EVGEN/AliGenMC.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 // Base class for generators using external MC generators.
  19 // For example AliGenPythia using Pythia.
  20 // Provides basic functionality: setting of kinematic cuts on
  21 // decay products and particle selection.
  22 // andreas.morsch@cern.ch
  23
  24 #include <TClonesArray.h>
  25 #include <TMath.h>
  26 #include <TPDGCode.h>
  27 #include <TParticle.h>
  28
  29 #include "AliGenMC.h"
  30 #include "AliRun.h"
  31 #include "AliGeometry.h"
  32
  33 ClassImp(AliGenMC)
  34
  35 AliGenMC::AliGenMC()
  36     :AliGenerator(),
  37      fParticles(0),
  38      fParentSelect(8),
  39      fChildSelect(8),
  40      fCutOnChild(0),
  41      fChildPtMin(0.),
  42      fChildPtMax(1.e10),
  43      fChildPMin(0.),
  44      fChildPMax(1.e10),
  45      fChildPhiMin(0.),
  46      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  47      fChildThetaMin(0.),
  48      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  49      fChildYMin(-12.),
  50      fChildYMax(12.),
  51      fXingAngleX(0.),
  52      fXingAngleY(0.),
  53      fForceDecay(kAll),
  54      fMaxLifeTime(1.e-15),
  55      fAProjectile(1),
  56      fZProjectile(1),
  57      fATarget(1),
  58      fZTarget(1),
  59      fProjectile("P"),
  60      fTarget("P"),
  61      fDyBoost(0.),
  62      fGeometryAcceptance(0),
  63      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  64      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  65      fNprimaries(0)
  66 {
  67 // Default Constructor
  68 }
  69
  70 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
  71     :AliGenerator(npart),
  72      fParticles(0),
  73      fParentSelect(8),
  74      fChildSelect(8),
  75      fCutOnChild(0),
  76      fChildPtMin(0.),
  77      fChildPtMax(1.e10),
  78      fChildPMin(0.),
  79      fChildPMax(1.e10),
  80      fChildPhiMin(0.),
  81      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  82      fChildThetaMin(0.),
  83      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  84      fChildYMin(-12.),
  85      fChildYMax(12.),
  86      fXingAngleX(0.),
  87      fXingAngleY(0.),
  88      fForceDecay(kAll),
  89      fMaxLifeTime(1.e-15),
  90      fAProjectile(1),
  91      fZProjectile(1),
  92      fATarget(1),
  93      fZTarget(1),
  94      fProjectile("P"),
  95      fTarget("P"),
  96      fDyBoost(0.),
  97      fGeometryAcceptance(0),
  98      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  99      fNumberOfAcceptedParticles(0),
 100      fNprimaries(0)
 101 {
 102 //  Constructor
 103 //
 104     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
 105 }
 106
 107 AliGenMC::~AliGenMC()
 108 {
 109 // Destructor
 110 }
 111
 112 void AliGenMC::Init()
 113 {
 114 //
 115 //  Initialization
 116     switch (fForceDecay) {
 117     case kBSemiElectronic:
 118     case kSemiElectronic:
 119     case kDiElectron:
 120     case kBJpsiDiElectron:
 121     case kBPsiPrimeDiElectron:
 122         fChildSelect[0] = kElectron;
 123         break;
 124     case kHardMuons:
 125     case kBSemiMuonic:
 126     case kSemiMuonic:
 127     case kDiMuon:
 128     case kBJpsiDiMuon:
 129     case kBPsiPrimeDiMuon:
 130     case kPiToMu:
 131     case kKaToMu:
 132     case kWToMuon:
 133     case kWToCharmToMuon:
 134     case kZDiMuon:
 135     case kZDiElectron:
 136         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 137         break;
 138     case kWToCharm:
 139         break;
 140     case kHadronicD:
 141     case kHadronicDWithout4Bodies:
 142         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 143         fChildSelect[1]=kKPlus;
 144         break;
 145     case kPhiKK:
 146         fChildSelect[0]=kKPlus;
 147         break;
 148     case kBJpsi:
 149         fChildSelect[0]=443;
 150         break;
 151     case kOmega:
 152     case kAll:
 153     case kAllMuonic:
 154     case kNoDecay:
 155     case kNoDecayHeavy:
 156     case kNeutralPion:
 157         break;
 158     }
 159
 160     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 161     {
 162         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 163                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 164     }
 165 }
 166
 167
 168 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 169 {
 170 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 171     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 172     {
 173         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 174     }
 175     return kFALSE;
 176 }
 177
 178 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 179 {
 180 // True if particle is in list of decay products to be selected
 181     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 182     {
 183         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 184     }
 185     return kFALSE;
 186 }
 187
 188 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 189 {
 190 // Perform kinematic selection
 191     Float_t pz    = particle->Pz();
 192     Float_t  e    = particle->Energy();
 193     Float_t pt    = particle->Pt();
 194     Float_t p     = particle->P();
 195     Float_t theta = particle->Theta();
 196     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
 197     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 198     Float_t phi   = particle->Phi();
 199
 200     Double_t y, y0;
 201
 202     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 203         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 204     } else {
