EVGEN/AliGenHIJINGparaBa.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 1.1  2002/01/08 09:47:28  morsch
  19 HIJING parameterisation including baryons, first commit.
  20
  21 */
  22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  23 // Parameterisation of pi, K, n and p eta and pt distributions   //
  24 // eta: according to HIJING (shadowing + quenching)              //
  25 // pT : according to CDF measurement at 1.8 TeV                  //
  26 // Author: andreas.morsch@cern.ch                                //
  27 //                                                               //
  28 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  29
  30 #include <TArrayF.h>
  31 #include <TF1.h>
  32 #include <TPDGCode.h>
  33
  34 #include "AliConst.h"
  35 #include "AliGenEventHeader.h"
  36 #include "AliGenHIJINGparaBa.h"
  37 #include "AliRun.h"
  38
  39 ClassImp(AliGenHIJINGparaBa)
  40
  41
  42 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
  43 {
  44   //
  45   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  46   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  47   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  48   //
  49   const Double_t kp0 = 1.3;
  50   const Double_t kxn = 8.28;
  51   const Double_t kxlim=0.5;
  52   const Double_t kt=0.160;
  53   const Double_t kxmpi=0.139;
  54   const Double_t kb=1.;
  55   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  56   Double_t x=*px;
  57   //
  58   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
  59   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
  60   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
  61   a=ynorm/y1;
  62   if (x > kxlim)
  63     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
  64   else
  65     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
  66   return y*x;
  67 }
  68
  69 //_____________________________________________________________________________
  70 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
  71 {
  72     //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
  73     //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
  74     const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
  75     //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
  76     const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
  77     np--;
  78     Double_t f5=TMath::Power(((
  79         sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
  80     Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
  81     // PIONS
  82     Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
  83     Double_t fmtscal=TMath::Power(((
  84         sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/ (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/
  85         fmax2;
  86     return fmtscal*ptpion;
  87 }
  88
  89 //_____________________________________________________________________________
  90 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
  91 {
  92     //
  93     // pt parametrisation for k
  94     //
  95     return ptscal(*px,2);
  96 }
  97
  98
  99 //_____________________________________________________________________________
 100 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
 101 {
 102   //
 103   // eta parametrisation for pi
 104   //
 105     const Double_t ka1    = 4913.;
 106     const Double_t ka2    = 1819.;
 107     const Double_t keta1  = 0.22;
 108     const Double_t keta2  = 3.66;
 109     const Double_t kdeta1 = 1.47;
 110     const Double_t kdeta2 = 1.51;
 111     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 112     //
 113     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 114     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 115     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 116 }
 117
 118 //_____________________________________________________________________________
 119 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
 120 {
 121     //
 122     // eta parametrisation for ka
 123     //
 124     const Double_t ka1    = 497.6;
 125     const Double_t ka2    = 215.6;
 126     const Double_t keta1  = 0.79;
 127     const Double_t keta2  = 4.09;
 128     const Double_t kdeta1 = 1.54;
 129     const Double_t kdeta2 = 1.40;
 130     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 131     //
 132     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 133     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 134     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 135 }
 136
 137  static Double_t ptbaryon( Double_t *px, Double_t *)
 138 {
 139 // baryons
 140 //                pt-distribution
 141 //____________________________________________________________
 142
 143   return ptscal(*px,7);  //  7==> Baryon in the PtScal function
 144 }
 145
 146  static Double_t etabaryon( Double_t *py, Double_t *)
 147 {
 148 // eta-distribution
 149 //____________________________________________________________
 150     const Float_t p0 =  1.10343e+02;
 151     const Float_t p1 =  1.73247e+01;
 152     const Float_t p2 = -7.23808e+00;
 153     const Float_t p3 =  4.48334e-01;
 154     const Double_t y = TMath::Abs(*py);
 155 //
 156     return (p0+p1*y+p2*y*y+p3*y*y*y)/20.;
 157 }
 158
 159 AliGenHIJINGparaBa::AliGenHIJINGparaBa()
 160   :AliGenHIJINGpara()
 161 {
 162     //
 163     // Default constructor
 164     //
 165     fName="HIGINGparaBa";
 166     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator with Baryons";
 167     fETAba = 0;
 168     fPtba  = 0;
 169 }
 170
 171 //_____________________________________________________________________________
 172 AliGenHIJINGparaBa::AliGenHIJINGparaBa(Int_t npart)
 173   :AliGenHIJINGpara(npart)
 174 {
 175   //
 176   // Standard constructor
 177   //
 178     fName="HIGINGparaBa";
 179     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator with Baryons";
 180     fETAba = 0;
 181     fPtba  = 0;
 182 }
 183
 184 //_____________________________________________________________________________
 185 AliGenHIJINGparaBa::~AliGenHIJINGparaBa()
 186 {
 187   //
 188   // Standard destructor
 189   //
 190     delete fPtba;
 191     delete fETAba;
 192 }
 193
 194 //_____________________________________________________________________________
 195 void AliGenHIJINGparaBa::Init()
 196 {
 197   //
 198   // Initialise the HIJING parametrisation
 199   //
 200     Float_t etaMin =-TMath::Log(TMath::Tan(
 201         TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
