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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.17  2003/04/30 14:48:21  hristov
  19 Changes related to the initialization of random numbers generators. Now one can use its own randoms for each module, particle generator, and/or tracking package. The interface with Fortran is simplified and some inter-library dependencies are avoided. Future improvements are welcome...
  20
  21 Revision 1.16  2003/04/08 10:22:05  morsch
  22 Rapidity shift calculated in Init().
  23
  24 Revision 1.15  2003/04/04 08:13:26  morsch
  25 Boost method added.
  26
  27 Revision 1.14  2003/01/14 10:50:19  alibrary
  28 Cleanup of STEER coding conventions
  29
  30 Revision 1.13  2002/10/14 14:55:35  hristov
  31 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  32
  33 Revision 1.5.4.2  2002/07/24 08:56:28  alibrary
  34 Updating EVGEN on TVirtulaMC
  35
  36 Revision 1.12  2002/07/19 11:42:33  morsch
  37 Use CalcMass()
  38
  39 Revision 1.11  2002/06/06 15:26:24  morsch
  40 Correct child-selection for kPhiKK
  41
  42 Revision 1.10  2002/06/05 14:05:46  morsch
  43 Decayer option kPhiKK for forced phi->K+K- decay added.
  44
  45 Revision 1.9  2002/05/30 14:58:29  morsch
  46 Add pointer to AliGeometry to handle geometrical acceptance. (G. MArtinez)
  47
  48 Revision 1.8  2002/04/26 10:42:35  morsch
  49 Case kNoDecayHeavy added. (N. Carrer)
  50
  51 Revision 1.7  2002/04/17 10:32:32  morsch
  52 Coding Rule violations corrected.
  53
  54 Revision 1.6  2002/03/26 14:19:36  morsch
  55 Saver calculation of rapdity.
  56
  57 Revision 1.5  2002/03/12 17:02:20  morsch
  58 Change in calculation of rapidity, include case in which numerically e == pz.
  59
  60 Revision 1.4  2001/11/27 13:13:07  morsch
  61 Maximum lifetime for long-lived particles to be put on the stack is parameter.
  62 It can be set via SetMaximumLifetime(..).
  63
  64 Revision 1.3  2001/10/16 08:48:56  morsch
  65 Common vertex related code moved to base class AliGenerator.
  66
  67 Revision 1.2  2001/10/15 08:15:51  morsch
  68 Event vertex and vertex truncation setting moved into AliMC.
  69
  70 Revision 1.1  2001/07/13 10:56:00  morsch
  71 AliGenMC base class for AliGenParam and AliGenPythia commonalities.
  72
  73 */
  74
  75 // Base class for generators using external MC generators.
  76 // For example AliGenPythia using Pythia.
  77 // Provides basic functionality: setting of kinematic cuts on
  78 // decay products and particle selection.
  79 // andreas.morsch@cern.ch
  80
  81 #include <TMath.h>
  82 #include <TPDGCode.h>
  83 #include <TParticle.h>
  84
  85 #include "AliGenMC.h"
  86
  87  ClassImp(AliGenMC)
  88
  89 AliGenMC::AliGenMC()
  90                  :AliGenerator()
  91 {
  92 // Default Constructor
  93     SetCutOnChild();
  94     SetChildMomentumRange();
  95     SetChildPtRange();
  96     SetChildPhiRange();
  97     SetChildThetaRange();
  98     SetChildYRange();
  99     SetMaximumLifetime();
 100     SetGeometryAcceptance();
 101     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
 102     SetNumberOfAcceptedParticles();
 103     SetTarget();
 104     SetProjectile();
 105 }
 106
 107 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
 108                  :AliGenerator(npart)
 109 {
 110 //  Constructor
 111     SetCutOnChild();
 112     SetChildMomentumRange();
 113     SetChildPtRange();
 114     SetChildPhiRange();
 115     SetChildThetaRange();
 116     SetChildYRange();
 117 //
 118     fParentSelect.Set(8);
 119     fChildSelect.Set(8);
 120     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
 121     SetMaximumLifetime();
 122     SetGeometryAcceptance();
 123     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
 124     SetNumberOfAcceptedParticles();
 125     SetTarget();
 126     SetProjectile();
 127 }
 128
 129 AliGenMC::AliGenMC(const AliGenMC & mc)
 130 {
 131 // copy constructor
 132 }
 133
 134 AliGenMC::~AliGenMC()
 135 {
 136 // Destructor
 137 }
 138
 139 void AliGenMC::Init()
 140 {
 141 //
 142 //  Initialization
 143     switch (fForceDecay) {
 144     case kSemiElectronic:
 145     case kDiElectron:
 146     case kBJpsiDiElectron:
 147     case kBPsiPrimeDiElectron:
 148         fChildSelect[0] = kElectron;
 149         break;
 150     case kSemiMuonic:
 151     case kDiMuon:
 152     case kBJpsiDiMuon:
 153     case kBPsiPrimeDiMuon:
 154     case kPiToMu:
 155     case kKaToMu:
 156         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 157         break;
 158     case kHadronicD:
 159         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 160         fChildSelect[1]=kKPlus;
 161         break;
 162     case kPhiKK:
 163         fChildSelect[0]=kKPlus;
 164     case kOmega:
 165     case kAll:
 166     case kNoDecay:
 167     case kNoDecayHeavy:
 168         break;
 169     }
 170
 171     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 172     {
 173         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 174                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 175     }
 176 }
 177
 178
 179 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 180 {
 181 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 182     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 183     {
 184         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 185     }
 186     return kFALSE;
 187 }
 188
 189 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 190 {
 191 // True if particle is in list of decay products to be selected
 192     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 193     {
 194         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 195     }
 196     return kFALSE;
 197 }
 198
 199 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 200 {
 201 // Perform kinematic selection
 202     Float_t pz    = particle->Pz();