 205         y = 1.e10;
 206     }
 207
 208     if (mt2) {
 209         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 210     } else {
 211         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 212             y0 = y;
 213         } else {
 214             y0 = 1.e10;
 215         }
 216     }
 217
 218     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 219
 220     if (flag == 0) {
 221 //
 222 // Primary particle cuts
 223 //
 224 //  transverse momentum cut
 225         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 226 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 227             return kFALSE;
 228         }
 229 //
 230 // momentum cut
 231         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 232 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 233             return kFALSE;
 234         }
 235 //
 236 // theta cut
 237         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 238 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 239             return kFALSE;
 240         }
 241 //
 242 // rapidity cut
 243         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 244 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 245             return kFALSE;
 246         }
 247 //
 248 // phi cut
 249         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 250 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 251             return kFALSE;
 252         }
 253     } else {
 254 //
 255 // Decay product cuts
 256 //
 257 //  transverse momentum cut
 258         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 259 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 260             return kFALSE;
 261         }
 262 //
 263 // momentum cut
 264         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 265 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 266             return kFALSE;
 267         }
 268 //
 269 // theta cut
 270         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 271 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 272             return kFALSE;
 273         }
 274 //
 275 // rapidity cut
 276         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 277 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 278             return kFALSE;
 279         }
 280 //
 281 // phi cut
 282         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 283 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 284             return kFALSE;
 285         }
 286     }
 287
 288     return kTRUE;
 289 }
 290
 291 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 292 {
 293 // Check the geometrical acceptance for particle.
 294
 295   Bool_t check ;
 296   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 297   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 298   TParticle * particle;
 299   Int_t i;
 300   for (i = 0; i < np; i++) {
 301     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 302     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 303       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 304       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 305     }
 306   }
 307   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 308     check = kTRUE;
 309   else
 310     check = kFALSE;
 311
 312   return check;
 313 }
 314
 315 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 316 {
 317 //
 318 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 319   switch (pdgcode) {
 320   case 91:
 321     return 92;
 322   case 110:
 323     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 324     return 113;
 325   case 210:
 326     //pi_diffr+ -- change to pi+
 327     return 211;
 328   case 220:
 329     //omega_di0 -- change to omega0
 330     return 223;
 331   case 330:
 332     //phi_diff0 -- return phi0
 333     return 333;
 334   case 440:
 335     //J/psi_di0 -- return J/psi
 336     return 443;
 337   case 2110:
 338     //n_diffr -- return neutron
 339     return 2112;
 340   case 2210:
 341     //p_diffr+ -- return proton
 342     return 2212;
 343   }
 344   //non diffractive state -- return code unchanged
 345   return pdgcode;
 346 }
 347
 348 void AliGenMC::Boost()
 349 {
 350 //
 351 // Boost cms into LHC lab frame
 352 //
 353
 354     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 355     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 356     Double_t gb    = gamma * beta;
 357
 358     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 359
 360     Int_t i;
 361     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
 362     for (i = 0; i < np; i++)
 363     {
 364         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
 365
 366         Double_t e   = iparticle->Energy();
 367         Double_t px  = iparticle->Px();
 368         Double_t py  = iparticle->Py();
 369         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 370
 371         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 372         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 373
 374         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 375     }
 376 }
 377
 378 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 379 {
 380     // Passes header either to the container or to gAlice
 381     if (fContainer) {
 382         fContainer->AddHeader(header);
 383     } else {
 384         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 385     }
 386 }