=0; i<np; i++) {
 410           pFlag[i]     =  0;
 411           pSelected[i] =  0;
 412           pParent[i]   = -1;
 413         }
 414
 415         if (np >1) {
 416           TParticle* iparticle =  (TParticle *) particles->At(0);
 417           Int_t ipF, ipL;
 418           for (i = 1; i<np ; i++) {
 419             trackIt[i] = 1;
 420             iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 421             Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 422             Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
 423             // flagged particle
 424
 425             if (pFlag[i] == 1) {
 426               ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 427               ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 428               if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 429               continue;
 430             }
 431
 432             // flag decay products of particles with long life-time (c tau > .3 mum)
 433
 434             if (ks != 1) {
 435               //TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(kf);
 436
 437               Double_t lifeTime = fDecayer->GetLifetime(kf);
 438               //Double_t mass     = particle->Mass();
 439               //Double_t width    = particle->Width();
 440               if (lifeTime > (Double_t) fMaxLifeTime) {
 441                 ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 442                 ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 443                 if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 444               } else {
 445                 trackIt[i]     = 0;
 446                 pSelected[i]   = 1;
 447               }
 448             } // ks==1 ?
 449             //
 450             // children
 451
 452             if ((ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll) && trackIt[i])
 453               {
 454                 if (fCutOnChild) {
 455                   pc[0]=iparticle->Px();
 456                   pc[1]=iparticle->Py();
 457                   pc[2]=iparticle->Pz();
 458                   Bool_t  childok = KinematicSelection(iparticle, 1);
 459                   if(childok) {
 460                     pSelected[i]  = 1;
 461                     ncsel++;
 462                   } else {
 463                     ncsel=-1;
 464                     break;
 465                   } // child kine cuts
 466                 } else {
 467                   pSelected[i]  = 1;
 468                   ncsel++;
 469                 } // if child selection
 470               } // select muon
 471           } // decay particle loop
 472         } // if decay products
 473
 474         Int_t iparent;
 475         if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 476           ipa++;
 477           //
 478           // Parent
 479           // quark
 480           PushTrack(0, -1, iquark[ihad], pq[ihad], origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
 481           KeepTrack(nt);
 482           ntq[ihad] = nt;
 483           // hadron
 484           PushTrack(0, ntq[ihad], iPart, p, origin0, polar, 0, kPDecay, nt, wgtp);
 485           pParent[0] = nt;
 486           KeepTrack(nt);
 487           fNprimaries++;
 488
 489           //
 490           // Decay Products
 491           //
 492           for (i = 1; i < np; i++) {
 493             if (pSelected[i]) {
 494               TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 495               Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
 496               Int_t jpa = iparticle->GetFirstMother()-1;
 497
 498               och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 499               och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 500               och[2] = origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 501               pc[0]  = iparticle->Px();
 502               pc[1]  = iparticle->Py();
 503               pc[2]  = iparticle->Pz();
 504
 505               if (jpa > -1) {
 506                 iparent = pParent[jpa];
 507               } else {
 508                 iparent = -1;
 509               }
 510
 511               PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
 512                         pc, och, polar,
 513                         0, kPDecay, nt, wgtch);
 514               pParent[i] = nt;
 515               KeepTrack(nt);
 516               fNprimaries++;
 517             } // Selected
 518           } // Particle loop
 519         }  // Decays by Lujet
 520         particles->Clear();
 521         if (pFlag)      delete[] pFlag;
 522         if (pParent)    delete[] pParent;
 523         if (pSelected)  delete[] pSelected;
 524         if (trackIt)    delete[] trackIt;
 525       } // kinematic selection
 526       else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 527         {
 528           gAlice->GetMCApp()->
 529             PushTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 530           ipa++;
 531           fNprimaries++;
 532         }
 533       break;
 534     } // while(1)
 535     } // hadron pair loop
 536   } // event loop
 537
 538   SetHighWaterMark(nt);
 539
 540   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("CorrHF");
 541   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 542   header->SetNProduced(fNprimaries);
 543   AddHeader(header);
 544
 545 }
 546 //____________________________________________________________________________________
 547 Int_t AliGenCorrHF::IpCharm(TRandom* ran)
 548 {
 549 // Composition of lower state charm hadrons, containing a c-quark
 550     Float_t random;
 551     Int_t ip;            // +- 411,421,431,4122,4132,4232,4332
 552     random = ran->Rndm();
 553 //  Rates from Pythia6.214 using 100Kevents with kPyCharmppMNRwmi at 14 TeV.
