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 "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()
 105 {
 106 // Destructor
 107 }
 108
 109 void AliGenMC::Init()
 110 {
 111 //
 112 //  Initialization
 113     switch (fForceDecay) {
 114     case kSemiElectronic:
 115     case kDiElectron:
 116     case kBJpsiDiElectron:
 117     case kBPsiPrimeDiElectron:
 118         fChildSelect[0] = kElectron;
 119         break;
 120     case kHardMuons:
 121     case kSemiMuonic:
 122     case kDiMuon:
 123     case kBJpsiDiMuon:
 124     case kBPsiPrimeDiMuon:
 125     case kPiToMu:
 126     case kKaToMu:
 127     case kWToMuon:
 128     case kWToCharmToMuon:
 129     case kZDiMuon:
 130         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 131         break;
 132     case kWToCharm:
 133         break;
 134     case kHadronicD:
 135         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 136         fChildSelect[1]=kKPlus;
 137         break;
 138     case kPhiKK:
 139         fChildSelect[0]=kKPlus;
 140         break;
 141     case kBJpsi:
 142         fChildSelect[0]=443;
 143         break;
 144     case kOmega:
 145     case kAll:
 146     case kNoDecay:
 147     case kNoDecayHeavy:
 148         break;
 149     }
 150
 151     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 152     {
 153         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 154                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 155     }
 156 }
 157
 158
 159 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 160 {
 161 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 162     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 163     {
 164         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 165     }
 166     return kFALSE;
 167 }
 168
 169 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 170 {
 171 // True if particle is in list of decay products to be selected
 172     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 173     {
 174         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 175     }
 176     return kFALSE;
 177 }
 178
 179 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 180 {
 181 // Perform kinematic selection
 182     Float_t pz    = particle->Pz();
 183     Float_t  e    = particle->Energy();
 184     Float_t pt    = particle->Pt();
 185     Float_t p     = particle->P();
 186     Float_t theta = particle->Theta();
 187     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
 188     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 189     Float_t phi   = particle->Phi();
 190
 191     Double_t y, y0;
 192
 193     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 194         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 195     } else {
 196         y = 1.e10;
 197     }
 198
 199     if (mt2) {
 200         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 201     } else {
 202         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 203             y0 = y;
 204         } else {
 205             y0 = 1.e10;
 206         }
 207     }
 208
 209     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 210
 211     if (flag == 0) {
 212 //
 213 // Primary particle cuts
 214 //
 215 //  transverse momentum cut
 216         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 217 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 218             return kFALSE;
 219         }
 220 //
 221 // momentum cut
 222         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 223 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 224             return kFALSE;
 225         }
 226 //
 227 // theta cut
 228         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 229 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 230             return kFALSE;
 231         }
 232 //
 233 // rapidity cut
 234         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 235 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 236             return kFALSE;
 237         }
 238 //
 239 // phi cut
 240         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 241 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 242             return kFALSE;
 243         }
 244     } else {
 245 //
 246 // Decay product cuts
 247 //
 248 //  transverse momentum cut
 249         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 250 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 251             return kFALSE;
 252         }
 253 //
 254 // momentum cut
 255         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 256 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 257             return kFALSE;
 258         }
 259 //
 260 // theta cut
 261         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 262 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 263             return kFALSE;
 264         }
 265 //
 266 // rapidity cut
 267         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 268 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 269             return kFALSE;
 270         }
 271 //
 272 // phi cut
 273         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 274 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 275             return kFALSE;
 276         }
 277     }
 278
 279     return kTRUE;
 280 }
 281
 282 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 283 {
 284 // Check the geometrical acceptance for particle.
 285
 286   Bool_t check ;
 287   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 288   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 289   TParticle * particle;
 290   Int_t i;
 291   for (i = 0; i < np; i++) {
 292     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 293     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 294       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 295       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 296     }
 297   }
 298   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 299     check = kTRUE;
 300   else
 301     check = kFALSE;
 302
 303   return check;
 304 }
 305
 306 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 307 {
 308 //
 309 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 310   switch (pdgcode) {
 311   case 91:
 312     return 92;
 313   case 110:
 314     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 315     return 113;
 316   case 210:
 317     //pi_diffr+ -- change to pi+
 318     return 211;
 319   case 220:
 320     //omega_di0 -- change to omega0
 321     return 223;
 322   case 330:
 323     //phi_diff0 -- return phi0
 324     return 333;
 325   case 440:
 326     //J/psi_di0 -- return J/psi
 327     return 443;
 328   case 2110:
 329     //n_diffr -- return neutron
 330     return 2112;
 331   case 2210:
 332     //p_diffr+ -- return proton
 333     return 2212;
 334   }
 335   //non diffractive state -- return code unchanged
 336   return pdgcode;
 337 }
 338
 339 void AliGenMC::Boost()
 340 {
 341 //
 342 // Boost cms into LHC lab frame
 343 //
 344
 345     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 346     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 347     Double_t gb    = gamma * beta;
 348
 349     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 350
 351     Int_t i;
 352     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
 353     for (i = 0; i < np; i++)
 354     {
 355         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
 356
 357         Double_t e   = iparticle->Energy();
 358         Double_t px  = iparticle->Px();
 359         Double_t py  = iparticle->Py();
 360         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 361
 362         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 363         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 364
 365         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 366     }
 367 }