EVGEN/AliGenMUONLMR.cxx

   1 //#include <TClonesArray.h>
   2
   3 #include <TDatabasePDG.h>
   4 #include <TFile.h>
   5 #include "AliConst.h"
   6 #include "AliLog.h"
   7 #include "AliGenMUONLMR.h"
   8 #include "AliMC.h"
   9 #include "AliRun.h"
  10 #include "AliGenEventHeader.h"
  11
  12 ClassImp(AliGenMUONLMR)
  13
  14
  15 AliGenMUONLMR::AliGenMUONLMR () : AliGenMC(), fNMuMin(2), fGenSingleProc(-1), fCosTheta(0), fRhoLineShape(0), fHMultMu(0), fHNProc(0) {
  16   //
  17   // default constructor
  18   //
  19   // initialize pt and y distributions according to a fit to
  20   // Pythia simulation at sqrt(s) = 7 TeV
  21   printf ("Using AliGenMUONLMR as generator\n");
  22   for (Int_t ipart=0; ipart < fgkNpart; ipart++) fScaleMult[ipart] = 1;
  23   fScaleMult[kPionLMR] = 0; // set pion multiplicity to zero
  24   fScaleMult[kKaonLMR] = 0; // set kaon multiplicity to zero
  25   Int_t pdg[7] = {211, 321, 221, 113, 223, 333, 331};
  26   char* fptname[7] = {"fPtPion","fPtKaon","fPtEta","fPtRho","fPtOmega","fPtPhi","fPtEtaPrime"};
  27   char* fyname[7] = {"fYPion","fYKaon","fYEta","fYRho","fYOmega","fYPhi","fYEtaPrime"};
  28   char* fnname[7] = {"fMultPion","fMultKaon","fMultEta","fMultRho","fMultOmega","fMultPhi","fMultEtaPrime"};
  29   char* fdname[2] = {"fDecPion","fDecKaon"};
  30   Double_t ptparam[7][3] = { {1,0.427,2.52}, // pions from Pythia
  31                              {1,0.58,2.57},  // kaons from Pythia
  32                              {1,0.641,2.62},   // eta from Pythia
  33                              {1,1.2,2.5},    // rho+omega from ALICE muon
  34                              {1,1.2,2.5},    // rho+omega from ALICE muon
  35                              {1,1.03,2.5},   // phi from ALICE muon
  36                              {1,0.72,2.5}};  // etaPrime from Pythia
  37
  38   Double_t yparam[7][3] = { {1, 0.8251, 3.657}, // pions from pythia
  39                             {1, 1.83, 2.698},   // kaons from pythia
  40                             {1, 1.169, 3.282},  // eta from pythia
  41                             {1, 1.234, 3.264},  // rho from pythia
  42                             {1, 1.311, 3.223},  // omega from pythia
  43                             {1, 2.388, 2.129},  // phi from pythia
  44                             {1, 1.13,3.3}};     // eta prime from pythia
  45
  46   // multiplicity parameters from pythia
  47   Double_t nparam[7][9] = { {353.582, 6.76263, 1.66979, 998.445, 9.73281, 12.6704, 175.187, 29.08, 40.2531},
  48                             {1.e4, 0.2841,  0,0,0,0,0,0,0},
  49                             {1.e4, 0.2647,  0,0,0,0,0,0,0},
  50                             {7055, 0.1786,  0,0,0,0,0,0,0},
  51                             {7500, 0.1896,  0,0,0,0,0,0,0},
  52                             {5.e04, 1.167,  0,0,0,0,0,0,0},
  53                             {2.9e04,0.714,  0,0,0,0,0,0,0}};
  54
  55   Double_t ctau[2] = {7.8045, 3.712};
  56
  57   for (Int_t i=0; i<fgkNpart; i++) {
  58     fPDG[i] = pdg[i];
  59     if (i!=0) {
  60       fMult[i] = new TF1(fnname[i],"[0]*exp(-[1]*x)",0,30);
  61       fMult[i]->SetParameters(nparam[i][0],nparam[i][1]);