 554
 555     if (random < 0.6027) {
 556         ip=421;
 557     } else if (random < 0.7962) {
 558         ip=411;
 559     } else if (random < 0.9127) {
 560         ip=431;
 561     } else if (random < 0.9899) {
 562         ip=4122;
 563     } else if (random < 0.9948) {
 564         ip=4132;
 565     } else if (random < 0.9999) {
 566         ip=4232;
 567     } else {
 568         ip=4332;
 569     }
 570
 571     return ip;
 572 }
 573
 574 Int_t AliGenCorrHF::IpBeauty(TRandom* ran)
 575 {
 576 // Composition of lower state beauty hadrons, containing a b-quark
 577     Float_t random;
 578     Int_t ip;            // +- 511,521,531,5122,5132,5232,5332
 579     random = ran->Rndm();
 580 //  Rates from Pythia6.214 using 100Kevents with kPyBeautyppMNRwmi at 14 TeV.
 581                         // B-Bbar mixing will be done by Pythia at the decay point
 582  if (random < 0.3965) {
 583         ip=-511;
 584     } else if (random < 0.7930) {
 585         ip=-521;
 586     } else if (random < 0.9112) {
 587         ip=-531;
 588     } else if (random < 0.9887) {
 589         ip=5122;
 590     } else if (random < 0.9943) {
 591         ip=5132;
 592     } else if (random < 0.9999) {
 593         ip=5232;
 594     } else {
 595         ip=5332;
 596     }
 597
 598   return ip;
 599 }
 600
 601 //____________________________________________________________________________________
 602 Double_t AliGenCorrHF::ComputeIntegral(TFile* fG)       // needed by GetQuarkPair
 603 {
 604    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell occupancy weights
 605    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 606    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 607    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 608    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 609
 610    //   delete previously computed integral (if any)
 611    if(fgIntegral) delete [] fgIntegral;
 612
 613    fgIntegral = new Double_t[nbins+1];
 614    fgIntegral[0] = 0;
 615    Int_t bin;
 616    for(bin=0;bin<nbins;bin++) {
 617      tG->GetEvent(bin);
 618      fgIntegral[bin+1] = fgIntegral[bin] + cell[0];
 619    }
 620    //   Normalize integral to 1
 621    if (fgIntegral[nbins] == 0 ) {
 622       return 0;
 623    }
 624    for (bin=1;bin<=nbins;bin++)  fgIntegral[bin] /= fgIntegral[nbins];
 625
 626    return fgIntegral[nbins];
 627 }
 628
 629 //____________________________________________________________________________________
 630 void AliGenCorrHF::GetQuarkPair(TFile* fG, Double_t* fInt, Double_t &y1, Double_t &y2, Double_t &pt1, Double_t &pt2, Double_t &dphi)
 631                                  // modification of ROOT's TH3::GetRandom3 for 5D
 632 {
 633    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell coordinates
 634    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 635    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 636    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 637    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 638    Double_t rand[6];
 639    gRandom->RndmArray(6,rand);
 640    Int_t ibin = TMath::BinarySearch(nbins,fInt,rand[0]);
 641    tG->GetEvent(ibin);
 642    y1   = fgy[cell[1]]  + (fgy[cell[1]+1]-fgy[cell[1]])*rand[1];
 643    y2   = fgy[cell[2]]  + (fgy[cell[2]+1]-fgy[cell[2]])*rand[2];
 644    pt1  = fgpt[cell[3]] + (fgpt[cell[3]+1]-fgpt[cell[3]])*rand[3];
 645    pt2  = fgpt[cell[4]] + (fgpt[cell[4]+1]-fgpt[cell[4]])*rand[4];
 646    dphi = fgdph[cell[5]]+ (fgdph[cell[5]+1]-fgdph[cell[5]])*rand[5];
 647 }
 648
 649 //____________________________________________________________________________________
 650 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)
 651 {
 652     // Generate a hadron pair
 653     Int_t (*fIpParaFunc )(TRandom*);//Pointer to particle type parametrisation function
 654     fIpParaFunc = IpCharm;
 655     Double_t mq = 1.2;              // c & b quark masses (used in AliPythia)
