EVGEN/AliGenHIJINGpara.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.8  2001/07/20 11:03:58  morsch
  19 Issue warning message if used outside allowed eta range (-8 to 8).
  20
  21 Revision 1.7  2001/07/17 12:41:01  morsch
  22 - Calculation of fraction of event corresponding to selected pt-range corrected
  23 (R. Turrisi)
  24 - Parent weight corrected.
  25
  26 Revision 1.6  2001/05/16 14:57:10  alibrary
  27 New files for folders and Stack
  28
  29 Revision 1.5  2000/12/21 16:24:06  morsch
  30 Coding convention clean-up
  31
  32 Revision 1.4  2000/11/30 07:12:50  alibrary
  33 Introducing new Rndm and QA classes
  34
  35 Revision 1.3  2000/10/02 21:28:06  fca
  36 Removal of useless dependecies via forward declarations
  37
  38 Revision 1.2  2000/07/11 18:24:55  fca
  39 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  40
  41 Revision 1.1  2000/06/09 20:20:30  morsch
  42 Same class as previously in AliSimpleGen.cxx
  43 All coding rule violations except RS3 corrected (AM)
  44
  45 */
  46
  47 // Parameterisation of pi and K, eta and pt distributions
  48 // used for the ALICE TDRs.
  49 // eta: according to HIJING (shadowing + quenching)
  50 // pT : according to CDF measurement at 1.8 TeV
  51 // Author: andreas.morsch@cern.ch
  52
  53
  54 //Begin_Html
  55 /*
  56 <img src="picts/AliGeneratorClass.gif">
  57 </pre>
  58 <br clear=left>
  59 <font size=+2 color=red>
  60 <p>The responsible person for this module is
  61 <a href="mailto:andreas.morsch@cern.ch">Andreas Morsch</a>.
  62 </font>
  63 <pre>
  64 */
  65 //End_Html
  66 //                                                               //
  67 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  68
  69 #include "AliGenHIJINGpara.h"
  70 #include "TF1.h"
  71 #include "AliRun.h"
  72 #include "AliConst.h"
  73 #include "AliPDG.h"
  74
  75 ClassImp(AliGenHIJINGpara)
  76
  77 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara(const AliGenHIJINGpara & para)
  78 {
  79 // copy constructor
  80 }
  81
  82 //_____________________________________________________________________________
  83 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
  84 {
  85   //
  86   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  87   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  88   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  89   //
  90   const Double_t kp0 = 1.3;
  91   const Double_t kxn = 8.28;
  92   const Double_t kxlim=0.5;
  93   const Double_t kt=0.160;
  94   const Double_t kxmpi=0.139;
  95   const Double_t kb=1.;
  96   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  97   Double_t x=*px;
  98   //
  99   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
 100   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
 101   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
 102   a=ynorm/y1;
 103   if (x > kxlim)
 104     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
 105   else
 106     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
 107   return y*x;
 108 }
 109
 110 //_____________________________________________________________________________
 111 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
 112 {
 113     //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
 114     //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
 115     const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
 116     //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
 117     const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
 118     np--;
 119     Double_t f5=TMath::Power(((
 120         sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
 121     Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
 122     // PIONS
 123     Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
 124     Double_t fmtscal=TMath::Power(((
 125         sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/ (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/
 126         fmax2;
 127     return fmtscal*ptpion;
 128 }
 129
 130 //_____________________________________________________________________________
 131 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
 132 {
 133     //
 134     // pt parametrisation for k
 135     //
 136     return ptscal(*px,2);
 137 }
 138
 139
 140 //_____________________________________________________________________________
 141 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
 142 {
 143   //
 144   // eta parametrisation for pi
 145   //
 146     const Double_t ka1    = 4913.;
 147     const Double_t ka2    = 1819.;
 148     const Double_t keta1  = 0.22;
 149     const Double_t keta2  = 3.66;
 150     const Double_t kdeta1 = 1.47;
 151     const Double_t kdeta2 = 1.51;
 152     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 153     //
 154     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 155     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 156     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 157 }
 158
 159 //_____________________________________________________________________________
 160 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
 161 {
 162     //
 163     // eta parametrisation for ka
 164     //
 165     const Double_t ka1    = 497.6;
 166     const Double_t ka2    = 215.6;
 167     const Double_t keta1  = 0.79;
 168     const Double_t keta2  = 4.09;
 169     const Double_t kdeta1 = 1.54;
 170     const Double_t kdeta2 = 1.40;
 171     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 172     //
 173     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 174     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 175     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 176 }
 177
 178 //_____________________________________________________________________________
 179 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara()
 180   :AliGenerator()
 181 {
 182     //
 183     // Default constructor
 184     //
 185     fPtpi = 0;
 186     fPtka = 0;
 187     fETApic = 0;
 188     fETAkac = 0;
 189 }
 190
 191 //_____________________________________________________________________________
