EVGEN/AliGenGrayParticles.cxx

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   3  *                                                                        *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.2  2002/10/14 14:55:35  hristov
  19 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  20
  21 Revision 1.1.2.1  2002/10/10 16:40:08  hristov
  22 Updating VirtualMC to v3-09-02
  23
  24 Revision 1.1  2002/10/08 13:53:17  morsch
  25 Gray particle generator, first commit.
  26
  27 */
  28
  29 /*
  30   Generator for gray nucluons in pA interactions.
  31   Source is modelled by a relativistic Maxwell distributions.
  32   Original code by  Ferenc Sikler  <sikler@rmki.kfki.hu>
  33  */
  34 #include "AliGenGrayParticles.h"
  35 #include "AliPDG.h"
  36 #include <TDatabasePDG.h>
  37
  38  ClassImp(AliGenGrayParticles)
  39
  40  AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles():AliGenerator(-1)
  41 {
  42 // Default constructor
  43 }
  44
  45 AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles(Int_t npart)
  46     :AliGenerator(npart)
  47 {
  48 // Constructor
  49     fName  = "GrayParticles";
  50     fTitle = "Generator for gray particles in pA collisions";
  51     SetPmax();
  52     SetTarget();
  53     SetNominalCmsEnergy();
  54     SetCharge();
  55     SetTemperature();
  56     SetBetaSource();
  57 }
  58
  59 //____________________________________________________________
  60 AliGenGrayParticles::~AliGenGrayParticles()
  61 {
  62 // Destructor
  63 }
  64
  65
  66 void AliGenGrayParticles::Init()
  67 {
  68   //
  69   // Initialization
  70   //
  71     Float_t kMass  = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kProton)->Mass();
  72     fMomentum = fCMS/2. * fZTarget / fATarget;
  73     fBeta     = fMomentum / TMath::Sqrt(kMass * kMass + fMomentum * fMomentum);
  74 }
  75
  76
  77 void AliGenGrayParticles::Generate()
  78 {
  79   //
  80   // Generate one event
  81   //
  82     Float_t p[3];
  83     Float_t origin[3] = {0., 0., 0.};
  84     Float_t polar [3] = {0., 0., 0.};
  85     Int_t nt, i;
  86     for(i = 0;i < fNpart; i++) {
  87         Int_t kf;
  88         if(fCharge==1) kf = kProton;
  89                   else kf = kNeutron;
  90         GenerateSlow(fCharge, fTemperature, fBetaSource, p);
  91
  92         SetTrack(fTrackIt, -1, kf, p, origin, polar,
  93                  0., kPNoProcess, nt, 1.);
  94
  95         KeepTrack(nt);
  96     }
  97 }
  98
  99
 100
 101
 102 void AliGenGrayParticles::GenerateSlow(Int_t charge, Double_t T, Double_t beta, Float_t* q)
 103 /*
 104    Emit a slow nucleon with "temperature" T [GeV],
 105    from a source moving with velocity beta
 106    Three-momentum [GeV/c] is given back in q[3]
 107 */
 108
 109 {
 110  Double_t m, pmax, p, f, theta, phi;
 111
 112  TDatabasePDG * pdg = TDatabasePDG::Instance();
 113  const Double_t kMassProton  = pdg->GetParticle(kProton) ->Mass();
 114  const Double_t kMassNeutron = pdg->GetParticle(kNeutron)->Mass();
 115
 116  /* Select nucleon type */
 117  if(charge == 0) m = kMassNeutron;
 118  else m = kMassProton;
 119
 120  /* Momentum at maximum of Maxwell-distribution */
 121
 122  pmax = TMath::Sqrt(2*T*(T+sqrt(T*T+m*m)));
 123
 124  /* Try until proper momentum                                  */
 125  /* for lack of primitive function of the Maxwell-distribution */
 126  /* a brute force trial-accept loop, normalized at pmax        */
 127
 128  do
 129  {
 130      p = Rndm() * fPmax;
 131      f = Maxwell(m, p, T) / Maxwell(m , pmax, T);
 132  }
 133  while(f < Rndm());
 134
 135  /* Spherical symmetric emission */
 136  theta = TMath::ACos(2. * Rndm() - 1.);
 137  phi   = 2. * TMath::Pi() * Rndm();
 138
 139  /* Determine momentum components in system of the moving source */
 140  q[0] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Cos(phi);
 141  q[1] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Sin(phi);
 142  q[2] = p * TMath::Cos(theta);
 143
 144  /* Transform to system of the target nucleus                             */
 145  /* beta is passed as negative, because the gray nucleons are slowed down */
 146  Lorentz(m, -beta, q);
 147
 148  /* Transform to laboratory system */
 149  Lorentz(m, fBeta, q);
 150 }
 151
 152 Double_t AliGenGrayParticles::Maxwell(Double_t m, Double_t p, Double_t T)
 153 {
 154 /* Relativistic Maxwell-distribution */
 155     Double_t ekin;
 156     ekin = TMath::Sqrt(p*p+m*m)-m;
 157     return (p*p * exp(-ekin/T));
 158 }
 159
 160
 161 void AliGenGrayParticles::Lorentz(Double_t m, Double_t beta, Float_t* q)
 162 {
 163 /* Lorentz transform in the direction of q[2] */
 164
 165     Double_t gamma  = 1/sqrt(1-beta*beta);
 166     Double_t energy = sqrt(m*m + q[0]*q[0] + q[1]*q[1] + q[2]*q[2]);
 167     q[2] = gamma * (q[2] + beta*energy);
 168 }
 169
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