  62     }
  63     else {
  64       fMult[i] = new TF1(fnname[i],"gaus(0)+gaus(3)+gaus(6)",0,150);
  65       for (Int_t j=0; j<9; j++) fMult[i]->SetParameter(j,nparam[i][j]);
  66     }
  67
  68     fPt[i] = new TF1(fptname[i],AliGenMUONLMR::PtDistr,0,20,3);
  69     fPt[i]->SetParameters(ptparam[i][0], ptparam[i][1], ptparam[i][2]);
  70     fY[i] = new TF1(fyname[i],AliGenMUONLMR::YDistr,-10,10,3);
  71     fY[i]->SetParameters(yparam[i][0], yparam[i][1], yparam[i][2]);
  72   }
  73
  74   for(Int_t i = 0; i<2; i++){
  75     fDecay[i] = new TF1(fdname[i],"exp(-x/[0])",0,150);
  76     fDecay[i]->SetParameter(0,ctau[i]);
  77   }
  78
  79   for (Int_t ipart = 0; ipart < fgkNpart; ipart++) {
  80     fParticle[ipart] = new TParticle();
  81     fParticle[ipart]->SetPdgCode(fPDG[ipart]);
  82   }
  83
  84   TDatabasePDG *pdgdb = TDatabasePDG::Instance();
  85   Double_t mumass = pdgdb->GetParticle(13)->Mass();
  86   fMu[0] = new TParticle();
  87   fMu[0]->SetPdgCode(-13);
  88   fMu[0]->SetCalcMass(mumass);
  89   fMu[1] = new TParticle();
  90   fMu[1]->SetPdgCode(13);
  91   fMu[1]->SetCalcMass(mumass);
  92
  93   // function for polarized theta distributions
  94   fCosTheta = new TF1 ("fCosTheta","1+[0]*x*x",-1,1);
  95   fCosTheta->SetParameter(0,1);
  96
  97   // Dalitz decays
  98   Int_t nbins = 1000;
  99   Double_t xmin = 0, xmax = 2;
 100   fDalitz[0] = new TH1F("hDalitzEta","",nbins,xmin,xmax);
 101   fDalitz[1] = new TH1F("hDalitzOmega","",nbins,xmin,xmax);
 102   fDalitz[2] = new TH1F("hDalitzEtaPrime","",nbins,xmin,xmax);
 103
 104   Double_t meta   = pdgdb->GetParticle("eta")->Mass();
 105   Double_t momega = pdgdb->GetParticle("omega")->Mass();
 106   Double_t metaPrime = pdgdb->GetParticle("eta'")->Mass();
 107   Double_t mpi0   = pdgdb->GetParticle("pi0")->Mass();
 108   Double_t md3 = 0, mres = 0;
 109
 110   for (Int_t index = 0; index < 3; index++) {
 111     if (index == 0) {
 112       mres = meta;
 113       md3 = 0;
 114     }
 115     else if (index == 1) {
 116       mres = momega;
 117       md3 = mpi0;
 118     }
 119     else if (index == 2) {
 120       mres = metaPrime;
 121       md3 = 0;
 122     }
 123     Double_t delta   = md3 * md3 / (mres * mres);
 124     Double_t epsilon = mumass * mumass / (mres * mres);
 125     Int_t nbins0 = fDalitz[index]->GetNbinsX();
 126     Double_t xmin0 = fDalitz[index]->GetXaxis()->GetXmin();
 127     Double_t deltax =  fDalitz[index]->GetBinWidth(1);
 128     Double_t xd = xmin0 - deltax/2.;
 129     for (Int_t ibin = 0; ibin< nbins0; ibin++) {
 130       Double_t dalval = 0;
 131       xd += deltax;
 132       if (xd > 4. *epsilon) {
 133         Double_t bracket = TMath::Power(1. + xd/(1. - delta),2)
 134           - 4. * xd / ((1. - delta) * (1. - delta));
 135         if (bracket > 0) {
 136           dalval = TMath::Power(bracket,1.5) /xd *
 137             TMath::Sqrt(1 - 4 * epsilon / xd) * (1 + 2 * epsilon / xd) *
 138             FormFactor(xd * mres * mres, index);
 139           fDalitz[index]->Fill(xd,dalval);
 140         }
 141       }
 142     }
 143   }
 144
 145   fRhoLineShape = new TF1("fRhoLineShape",RhoLineShapeNew,0,2,2);