 192 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara(Int_t npart)
 193   :AliGenerator(npart)
 194 {
 195   //
 196   // Standard constructor
 197   //
 198     fName="HIGINGpara";
 199     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator";
 200     fPtpi = 0;
 201     fPtka = 0;
 202     fETApic = 0;
 203     fETAkac = 0;
 204 }
 205
 206 //_____________________________________________________________________________
 207 AliGenHIJINGpara::~AliGenHIJINGpara()
 208 {
 209   //
 210   // Standard destructor
 211   //
 212     delete fPtpi;
 213     delete fPtka;
 214     delete fETApic;
 215     delete fETAkac;
 216 }
 217
 218 //_____________________________________________________________________________
 219 void AliGenHIJINGpara::Init()
 220 {
 221   //
 222   // Initialise the HIJING parametrisation
 223   //
 224     Float_t etaMin =-TMath::Log(TMath::Tan(
 225         TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
 226     Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(
 227         TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,1.e-10)));
 228     fPtpi   = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
 229     fPtka   = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
 230     fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
 231     fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
 232
 233     TF1 *etaPic0 = new TF1("etapic",&etapic,-7,7,0);
 234     TF1 *etaKac0 = new TF1("etakac",&etakac,-7,7,0);
 235
 236     TF1 *ptPic0  = new TF1("ptpi",&ptpi,0.,15.,0);
 237     TF1 *ptKac0  = new TF1("ptka",&ptka,0.,15.,0);
 238
 239     Float_t intETApi  = etaPic0->Integral(-0.5, 0.5);
 240     Float_t intETAka  = etaKac0->Integral(-0.5, 0.5);
 241     Float_t scalePi   = 7316/(intETApi/1.5);
 242     Float_t scaleKa   =  684/(intETAka/2.0);
 243
 244 //  Fraction of events corresponding to the selected pt-range
 245     Float_t intPt    = (0.877*ptPic0->Integral(0, 15)+
 246                         0.123*ptKac0->Integral(0, 15));
 247     Float_t intPtSel = (0.877*ptPic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 248                         0.123*ptKac0->Integral(fPtMin, fPtMax));
 249     Float_t ptFrac   = intPtSel/intPt;
 250
 251 //  Fraction of events corresponding to the selected eta-range
 252     Float_t intETASel  = (scalePi*etaPic0->Integral(etaMin, etaMax)+
 253                           scaleKa*etaKac0->Integral(etaMin, etaMax));
 254 //  Fraction of events corresponding to the selected phi-range
 255     Float_t phiFrac    = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
 256
 257     fParentWeight = Float_t(fNpart)/(intETASel*ptFrac*phiFrac);
 258
 259     printf("%s: The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event\n ",
 260            ClassName(),100.*fParentWeight);
 261
 262 // Issue warning message if etaMin or etaMax are outside the alowed range
 263 // of the parametrization
 264     if (etaMin < -8.001 || etaMax > 8.001) {
 265         printf("\n \n WARNING FROM AliGenHIJINGPara !");
 266         printf("\n YOU ARE USING THE PARAMETERISATION OUTSIDE ");
 267         printf("\n THE ALLOWED PSEUDORAPIDITY RANGE (-8. - 8.)");
 268         printf("\n YOUR LIMITS: %f %f \n \n ", etaMin, etaMax);
 269     }
 270 }
 271
 272 //_____________________________________________________________________________
 273 void AliGenHIJINGpara::Generate()
 274 {
 275   //
 276   // Generate one trigger
 277   //
 278
 279
 280     const Float_t kRaKpic=0.14;
 281     const Float_t kBorne=1/(1+kRaKpic);
 282     Float_t polar[3]= {0,0,0};
 283     //
 284     const Int_t kPions[3] = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
 285     const Int_t kKaons[4] = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
 286     //
 287     Float_t origin[3];
 288     Float_t pt, pl, ptot;
 289     Float_t phi, theta;
 290     Float_t p[3];
 291     Int_t i, part, nt, j;
 292     //
 293     TF1 *ptf;
 294     TF1 *etaf;
 295     //
 296     Float_t random[6];
 297     //
 298     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 299     if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 300         Rndm(random,6);
 301         for (j=0;j<3;j++) {
 302             origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 303                 TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 304         }
 305     }
 306     for(i=0;i<fNpart;i++) {
 307         while(1) {
 308             Rndm(random,3);
 309             if(random[0]<kBorne) {
 310                 part=kPions[Int_t (random[1]*3)];
 311                 ptf=fPtpi;
 312               etaf=fETApic;
 313             } else {
 314                 part=kKaons[Int_t (random[1]*4)];
 315                 ptf=fPtka;
 316                 etaf=fETAkac;
 317             }
 318             phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 319             theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
 320             if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 321             pt=ptf->GetRandom();
 322             pl=pt/TMath::Tan(theta);
 323             ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 324             if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 325             p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 326             p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 327             p[2]=pl;
 328             if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 329                 Rndm(random,6);
 330                 for (j=0;j<3;j++) {
 331                     origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 332                         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 333                 }
 334             }
 335             SetTrack(fTrackIt,-1,part,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,fParentWeight);
 336             break;
 337         }
 338     }
 339 }
 340
 341 AliGenHIJINGpara& AliGenHIJINGpara::operator=(const  AliGenHIJINGpara& rhs)
 342 {
 343 // Assignment operator
 344     return *this;
 345 }
 346
 347