 203     Float_t  e    = particle->Energy();
 204     Float_t pt    = particle->Pt();
 205     Float_t p     = particle->P();
 206     Float_t theta = particle->Theta();
 207     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
 208     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 209     Float_t phi   = particle->Phi();
 210
 211     Double_t y, y0;
 212
 213     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 214         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 215     } else {
 216         y = 1.e10;
 217     }
 218
 219     if (mt2) {
 220         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 221     } else {
 222         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 223             y0 = y;
 224         } else {
 225             y0 = 1.e10;
 226         }
 227     }
 228
 229     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 230
 231     if (flag == 0) {
 232 //
 233 // Primary particle cuts
 234 //
 235 //  transverse momentum cut
 236         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 237 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 238             return kFALSE;
 239         }
 240 //
 241 // momentum cut
 242         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 243 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 244             return kFALSE;
 245         }
 246 //
 247 // theta cut
 248         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 249 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 250             return kFALSE;
 251         }
 252 //
 253 // rapidity cut
 254         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 255 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 256             return kFALSE;
 257         }
 258 //
 259 // phi cut
 260         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 261 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 262             return kFALSE;
 263         }
 264     } else {
 265 //
 266 // Decay product cuts
 267 //
 268 //  transverse momentum cut
 269         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 270 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 271             return kFALSE;
 272         }
 273 //
 274 // momentum cut
 275         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 276 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 277             return kFALSE;
 278         }
 279 //
 280 // theta cut
 281         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 282 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 283             return kFALSE;
 284         }
 285 //
 286 // rapidity cut
 287         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 288 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 289             return kFALSE;
 290         }
 291 //
 292 // phi cut
 293         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 294 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 295             return kFALSE;
 296         }
 297     }
 298
 299     return kTRUE;
 300 }
 301
 302 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 303 {
 304   Bool_t Check ;  // All fPdgCodeParticleforAcceptanceCut particles are in in the fGeometryAcceptance acceptance
 305   Int_t NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
 306   Int_t NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
 307   TParticle * particle;
 308   Int_t i;
 309   for (i=0; i<np; i++) {
 310     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 311     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 312       NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 313       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 314     }
 315   }
 316   if ( NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 317     Check = kTRUE;
 318   else
 319     Check = kFALSE;
 320
 321   return Check;
 322 }
 323
 324 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 325 {
 326 //
 327 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 328   switch (pdgcode) {
 329   case 91:
 330     return 92;
 331   case 110:
 332     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 333     return 113;
 334   case 210:
 335     //pi_diffr+ -- change to pi+
 336     return 211;
 337   case 220:
 338     //omega_di0 -- change to omega0
 339     return 223;
 340   case 330:
 341     //phi_diff0 -- return phi0
 342     return 333;
 343   case 440:
 344     //J/psi_di0 -- return J/psi
 345     return 443;
 346   case 2110:
 347     //n_diffr -- return neutron
 348     return 2112;
 349   case 2210:
 350     //p_diffr+ -- return proton
 351     return 2212;
 352   }
 353   //non diffractive state -- return code unchanged
 354   return pdgcode;
 355 }
 356
 357 void AliGenMC::Boost()
 358 {
 359 //
 360 // Boost cms into LHC lab frame
 361 //
 362
 363     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 364     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 365     Double_t gb    = gamma * beta;
 366
 367     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 368
 369     Int_t i;
 370     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
 371     for (i = 0; i < np; i++)
 372     {
 373         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
 374
 375         Double_t e   = iparticle->Energy();
 376         Double_t px  = iparticle->Px();
 377         Double_t py  = iparticle->Py();
 378         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 379
 380         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 381         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 382
 383         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 384     }
 385 }
 386
 387
 388
 389 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
 390 {
 391 // Assignment operator
 392     return *this;
 393 }
 394