EVGEN/AliGenMC.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  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 kNeutralPion:
 169         break;
 170     }
 171
 172     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 173     {
 174         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 175                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 176     }
 177 }
 178
 179
 180 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 181 {
 182 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 183     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 184     {
 185         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 186     }
 187     return kFALSE;
 188 }
 189
 190 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 191 {
 192 // True if particle is in list of decay products to be selected
 193     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 194     {
 195         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 196     }
 197     return kFALSE;
 198 }
 199
 200 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 201 {
 202 // Perform kinematic selection
 203     Double_t pz    = particle->Pz();
 204     Double_t pt    = particle->Pt();
 205     Double_t p     = particle->P();
 206     Double_t theta = particle->Theta();
 207     Double_t mass  = particle->GetCalcMass();
 208     Double_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 209     Double_t phi   = particle->Phi();
 210     Double_t e     = particle->Energy();
 211
 212     if (e == 0.)
 213         e = TMath::Sqrt(p * p + mass * mass);
 214
 215
 216     Double_t y, y0;
 217
 218     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 219         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 220     } else {
 221         y = 1.e10;
 222     }
 223
 224     if (mt2) {
 225         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 226     } else {
 227         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 228             y0 = y;
 229         } else {
 230             y0 = 1.e10;
 231         }
 232     }
 233
 234     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 235
 236     if (flag == 0) {
 237 //
 238 // Primary particle cuts
 239 //
 240 //  transverse momentum cut
 241         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 242 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 243             return kFALSE;
 244         }
 245 //
 246 // momentum cut
 247         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 248 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 249             return kFALSE;
 250         }
 251 //
 252 // theta cut
 253         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 254 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 255             return kFALSE;
 256         }
 257 //
 258 // rapidity cut
 259         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 260 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 261             return kFALSE;
 262         }
 263 //
 264 // phi cut
 265         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 266 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 267             return kFALSE;
 268         }
 269     } else {
 270 //
 271 // Decay product cuts
 272 //
 273 //  transverse momentum cut
 274         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 275 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 276             return kFALSE;
 277         }
 278 //
 279 // momentum cut
 280         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 281 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 282             return kFALSE;
 283         }
 284 //
 285 // theta cut
 286         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 287 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 288             return kFALSE;
 289         }
 290 //
 291 // rapidity cut
 292         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 293 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 294             return kFALSE;
 295         }
 296 //
 297 // phi cut
 298         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 299 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 300             return kFALSE;
 301         }
 302     }
 303
 304     return kTRUE;
 305 }
 306
 307 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 308 {
 309 // Check the geometrical acceptance for particle.
 310
 311   Bool_t check ;
 312   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 313   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 314   TParticle * particle;
 315   Int_t i;
 316   for (i = 0; i < np; i++) {
 317     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 318     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 319       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 320       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 321     }
 322   }
 323   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 324     check = kTRUE;
 325   else
 326     check = kFALSE;
 327
 328   return check;
 329 }
 330
 331 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 332 {
 333 //
 334 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 335   switch (pdgcode) {
 336   case 91:
 337     return 92;
 338   case 110:
 339     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 340     return 113;
 341   case 210:
 342     //pi_diffr+ -- change to pi+
 343     return 211;
 344   case 220:
 345     //omega_di0 -- change to omega0
 346     return 223;
 347   case 330:
 348     //phi_diff0 -- return phi0
 349     return 333;
 350   case 440:
 351     //J/psi_di0 -- return J/psi
 352     return 443;
 353   case 2110:
 354     //n_diffr -- return neutron
 355     return 2112;
 356   case 2210:
 357     //p_diffr+ -- return proton
 358     return 2212;
 359   }
 360   //non diffractive state -- return code unchanged
 361   return pdgcode;
 362 }
 363
 364 void AliGenMC::Boost()
 365 {
 366 //
 367 // Boost cms into LHC lab frame
 368 //
 369
 370     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 371     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
 372     Double_t gb    = gamma * beta;
 373
 374     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 375
 376     Int_t i;
 377     Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
 378     for (i = 0; i < np; i++)
 379     {
 380         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles.At(i);
 381
 382         Double_t e   = iparticle->Energy();
 383         Double_t px  = iparticle->Px();
 384         Double_t py  = iparticle->Py();
 385         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 386
 387         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 388         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 389
 390         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 391     }
 392 }
 393
 394 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 395 {
 396     // Passes header either to the container or to gAlice
 397     if (fContainer) {
 398         fContainer->AddHeader(header);
 399     } else {
 400         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 401     }
 402 }