 146   fHMultMu = new TH1D("fHMultMu","Muon multiplicity",20,-0.5,19.5);
 147   fHNProc = new TH1D("fHNProc","Number of gen. evts. per process in 4 pi",9,-0.5,8.5);
 148 }
 149
 150 //-----------------------------------------------------------
 151
 152 AliGenMUONLMR::~AliGenMUONLMR()
 153 {
 154   // Default destructor
 155   for (Int_t i=0; i<7; i++) {
 156     delete fPt[i];
 157     delete fY[i];
 158     delete fMult[i];
 159     delete fParticle[i];
 160   }
 161
 162   for (Int_t i=0; i<2; i++) {
 163     delete fDecay[i];
 164     delete fMu[i];
 165   }
 166
 167   for (Int_t i=0; i<3; i++) delete fDalitz[i];
 168
 169   delete fCosTheta; fCosTheta = 0;
 170   delete fRhoLineShape; fRhoLineShape = 0;
 171   delete fHMultMu; fHMultMu = 0;
 172   delete fHNProc;  fHNProc = 0;
 173 }
 174
 175 //-----------------------------------------------------------
 176
 177 void AliGenMUONLMR::FinishRun(){
 178   // save some histograms to an output file
 179   Int_t nbins = fHNProc->GetNbinsX();
 180   for (Int_t ibin=1; ibin <= nbins; ibin++) printf ("ibin = %d nEvProc = %g\n",
 181                                                       ibin,fHNProc->GetBinContent(ibin));
 182     TFile *fout = new TFile("AliGenMUONLMR_histos.root","recreate");
 183   fHMultMu->Write();
 184   fHNProc->Write();
 185   fout->Close();
 186 }
 187
 188 //-----------------------------------------------------------
 189
 190 Double_t AliGenMUONLMR::YDistr(Double_t *px, Double_t *par){
 191   // function for rapidity distribution: plateau at par[0] +
 192   // gaussian tails centered at par[1] and with par[2]=sigma
 193   Double_t x = TMath::Abs(px[0]);
 194   Double_t func = 0;
 195   if (x<par[1]) func = par[0];
 196   else {
 197     Double_t z = (x-par[1])/(par[2]);
 198     func = par[0] * TMath::Exp(-0.5 * z * z);
 199   }
 200   return func;
 201 }
 202
 203 //-----------------------------------------------------------
 204
 205 Double_t AliGenMUONLMR::PtDistr(Double_t *px, Double_t *par){
 206   // pt distribution: power law
 207   Double_t x = px[0];
 208   Double_t func = par[0] * x / TMath::Power((1+(x/par[1])*(x/par[1])),par[2]);
 209   return func;
 210 }
 211
 212 //-----------------------------------------------------------
 213
 214 void AliGenMUONLMR::Generate() {
 215   //
 216   // generate the low mass resonances and their decays according to
 217   // the multiplicity parameterized by pythia and BR from PDG
 218   // rapidity distributions parametrized from pythia
 219   // pt distributions from data (or pythia for etaprime)
 220   //
 221   Double_t pxPushed[100], pyPushed[100], pzPushed[100], ePushed[100];
 222   Int_t nmuons = -1, npartPushed = 0, pdgPushed[100];
 223   Double_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 224   Double_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 225   // Calculating vertex position per event
 226   for (Int_t j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 227   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 228     Vertex();
 229     for (Int_t j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 230   }
 231
