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 1.1.4.1  2003/04/14 17:33:50  hristov
  19 Merging with v3-09-08 (part1)
  20
  21 Revision 1.2  2003/01/14 10:50:18  alibrary
  22 Cleanup of STEER coding conventions
  23
  24 Revision 1.1  2002/01/08 09:47:28  morsch
  25 HIJING parameterisation including baryons, first commit.
  26
  27 */
  28 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  29 // Parameterisation of pi, K, n and p eta and pt distributions   //
  30 // eta: according to HIJING (shadowing + quenching)              //
  31 // pT : according to CDF measurement at 1.8 TeV                  //
  32 // Author: andreas.morsch@cern.ch                                //
  33 //                                                               //
  34 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  35
  36 #include <TArrayF.h>
  37 #include <TF1.h>
  38 #include <TPDGCode.h>
  39
  40 #include "AliConst.h"
  41 #include "AliGenEventHeader.h"
  42 #include "AliGenHIJINGparaBa.h"
  43 #include "AliRun.h"
  44
  45 ClassImp(AliGenHIJINGparaBa)
  46
  47
  48 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
  49 {
  50   //
  51   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  52   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  53   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  54   //
  55   const Double_t kp0 = 1.3;
  56   const Double_t kxn = 8.28;
  57   const Double_t kxlim=0.5;
  58   const Double_t kt=0.160;
  59   const Double_t kxmpi=0.139;
  60   const Double_t kb=1.;
  61   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  62   Double_t x=*px;
  63   //
  64   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
  65   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
  66   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
  67   a=ynorm/y1;
  68   if (x > kxlim)
  69     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
  70   else
  71     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
  72   return y*x;
  73 }
  74
  75 //_____________________________________________________________________________
  76 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
  77 {
  78     //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
  79     //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
  80     const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
  81     //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
  82     const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
  83     np--;
  84     Double_t f5=TMath::Power(((
  85         sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
  86     Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
  87     // PIONS
  88     Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
  89     Double_t fmtscal=TMath::Power(((
  90         sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/ (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/
  91         fmax2;
  92     return fmtscal*ptpion;
  93 }
  94
  95 //_____________________________________________________________________________
  96 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
  97 {
  98     //
  99     // pt parametrisation for k
 100     //
 101     return ptscal(*px,2);
 102 }
 103
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
 107 {
 108   //
 109   // eta parametrisation for pi
 110   //
 111     const Double_t ka1    = 4913.;
 112     const Double_t ka2    = 1819.;
 113     const Double_t keta1  = 0.22;
 114     const Double_t keta2  = 3.66;
 115     const Double_t kdeta1 = 1.47;
 116     const Double_t kdeta2 = 1.51;
 117     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 118     //
 119     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 120     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 121     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 122 }
 123
 124 //_____________________________________________________________________________
 125 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
 126 {
 127     //
 128     // eta parametrisation for ka
 129     //
 130     const Double_t ka1    = 497.6;
 131     const Double_t ka2    = 215.6;
 132     const Double_t keta1  = 0.79;
 133     const Double_t keta2  = 4.09;
 134     const Double_t kdeta1 = 1.54;
 135     const Double_t kdeta2 = 1.40;
 136     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 137     //
 138     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 139     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 140     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 141 }
 142
 143  static Double_t ptbaryon( Double_t *px, Double_t *)
 144 {
 145 // baryons
 146 //                pt-distribution
 147 //____________________________________________________________
 148
 149   return ptscal(*px,7);  //  7==> Baryon in the PtScal function
 150 }
 151
 152  static Double_t etabaryon( Double_t *py, Double_t *)
 153 {
 154 // eta-distribution
 155 //____________________________________________________________
 156     const Float_t p0 =  1.10343e+02;
 157     const Float_t p1 =  1.73247e+01;
 158     const Float_t p2 = -7.23808e+00;
 159     const Float_t p3 =  4.48334e-01;
 160     const Double_t y = TMath::Abs(*py);
 161 //
 162     return (p0+p1*y+p2*y*y+p3*y*y*y)/20.;
 163 }
 164
 165 AliGenHIJINGparaBa::AliGenHIJINGparaBa()
 166   :AliGenHIJINGpara()
 167 {
 168     //
 169     // Default constructor
 170     //
 171     fName="HIGINGparaBa";
 172     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator with Baryons";
 173     fETAba = 0;
 174     fPtba  = 0;
 175 }
 176
 177 //_____________________________________________________________________________
 178 AliGenHIJINGparaBa::AliGenHIJINGparaBa(Int_t npart)
 179   :AliGenHIJINGpara(npart)
 180 {
 181   //
 182   // Standard constructor
 183   //
 184     fName="HIGINGparaBa";
 185     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator with Baryons";
 186     fETAba = 0;
 187     fPtba  = 0;
 188 }
 189
 190 //_____________________________________________________________________________
 191 AliGenHIJINGparaBa::~AliGenHIJINGparaBa()
 192 {
 193   //
 194   // Standard destructor
 195   //
 196     delete fPtba;
 197     delete fETAba;
 198 }
 199
 200 //_____________________________________________________________________________
 201 void AliGenHIJINGparaBa::Init()
 202 {
 203   //
 204   // Initialise the HIJING parametrisation
 205   //
 206     Float_t etaMin =-TMath::Log(TMath::Tan(
 207         TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
