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("TParticle", 1000),
  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      fDyBoost(0.),
  56      fGeometryAcceptance(0),
  57      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  58      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  59      fNprimaries(0)
  60 {
  61 // Default Constructor
  62   fAProjectile = 1;
  63   fZProjectile = 1;
  64   fATarget = 1;
  65   fZTarget = 1;
  66   fProjectile = "P";
  67   fTarget = "P";
  68 }
  69
  70 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
  71     :AliGenerator(npart),
  72      fParticles("TParticle", 1000),
  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      fDyBoost(0.),
  91      fGeometryAcceptance(0),
  92      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  93      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  94      fNprimaries(0)
  95 {
  96 //  Constructor
  97 //
  98   fAProjectile = 1;
  99   fZProjectile = 1;
 100   fATarget = 1;
 101   fZTarget = 1;
 102   fProjectile = "P";
 103   fTarget = "P";
 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 kChiToJpsiGammaToMuonMuon:
 152         fChildSelect[0]= 22;
 153         fChildSelect[1]= 13;
 154         break;
 155     case kChiToJpsiGammaToElectronElectron:
 156         fChildSelect[0]= 22;
 157         fChildSelect[1]= 11;
 158         break;
 159     case kLambda:
 160         fChildSelect[0]= kProton;
 161         fChildSelect[1]= 211;
 162         break;
 163     case kOmega:
 164     case kAll:
 165     case kAllMuonic:
 166     case kNoDecay:
 167     case kNoDecayHeavy:
 168     case kNoDecayBeauty:
 169     case kNeutralPion:
 170         break;
 171     }
 172
 173     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 174     {
 175         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 176                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 177     }
 178 }
 179
 180
 181 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 182 {
 183 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 184     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 185     {
 186         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 187     }
 188     return kFALSE;
 189 }
 190
 191 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 192 {
 193 // True if particle is in list of decay products to be selected
 194     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 195     {
 196         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 197     }
 198     return kFALSE;
 199 }
 200
 201 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 202 {
 203 // Perform kinematic selection
 204     Double_t pz    = particle->Pz();
 205     Double_t pt    = particle->Pt();
 206     Double_t p     = particle->P();
 207     Double_t theta = particle->Theta();
 208     Double_t mass  = particle->GetCalcMass();
 209     Double_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 210     Double_t phi   = particle->Phi();
 211     Double_t e     = particle->Energy();
 212
 213     if (e == 0.)
 214         e = TMath::Sqrt(p * p + mass * mass);
 215
 216
 217     Double_t y, y0;
 218
 219     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 220         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 221     } else {
 222         y = 1.e10;
 223     }
 224
 225     if (mt2) {
 226         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 227     } else {
 228         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 229             y0 = y;
 230         } else {
 231             y0 = 1.e10;
 232         }
 233     }
 234
 235     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 236
 237     if (flag == 0) {
 238 //
 239 // Primary particle cuts
 240 //
 241 //  transverse momentum cut
 242         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 243 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 244             return kFALSE;
 245         }
 246 //
 247 // momentum cut
 248         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 249 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 250             return kFALSE;
 251         }
 252 //
 253 // theta cut
 254         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 255 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 256             return kFALSE;
 257         }
 258 //
 259 // rapidity cut
 260         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 261 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 262             return kFALSE;
 263         }
 264 //
 265 // phi cut
 266         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 267 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 268             return kFALSE;
 269         }
 270     } else {
 271 //
 272 // Decay product cuts
 273 //
 274 //  transverse momentum cut
 275         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 276 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 277             return kFALSE;
 278         }
 279 //
 280 // momentum cut
 281         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 282 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 283             return kFALSE;
 284         }
 285 //
 286 // theta cut
 287         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 288 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 289             return kFALSE;
 290         }
 291 //
 292 // rapidity cut
 293         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 294 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 295             return kFALSE;
 296         }
 297 //
 298 // phi cut
 299         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 300 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 301             return kFALSE;
 302         }
 303     }
 304
 305     return kTRUE;
 306 }
 307
 308 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 309 {
 310 // Check the geometrical acceptance for particle.
 311
 312   Bool_t check ;
 313   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 314   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 315   TParticle * particle;
 316   Int_t i;
 317   for (i = 0; i < np; i++) {
 318     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 319     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 320       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 321       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 322     }
 323   }
 324   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 325     check = kTRUE;
 326   else
 327     check = kFALSE;
 328
 329   return check;
 330 }
 331
 332 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 333 {
 334 //
 335 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 336   switch (pdgcode) {
 337   case 91:
 338     return 92;
 339   case 110:
 340     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 341     return 113;
 342   case 210:
 343     //pi_diffr+ -- change to pi+
 344     return 211;
 345   case 220:
 346     //omega_di0 -- change to omega0
 347     return 223;
 348   case 330:
 349     //phi_diff0 -- return phi0
 350     return 333;
 351   case 440:
 352     //J/psi_di0 -- return J/psi
 353     return 443;
 354   case 2110:
 355     //n_diffr -- return neutron
 356     return 2112;
 357   case 2210:
 358     //p_diffr+ -- return proton
 359     return 2212;
 360   }
 361   //non diffractive state -- return code unchanged
 362   return pdgcode;
 363 }
 364
 365 void AliGenMC::Boost()
 366 {
 367 //
 368 // Boost cms into LHC lab frame
 369 //
 370
 371     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 372     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
 373     Double_t gb    = gamma * beta;
 374
 375     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 376
 377     Int_t i;
 378     Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
 379     for (i = 0; i < np; i++)
 380     {
 381         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles.At(i);
 382
 383         Double_t e   = iparticle->Energy();
 384         Double_t px  = iparticle->Px();
 385         Double_t py  = iparticle->Py();
 386         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 387
 388         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 389         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 390
 391         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 392     }
 393 }
 394
 395 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 396 {
 397     // Passes header either to the container or to gAlice
 398     if (fContainer) {
 399         fContainer->AddHeader(header);
 400     } else {
 401         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 402     }
 403 }