EVGEN/AliGenMC.cxx

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   3  *                                                                        *
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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 "AliGeometry.h"
  31
  32 ClassImp(AliGenMC)
  33
  34 AliGenMC::AliGenMC()
  35     :AliGenerator(),
  36      fParticles(0),
  37      fParentSelect(8),
  38      fChildSelect(8),
  39      fCutOnChild(0),
  40      fChildPtMin(0.),
  41      fChildPtMax(1.e10),
  42      fChildPMin(0.),
  43      fChildPMax(1.e10),
  44      fChildPhiMin(0.),
  45      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  46      fChildThetaMin(0.),
  47      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  48      fChildYMin(-12.),
  49      fChildYMax(12.),
  50      fXingAngleX(0.),
  51      fXingAngleY(0.),
  52      fForceDecay(kAll),
  53      fMaxLifeTime(1.e-15),
  54      fAProjectile(1),
  55      fZProjectile(1),
  56      fATarget(1),
  57      fZTarget(1),
  58      fProjectile("P"),
  59      fTarget("P"),
  60      fDyBoost(0.),
  61      fGeometryAcceptance(0),
  62      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  63      fNumberOfAcceptedParticles(2)
  64 {
  65 // Default Constructor
  66 }
  67
  68 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
  69     :AliGenerator(npart),
  70      fParticles(0),
  71      fParentSelect(8),
  72      fChildSelect(8),
  73      fCutOnChild(0),
  74      fChildPtMin(0.),
  75      fChildPtMax(1.e10),
  76      fChildPMin(0.),
  77      fChildPMax(1.e10),
  78      fChildPhiMin(0.),
  79      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  80      fChildThetaMin(0.),
  81      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  82      fChildYMin(-12.),
  83      fChildYMax(12.),
  84      fXingAngleX(0.),
  85      fXingAngleY(0.),
  86      fForceDecay(kAll),
  87      fMaxLifeTime(1.e-15),
  88      fAProjectile(1),
  89      fZProjectile(1),
  90      fATarget(1),
  91      fZTarget(1),
  92      fProjectile("P"),
  93      fTarget("P"),
  94      fDyBoost(0.),
  95      fGeometryAcceptance(0),
  96      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  97      fNumberOfAcceptedParticles(2)
  98 {
  99 //  Constructor
 100 //
 101     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
 102 }
 103
 104 AliGenMC::AliGenMC(const AliGenMC & mc):
 105     AliGenerator(mc),
 106     fParticles(0),
 107     fParentSelect(8),
 108     fChildSelect(8),
 109     fCutOnChild(0),
 110     fChildPtMin(0.),
 111     fChildPtMax(1.e10),
 112     fChildPMin(0.),
 113     fChildPMax(1.e10),
 114     fChildPhiMin(0.),
 115     fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
 116     fChildThetaMin(0.),
 117     fChildThetaMax(TMath::Pi()),
 118     fChildYMin(-12.),
 119     fChildYMax(12.),
 120     fXingAngleX(0.),
 121     fXingAngleY(0.),
 122     fForceDecay(kAll),
 123     fMaxLifeTime(1.e-15),
 124     fAProjectile(1),
 125     fZProjectile(1),
 126     fATarget(1),
 127     fZTarget(1),
 128     fProjectile("P"),
 129     fTarget("P"),
 130     fDyBoost(0.),
 131     fGeometryAcceptance(0),
 132     fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
 133     fNumberOfAcceptedParticles(2)
 134 {
 135 // Copy constructor
 136     mc.Copy(*this);
 137 }
 138
 139 AliGenMC::~AliGenMC()
 140 {
 141 // Destructor
 142 }
 143
 144 void AliGenMC::Init()
 145 {
 146 //
 147 //  Initialization
 148     switch (fForceDecay) {
 149     case kSemiElectronic:
 150     case kDiElectron:
 151     case kBJpsiDiElectron:
 152     case kBPsiPrimeDiElectron:
 153         fChildSelect[0] = kElectron;
 154         break;
 155     case kHardMuons:
 156     case kSemiMuonic:
 157     case kDiMuon:
 158     case kBJpsiDiMuon:
 159     case kBPsiPrimeDiMuon:
 160     case kPiToMu:
 161     case kKaToMu:
 162     case kWToMuon:
 163     case kWToCharmToMuon:
 164     case kZDiMuon:
 165         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 166         break;
 167     case kWToCharm:
 168         break;
 169     case kHadronicD:
 170         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 171         fChildSelect[1]=kKPlus;
 172         break;
 173     case kPhiKK:
 174         fChildSelect[0]=kKPlus;
 175         break;
 176     case kBJpsi:
 177         fChildSelect[0]=443;
 178         break;
 179     case kOmega:
 180     case kAll:
 181     case kNoDecay:
 182     case kNoDecayHeavy:
 183         break;
 184     }
 185
 186     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 187     {
 188         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 189                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 190     }
 191 }
 192
 193
 194 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 195 {
 196 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 197     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 198     {
 199         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 200     }
 201     return kFALSE;
 202 }
 203
 204 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 205 {
 206 // True if particle is in list of decay products to be selected
 207     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 208     {
 209         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 210     }
 211     return kFALSE;
 212 }
 213
 214 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 215 {
 216 // Perform kinematic selection
 217     Float_t pz    = particle->Pz();
 218     Float_t  e    = particle->Energy();
 219     Float_t pt    = particle->Pt();
 220     Float_t p     = particle->P();
 221     Float_t theta = particle->Theta();
 222     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
