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 kBSemiElectronic:
 115     case kSemiElectronic:
 116     case kDiElectron:
 117     case kBJpsiDiElectron:
 118     case kBPsiPrimeDiElectron:
 119         fChildSelect[0] = kElectron;
 120         break;
 121     case kHardMuons:
 122     case kBSemiMuonic:
 123     case kSemiMuonic:
 124     case kDiMuon:
 125     case kBJpsiDiMuon:
 126     case kBPsiPrimeDiMuon:
 127     case kPiToMu:
 128     case kKaToMu:
 129     case kWToMuon:
 130     case kWToCharmToMuon:
 131     case kZDiMuon:
 132         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 133         break;
 134     case kWToCharm:
 135         break;
 136     case kHadronicD:
 137     case kHadronicDWithout4Bodies:
 138         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 139         fChildSelect[1]=kKPlus;
 140         break;
 141     case kPhiKK:
 142         fChildSelect[0]=kKPlus;
 143         break;
 144     case kBJpsi:
 145         fChildSelect[0]=443;
 146         break;
 147     case kOmega:
 148     case kAll:
 149     case kAllMuonic:
 150     case kNoDecay:
 151     case kNoDecayHeavy:
 152     case kNeutralPion:
 153         break;
 154     }
 155
 156     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 157     {
 158         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 159                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 160     }
 161 }
 162
 163
 164 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 165 {
 166 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 167     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 168     {
 169         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 170     }
 171     return kFALSE;
 172 }
 173
 174 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 175 {
 176 // True if particle is in list of decay products to be selected
 177     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 178     {
 179         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 180     }
 181     return kFALSE;
 182 }
 183
 184 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 185 {
 186 // Perform kinematic selection
 187     Float_t pz    = particle->Pz();
 188     Float_t  e    = particle->Energy();
 189     Float_t pt    = particle->Pt();
 190     Float_t p     = particle->P();
 191     Float_t theta = particle->Theta();
 192     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
 193     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 194     Float_t phi   = particle->Phi();
 195
 196     Double_t y, y0;
 197
 198     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 199         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 200     } else {
 201         y = 1.e10;
 202     }
 203
 204     if (mt2) {
 205         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 206     } else {
 207         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 208             y0 = y;
 209         } else {
 210             y0 = 1.e10;
 211         }
 212     }
 213
 214     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 215
 216     if (flag == 0) {
 217 //
 218 // Primary particle cuts
 219 //
 220 //  transverse momentum cut
 221         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 222 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 223             return kFALSE;
 224         }
 225 //
 226 // momentum cut
 227         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 228 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 229             return kFALSE;
 230         }
 231 //
 232 // theta cut
 233         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 234 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 235             return kFALSE;
 236         }
 237 //
 238 // rapidity cut
 239         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 240 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 241             return kFALSE;
 242         }
 243 //
 244 // phi cut
 245         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 246 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 247             return kFALSE;
 248         }
 249     } else {
 250 //
 251 // Decay product cuts
 252 //
 253 //  transverse momentum cut
 254         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 255 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 256             return kFALSE;
 257         }
 258 //
 259 // momentum cut
 260         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 261 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 262             return kFALSE;
 263         }
 264 //
 265 // theta cut
 266         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 267 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 268             return kFALSE;
 269         }
 270 //
 271 // rapidity cut
 272         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 273 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 274             return kFALSE;
 275         }
 276 //
 277 // phi cut
 278         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 279 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 280             return kFALSE;
 281         }
 282     }
 283
 284     return kTRUE;
 285 }
 286
 287 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 288 {
 289 // Check the geometrical acceptance for particle.
 290
 291   Bool_t check ;
 292   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 293   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 294   TParticle * particle;
 295   Int_t i;
 296   for (i = 0; i < np; i++) {
 297     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 298     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 299       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 300       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 301     }
 302   }
 303   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 304     check = kTRUE;
 305   else
 306     check = kFALSE;
 307
 308   return check;
 309 }
 310
 311 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 312 {
 313 //
 314 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 315   switch (pdgcode) {
 316   case 91:
 317     return 92;
 318   case 110:
 319     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 320     return 113;
 321   case 210:
 322     //pi_diffr+ -- change to pi+
 323     return 211;
 324   case 220:
 325     //omega_di0 -- change to omega0
 326     return 223;
 327   case 330:
 328     //phi_diff0 -- return phi0
 329     return 333;
 330   case 440:
 331     //J/psi_di0 -- return J/psi
 332     return 443;
 333   case 2110:
 334     //n_diffr -- return neutron
 335     return 2112;
 336   case 2210:
 337     //p_diffr+ -- return proton
 338     return 2212;
 339   }
 340   //non diffractive state -- return code unchanged
 341   return pdgcode;
 342 }
 343
 344 void AliGenMC::Boost()
 345 {
 346 //
 347 // Boost cms into LHC lab frame
 348 //
 349
 350     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 351     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 352     Double_t gb    = gamma * beta;
 353
 354     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 355
 356     Int_t i;
 357     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
 358     for (i = 0; i < np; i++)
 359     {
 360         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
 361
 362         Double_t e   = iparticle->Energy();
 363         Double_t px  = iparticle->Px();
 364         Double_t py  = iparticle->Py();
 365         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 366
 367         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 368         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 369
 370         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 371     }
 372 }