 202     Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(
 203         TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,1.e-10)));
 204     fPtpi   = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
 205     fPtka   = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
 206     fPtba   = new TF1("ptbaryon",&ptbaryon,0,20,0);
 207     fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
 208     fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
 209     fETAba  = new TF1("etabaryon",&etabaryon,etaMin,etaMax,0);
 210
 211     TF1 *etaPic0 = new TF1("etapic",&etapic,    -7, 7, 0);
 212     TF1 *etaKac0 = new TF1("etakac",&etakac,    -7, 7, 0);
 213     TF1 *etaBar0 = new TF1("etabar",&etabaryon, -7, 7, 0);
 214
 215     TF1 *ptPic0  = new TF1("ptpi",  &ptpi,     0., 15., 0);
 216     TF1 *ptKac0  = new TF1("ptka",  &ptka,     0., 15., 0);
 217     TF1 *ptBar0  = new TF1("ptbar", &ptbaryon, 0., 15., 0);
 218
 219     Float_t intETApi  = etaPic0->Integral(-0.5, 0.5);
 220     Float_t intETAka  = etaKac0->Integral(-0.5, 0.5);
 221     Float_t intETAba  = etaBar0->Integral(-0.5, 0.5);
 222
 223     Float_t scalePi   = 6979./(intETApi/1.5);
 224     Float_t scaleKa   =  657./(intETAka/2.0);
 225     Float_t scaleBa   =  364./(intETAba/2.0);
 226
 227 //  Fraction of events corresponding to the selected pt-range
 228     Float_t intPt    = (0.837*ptPic0->Integral(0, 15)+
 229                         0.105*ptKac0->Integral(0, 15)+
 230                         0.058*ptBar0->Integral(0, 15));
 231     Float_t intPtSel = (0.837*ptPic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 232                         0.105*ptKac0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 233                         0.058*ptBar0->Integral(fPtMin, fPtMax));
 234     Float_t ptFrac   = intPtSel/intPt;
 235
 236 //  Fraction of events corresponding to the selected eta-range
 237     Float_t intETASel  = (scalePi*etaPic0->Integral(etaMin, etaMax)+
 238                           scaleKa*etaKac0->Integral(etaMin, etaMax)+
 239                           scaleBa*etaBar0->Integral(etaMin, etaMax));
 240 //  Fraction of events corresponding to the selected phi-range
 241     Float_t phiFrac    = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
 242
 243     fParentWeight = Float_t(fNpart)/(intETASel*ptFrac*phiFrac);
 244
 245     printf("%s: The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event \n",
 246            ClassName(),100.*fParentWeight);
 247
 248 // Issue warning message if etaMin or etaMax are outside the alowed range
 249 // of the parametrization
 250     if (etaMin < -8.001 || etaMax > 8.001) {
 251         printf("\n \n WARNING FROM AliGenHIJINGParaBa !");
 252         printf("\n YOU ARE USING THE PARAMETERISATION OUTSIDE ");
 253         printf("\n THE ALLOWED PSEUDORAPIDITY RANGE (-8. - 8.)");
 254         printf("\n YOUR LIMITS: %f %f \n \n ", etaMin, etaMax);
 255     }
 256 }
 257
 258 //_____________________________________________________________________________
 259 void AliGenHIJINGparaBa::Generate()
 260 {
 261   //
 262   // Generate one trigger
 263   //
 264
 265
 266     const Float_t kBorne1 = 0.837;
 267     const Float_t kBorne2 = kBorne1+0.105;
 268
 269     Float_t polar[3]= {0,0,0};
 270     //
 271     const Int_t kPions[3]   = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
 272     const Int_t kKaons[4]   = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
 273     const Int_t kBaryons[4] = {kProton, kProtonBar, kNeutron, kNeutronBar};
 274     //
 275     Float_t origin[3];
 276     Float_t pt, pl, ptot;
 277     Float_t phi, theta;
 278     Float_t p[3];
 279     Int_t i, part, nt, j;
 280     //
 281     TF1 *ptf;
 282     TF1 *etaf;
 283     //
 284     Float_t random[6];
 285     //
 286     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 287
 288     if(fVertexSmear == kPerEvent) {
 289         Float_t dv[3];
 290         dv[2] = 1.e10;
 291         while(TMath::Abs(dv[2]) > fCutVertexZ*fOsigma[2]) {
 292             Rndm(random,6);
 293             for (j=0; j < 3; j++) {
 294                 dv[j] = fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 295                     TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 296             }
 297         }
 298         for (j=0; j < 3; j++) origin[j] += dv[j];
 299     } // if kPerEvent
 300     TArrayF eventVertex;
 301     eventVertex.Set(3);
 302     eventVertex[0] = origin[0];
 303     eventVertex[1] = origin[1];
 304     eventVertex[2] = origin[2];
 305
 306     for(i=0;i<fNpart;i++) {
 307         while(1) {
 308             Rndm(random,3);
 309             if(random[0] < kBorne1) {
 310                 part  = kPions[Int_t (random[1]*3)];
 311                 ptf   = fPtpi;
 312                 etaf  = fETApic;
 313             } else if (random[0] < kBorne2) {
 314                 part  = kKaons[Int_t (random[1]*4)];
 315                 ptf   = fPtka;
 316                 etaf  = fETAkac;
 317             } else {
 318                 part  = kBaryons[Int_t (random[1]*4)];
 319                 ptf   = fPtba;
 320                 etaf  = fETAba;
 321             }
 322
 323             phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 324             theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
 325             if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 326             pt=ptf->GetRandom();
 327             pl=pt/TMath::Tan(theta);
 328             ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 329             if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 330             p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 331             p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 332             p[2]=pl;
 333             if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 334                 Rndm(random,6);
 335                 for (j=0;j<3;j++) {
 336                     origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 337                         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 338                 }
 339             }
 340             SetTrack(fTrackIt,-1,part,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,fParentWeight);
 341             break;
 342         } // while(1)
 343     } // Particle loop
 344 // Header
 345     AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("HIJINGparam");
 346 // Event Vertex
 347     header->SetPrimaryVertex(eventVertex);
 348     gAlice->SetGenEventHeader(header);
 349 }
 350
 351
 352