 223     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 224     Float_t phi   = particle->Phi();
 225
 226     Double_t y, y0;
 227
 228     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 229         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 230     } else {
 231         y = 1.e10;
 232     }
 233
 234     if (mt2) {
 235         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 236     } else {
 237         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 238             y0 = y;
 239         } else {
 240             y0 = 1.e10;
 241         }
 242     }
 243
 244     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 245
 246     if (flag == 0) {
 247 //
 248 // Primary particle cuts
 249 //
 250 //  transverse momentum cut
 251         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 252 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 253             return kFALSE;
 254         }
 255 //
 256 // momentum cut
 257         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 258 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 259             return kFALSE;
 260         }
 261 //
 262 // theta cut
 263         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 264 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 265             return kFALSE;
 266         }
 267 //
 268 // rapidity cut
 269         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 270 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 271             return kFALSE;
 272         }
 273 //
 274 // phi cut
 275         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 276 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 277             return kFALSE;
 278         }
 279     } else {
 280 //
 281 // Decay product cuts
 282 //
 283 //  transverse momentum cut
 284         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 285 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 286             return kFALSE;
 287         }
 288 //
 289 // momentum cut
 290         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 291 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 292             return kFALSE;
 293         }
 294 //
 295 // theta cut
 296         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 297 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 298             return kFALSE;
 299         }
 300 //
 301 // rapidity cut
 302         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 303 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 304             return kFALSE;
 305         }
 306 //
 307 // phi cut
 308         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 309 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 310             return kFALSE;
 311         }
 312     }
 313
 314     return kTRUE;
 315 }
 316
 317 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 318 {
 319 // Check the geometrical acceptance for particle.
 320
 321   Bool_t check ;
 322   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 323   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 324   TParticle * particle;
 325   Int_t i;
 326   for (i = 0; i < np; i++) {
 327     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 328     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 329       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 330       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 331     }
 332   }
 333   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 334     check = kTRUE;
 335   else
 336     check = kFALSE;
 337
 338   return check;
 339 }
 340
 341 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 342 {
 343 //
 344 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 345   switch (pdgcode) {
 346   case 91:
 347     return 92;
 348   case 110:
 349     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 350     return 113;
 351   case 210:
 352     //pi_diffr+ -- change to pi+
 353     return 211;
 354   case 220:
 355     //omega_di0 -- change to omega0
 356     return 223;
 357   case 330:
 358     //phi_diff0 -- return phi0
 359     return 333;
 360   case 440:
 361     //J/psi_di0 -- return J/psi
 362     return 443;
 363   case 2110:
 364     //n_diffr -- return neutron
 365     return 2112;
 366   case 2210:
 367     //p_diffr+ -- return proton
 368     return 2212;
 369   }
 370   //non diffractive state -- return code unchanged
 371   return pdgcode;
 372 }
 373
 374 void AliGenMC::Boost()
 375 {
 376 //
 377 // Boost cms into LHC lab frame
 378 //
 379
 380     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 381     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 382     Double_t gb    = gamma * beta;
 383
 384     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 385
 386     Int_t i;
 387     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
 388     for (i = 0; i < np; i++)
 389     {
 390         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
 391
 392         Double_t e   = iparticle->Energy();
 393         Double_t px  = iparticle->Px();
 394         Double_t py  = iparticle->Py();
 395         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 396
 397         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 398         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 399
 400         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 401     }
 402 }
 403
 404
 405
 406 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
 407 {
 408 // Assignment operator
 409     rhs.Copy(*this);
 410     return *this;
 411 }
 412
 413 void AliGenMC::Copy(TObject&) const
 414 {
 415     //
 416     // Copy
 417     //
 418     Fatal("Copy","Not implemented!\n");
 419 }
 420
 421