 656     if (idq == 5) {
 657       fIpParaFunc = IpBeauty;
 658       mq = 4.75;
 659     }
 660     Double_t z11, z12, z21, z22, pz1, pz2, e1, e2, mh, ptemp, rand[2];
 661     char tag[100];
 662     TH2F *h2h[12], *h2s[12];      // hard & soft Fragmentation Functions
 663     for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 664       sprintf(tag,"h2h_pt%d",ipt);
 665       h2h[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 666       sprintf(tag,"h2s_pt%d",ipt);
 667       h2s[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 668     }
 669
 670        if (y1*y2 < 0) {
 671          for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 672            if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 673              h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 674            if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 675              h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 676          }
 677        }
 678        else {
 679          if (TMath::Abs(y1) > TMath::Abs(y2)) {
 680            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 681              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 682                h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 683              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 684                h2s[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 685            }
 686          }
 687          else {
 688            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 689              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 690                h2s[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 691              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 692                h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 693            }
 694          }
 695        }
 696       gRandom->RndmArray(2,rand);
 697       ptemp = TMath::Sqrt(pt1*pt1 + mq*mq);
 698       pz1   = ptemp*TMath::SinH(y1);
 699       e1    = ptemp*TMath::CosH(y1);
 700       ptemp = TMath::Sqrt(pt2*pt2 + mq*mq);
 701       pz2   = ptemp*TMath::SinH(y2);
 702       e2    = ptemp*TMath::CosH(y2);
 703
 704       id3   = fIpParaFunc(gRandom);
 705       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id3)->Mass();
 706       ptemp = z11*z21*(e1*e1-pz1*pz1) - mh*mh;
 707       if (idq==5) pt3   = pt1;                // an approximation at low pt, try better
 708       else        pt3   = rand[0];
 709       if (ptemp > 0) pt3 = TMath::Sqrt(ptemp);
 710       if (pz1 > 0)   pz3 = (z11*(e1 + pz1) - z21*(e1 - pz1)) / 2;
 711       else           pz3 = (z21*(e1 + pz1) - z11*(e1 - pz1)) / 2;
 712       e1 = TMath::Sqrt(pz3*pz3 + pt3*pt3 + mh*mh);
 713
 714       id4   = - fIpParaFunc(gRandom);
 715       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id4)->Mass();
 716       ptemp = z12*z22*(e2*e2-pz2*pz2) - mh*mh;
 717       if (idq==5) pt4   = pt2;                // an approximation at low pt, try better
 718       else        pt4   = rand[1];
 719       if (ptemp > 0) pt4 = TMath::Sqrt(ptemp);
 720       if (pz2 > 0)   pz4 = (z12*(e2 + pz2) - z22*(e2 - pz2)) / 2;
 721       else           pz4 = (z22*(e2 + pz2) - z12*(e2 - pz2)) / 2;
 722       e2 = TMath::Sqrt(pz4*pz4 + pt4*pt4 + mh*mh);
 723
 724       // small corr. instead of using Frag. Func. depending on yQ (in addition to ptQ)
 725       Float_t ycorr = 0.2, y3, y4;
 726       gRandom->RndmArray(2,rand);
 727       y3 = 0.5 * TMath::Log((e1 + pz3 + 1.e-13)/(e1 - pz3 + 1.e-13));
 728       y4 = 0.5 * TMath::Log((e2 + pz4 + 1.e-13)/(e2 - pz4 + 1.e-13));
 729       if(TMath::Abs(y3)<ycorr && TMath::Abs(y4)<ycorr && rand[0]>0.5) {
 730         ptemp = TMath::Sqrt(e1*e1 - pz3*pz3);
 731         y3  = 4*(1 - 2*rand[1]);
 732         pz3 = ptemp*TMath::SinH(y3);
 733         pz4 = pz3;
 734       }
 735 }