 208     Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(
 209         TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,1.e-10)));
 210     fPtpi   = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
 211     fPtka   = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
 212     fPtba   = new TF1("ptbaryon",&ptbaryon,0,20,0);
 213     fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
 214     fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
 215     fETAba  = new TF1("etabaryon",&etabaryon,etaMin,etaMax,0);
 216
 217     TF1 *etaPic0 = new TF1("etapic",&etapic,    -7, 7, 0);
 218     TF1 *etaKac0 = new TF1("etakac",&etakac,    -7, 7, 0);
 219     TF1 *etaBar0 = new TF1("etabar",&etabaryon, -7, 7, 0);
 220
 221     TF1 *ptPic0  = new TF1("ptpi",  &ptpi,     0., 15., 0);
 222     TF1 *ptKac0  = new TF1("ptka",  &ptka,     0., 15., 0);
 223     TF1 *ptBar0  = new TF1("ptbar", &ptbaryon, 0., 15., 0);
 224
 225     Float_t intETApi  = etaPic0->Integral(-0.5, 0.5);
 226     Float_t intETAka  = etaKac0->Integral(-0.5, 0.5);
 227     Float_t intETAba  = etaBar0->Integral(-0.5, 0.5);
 228
 229     Float_t scalePi   = 6979./(intETApi/1.5);
 230     Float_t scaleKa   =  657./(intETAka/2.0);
 231     Float_t scaleBa   =  364./(intETAba/2.0);
 232
 233 //  Fraction of events corresponding to the selected pt-range
 234     Float_t intPt    = (0.837*ptPic0->Integral(0, 15)+
 235                         0.105*ptKac0->Integral(0, 15)+
 236                         0.058*ptBar0->Integral(0, 15));
 237     Float_t intPtSel = (0.837*ptPic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 238                         0.105*ptKac0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 239                         0.058*ptBar0->Integral(fPtMin, fPtMax));
 240     Float_t ptFrac   = intPtSel/intPt;
 241
 242 //  Fraction of events corresponding to the selected eta-range
 243     Float_t intETASel  = (scalePi*etaPic0->Integral(etaMin, etaMax)+
 244                           scaleKa*etaKac0->Integral(etaMin, etaMax)+
 245                           scaleBa*etaBar0->Integral(etaMin, etaMax));
 246 //  Fraction of events corresponding to the selected phi-range
 247     Float_t phiFrac    = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
 248
 249     fParentWeight = Float_t(fNpart)/(intETASel*ptFrac*phiFrac);
 250
 251     printf("%s: The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event \n",
 252            ClassName(),100.*fParentWeight);
 253
 254 // Issue warning message if etaMin or etaMax are outside the alowed range
 255 // of the parametrization
 256     if (etaMin < -8.001 || etaMax > 8.001) {
 257         printf("\n \n WARNING FROM AliGenHIJINGParaBa !");
 258         printf("\n YOU ARE USING THE PARAMETERISATION OUTSIDE ");
 259         printf("\n THE ALLOWED PSEUDORAPIDITY RANGE (-8. - 8.)");
 260         printf("\n YOUR LIMITS: %f %f \n \n ", etaMin, etaMax);
 261     }
 262 }
 263
 264 //_____________________________________________________________________________
 265 void AliGenHIJINGparaBa::Generate()
 266 {
 267   //
 268   // Generate one trigger
 269   //
 270
 271
 272     const Float_t kBorne1 = 0.837;
 273     const Float_t kBorne2 = kBorne1+0.105;
 274
 275     Float_t polar[3]= {0,0,0};
 276     //
 277     const Int_t kPions[3]   = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
 278     const Int_t kKaons[4]   = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
 279     const Int_t kBaryons[4] = {kProton, kProtonBar, kNeutron, kNeutronBar};
 280     //
 281     Float_t origin[3];
 282     Float_t pt, pl, ptot;
 283     Float_t phi, theta;
 284     Float_t p[3];
 285     Int_t i, part, nt, j;
 286     //
 287     TF1 *ptf;
 288     TF1 *etaf;
 289     //
 290     Float_t random[6];
 291     //
 292     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 293
 294     if(fVertexSmear == kPerEvent) {
 295         Float_t dv[3];
 296         dv[2] = 1.e10;
 297         while(TMath::Abs(dv[2]) > fCutVertexZ*fOsigma[2]) {
 298             Rndm(random,6);
 299             for (j=0; j < 3; j++) {
 300                 dv[j] = fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 301                     TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 302             }
 303         }
 304         for (j=0; j < 3; j++) origin[j] += dv[j];
 305     } // if kPerEvent
 306     TArrayF eventVertex;
 307     eventVertex.Set(3);
 308     eventVertex[0] = origin[0];
 309     eventVertex[1] = origin[1];
 310     eventVertex[2] = origin[2];
 311
 312     for(i=0;i<fNpart;i++) {
 313         while(1) {
 314             Rndm(random,3);
 315             if(random[0] < kBorne1) {
 316                 part  = kPions[Int_t (random[1]*3)];
 317                 ptf   = fPtpi;
 318                 etaf  = fETApic;
 319             } else if (random[0] < kBorne2) {
 320                 part  = kKaons[Int_t (random[1]*4)];
 321                 ptf   = fPtka;
 322                 etaf  = fETAkac;
 323             } else {
 324                 part  = kBaryons[Int_t (random[1]*4)];
 325                 ptf   = fPtba;
 326                 etaf  = fETAba;
 327             }
 328
 329             phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 330             theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
 331             if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 332             pt=ptf->GetRandom();
 333             pl=pt/TMath::Tan(theta);
 334             ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 335             if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 336             p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 337             p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 338             p[2]=pl;
 339             if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 340                 Rndm(random,6);
 341                 for (j=0;j<3;j++) {
 342                     origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 343                         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 344                 }
 345             }
 346             SetTrack(fTrackIt,-1,part,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,fParentWeight);
 347             break;
 348         } // while(1)
 349     } // Particle loop
 350 // Header
 351     AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("HIJINGparam");
 352 // Event Vertex
 353     header->SetPrimaryVertex(eventVertex);
 354     gAlice->SetGenEventHeader(header);
 355 }
 356
 357
 358