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(0),
  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      fAProjectile(1),
  56      fZProjectile(1),
  57      fATarget(1),
  58      fZTarget(1),
  59      fProjectile("P"),
  60      fTarget("P"),
  61      fDyBoost(0.),
  62      fGeometryAcceptance(0),
  63      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  64      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  65      fNprimaries(0)
  66 {
  67 // Default Constructor
  68 }
  69
  70 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
  71     :AliGenerator(npart),
  72      fParticles(0),
  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      fAProjectile(1),
  91      fZProjectile(1),
  92      fATarget(1),
  93      fZTarget(1),
  94      fProjectile("P"),
  95      fTarget("P"),
  96      fDyBoost(0.),
  97      fGeometryAcceptance(0),
  98      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  99      fNumberOfAcceptedParticles(0),
 100      fNprimaries(0)
 101 {
 102 //  Constructor
 103 //
 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         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 136         break;
 137     case kWToCharm:
 138         break;
 139     case kHadronicD:
 140     case kHadronicDWithout4Bodies:
 141         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 142         fChildSelect[1]=kKPlus;
 143         break;
 144     case kPhiKK:
 145         fChildSelect[0]=kKPlus;
 146         break;
 147     case kBJpsi:
 148         fChildSelect[0]=443;
 149         break;
 150     case kOmega:
 151     case kAll:
 152     case kAllMuonic:
 153     case kNoDecay:
 154     case kNoDecayHeavy:
 155     case kNeutralPion:
 156         break;
 157     }
 158
 159     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 160     {
 161         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 162                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 163     }
 164 }
 165
 166
 167 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 168 {
 169 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 170     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 171     {
 172         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 173     }
 174     return kFALSE;
 175 }
 176
 177 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 178 {
 179 // True if particle is in list of decay products to be selected
 180     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 181     {
 182         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 183     }
 184     return kFALSE;
 185 }
 186
 187 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 188 {
 189 // Perform kinematic selection
 190     Float_t pz    = particle->Pz();
 191     Float_t  e    = particle->Energy();
 192     Float_t pt    = particle->Pt();
 193     Float_t p     = particle->P();
 194     Float_t theta = particle->Theta();
 195     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
 196     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 197     Float_t phi   = particle->Phi();
 198
 199     Double_t y, y0;
 200
 201     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 202         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 203     } else {
 204         y = 1.e10;
 205     }
 206
 207     if (mt2) {
 208         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 209     } else {
 210         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 211             y0 = y;
 212         } else {
 213             y0 = 1.e10;
 214         }
 215     }
 216
 217     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 218
 219     if (flag == 0) {
 220 //
 221 // Primary particle cuts
 222 //
 223 //  transverse momentum cut
 224         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 225 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 226             return kFALSE;
 227         }
 228 //
 229 // momentum cut
 230         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 231 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 232             return kFALSE;
 233         }
 234 //
 235 // theta cut
 236         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 237 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 238             return kFALSE;
 239         }
 240 //
 241 // rapidity cut
 242         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 243 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 244             return kFALSE;
 245         }
 246 //
 247 // phi cut
 248         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 249 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 250             return kFALSE;
 251         }
 252     } else {
 253 //
 254 // Decay product cuts
 255 //
 256 //  transverse momentum cut
 257         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 258 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 259             return kFALSE;
 260         }
 261 //
 262 // momentum cut
 263         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 264 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 265             return kFALSE;
 266         }
 267 //
 268 // theta cut
 269         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 270 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 271             return kFALSE;
 272         }
 273 //
 274 // rapidity cut
 275         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 276 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 277             return kFALSE;
 278         }
 279 //
 280 // phi cut
 281         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 282 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 283             return kFALSE;
 284         }
 285     }
 286
 287     return kTRUE;
 288 }
 289
 290 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 291 {
 292 // Check the geometrical acceptance for particle.
 293
 294   Bool_t check ;
 295   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 296   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 297   TParticle * particle;
 298   Int_t i;
 299   for (i = 0; i < np; i++) {
 300     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 301     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 302       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 303       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 304     }
 305   }
 306   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 307     check = kTRUE;
 308   else
 309     check = kFALSE;
 310
 311   return check;
 312 }
 313
 314 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 315 {
 316 //
 317 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 318   switch (pdgcode) {
 319   case 91:
 320     return 92;
 321   case 110:
 322     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 323     return 113;
 324   case 210:
 325     //pi_diffr+ -- change to pi+
 326     return 211;
 327   case 220:
 328     //omega_di0 -- change to omega0
 329     return 223;
 330   case 330:
 331     //phi_diff0 -- return phi0
 332     return 333;
 333   case 440:
 334     //J/psi_di0 -- return J/psi
 335     return 443;
 336   case 2110:
 337     //n_diffr -- return neutron
 338     return 2112;
 339   case 2210:
 340     //p_diffr+ -- return proton
 341     return 2212;
 342   }
 343   //non diffractive state -- return code unchanged
 344   return pdgcode;
 345 }
 346
 347 void AliGenMC::Boost()
 348 {
 349 //
 350 // Boost cms into LHC lab frame
 351 //
 352
 353     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 354     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 355     Double_t gb    = gamma * beta;
 356
 357     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 358
 359     Int_t i;
 360     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
 361     for (i = 0; i < np; i++)
 362     {
 363         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
 364
 365         Double_t e   = iparticle->Energy();
 366         Double_t px  = iparticle->Px();
 367         Double_t py  = iparticle->Py();
 368         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 369
 370         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 371         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 372
 373         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 374     }
 375 }
 376
 377 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 378 {
 379     // Passes header either to the container or to gAlice
 380     if (fContainer) {
 381         fContainer->AddHeader(header);
 382     } else {
 383         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 384     }
 385 }