 232   printf ("In Generate()\n");
 233   TParticle *mother;
 234   TDatabasePDG* pdg = TDatabasePDG::Instance();
 235
 236   Double_t pt, y, phi, mass, px, py, pz, ene, mt;
 237
 238   const Int_t nproc = 9;
 239   Int_t idRes[nproc] = {kEtaLMR, kEtaLMR, kRhoLMR, kOmegaLMR, kOmegaLMR, kPhiLMR, kEtaPrimeLMR, kPionLMR, kKaonLMR};
 240   Double_t BR[nproc] = {5.8e-6, 3.1e-4, 4.55e-5, 7.28e-4, 1.3e-4, 2.86e-4, 1.04e-4, 1, 0.6344};
 241   //  Double_t BR[nproc] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};
 242   Int_t idDec[nproc] = {0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 2, 2}; // 0:2body, 1:Dalitz, 2:pi/K
 243   Int_t mult[nproc] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0};
 244
 245   while (nmuons < fNMuMin) {
 246
 247     nmuons = 0;
 248     npartPushed = 0;
 249     for (Int_t iproc=0; iproc<nproc; iproc++) {
 250       if (fGenSingleProc == -1) {
 251         mult[iproc] = Int_t(fMult[idRes[iproc]]->GetRandom()*fScaleMult[idRes[iproc]]);
 252       }
 253       else {
 254         if (iproc==fGenSingleProc) {
 255           mult[iproc] = 1;
 256           BR[iproc] = 1;
 257         }
 258         else {
 259           mult[iproc] = 0;
 260           BR[iproc] = 0;
 261         }
 262       }
 263     }
 264
 265     if (fGenSingleProc == -1) {
 266       mult[1] = mult[0];
 267       mult[4] = mult[3];
 268     }
 269
 270     for (Int_t iproc = 0; iproc < nproc; iproc++) {
 271 //       printf ("Multiplicity for process %d is %d\n",iproc,mult[iproc]);
 272       for (Int_t imult=0; imult<mult[iproc]; imult++) {
 273         if (gRandom->Rndm() < BR[iproc]) {
 274           fHNProc->Fill(iproc);
 275           Int_t ipart = idRes[iproc];
 276           pt  = fPt[ipart]->GetRandom();
 277           y   = fY[ipart]->GetRandom();
 278           phi = gRandom->Rndm() * 2 * TMath::Pi();
 279           mass = pdg->GetParticle(fPDG[ipart])->Mass();
 280           px  = pt * TMath::Cos(phi);
 281           py  = pt * TMath::Sin(phi);
 282           mt  = TMath::Sqrt(pt * pt + mass * mass);
 283           pz  = mt * TMath::SinH(y);
 284           ene = mt * TMath::CosH(y);
 285
 286           mother = fParticle[ipart];
 287           mother->SetMomentum(px,py,pz,ene);
 288           mother->SetCalcMass(mass);
 289           if (!KinematicSelection(mother,0)) continue;
 290
 291           Bool_t hasDecayed = kTRUE;
 292           if (idDec[iproc] == 0) Decay2Body(mother);
 293           else if (idDec[iproc] == 1) DalitzDecay(mother);
 294           else DecayPiK(mother,hasDecayed);
 295           if (!hasDecayed) continue;
 296           Bool_t isMu0Acc = KinematicSelection(fMu[0],1);
 297           Bool_t isMu1Acc = KinematicSelection(fMu[1],1);
 298           Bool_t isMuFromPiKAcc = kTRUE;
 299
 300           if (idDec[iproc] == 2) isMuFromPiKAcc = (mother->GetPdgCode()>0) ? isMu0Acc : isMu1Acc;
 301           // mother
 302           if ((idDec[iproc]  < 2 && (isMu0Acc || isMu1Acc)) ||
 303               (idDec[iproc] == 2 && isMuFromPiKAcc)) {
 304             pdgPushed[npartPushed] = mother->GetPdgCode();
 305             pxPushed[npartPushed] = mother->Px();
 306             pyPushed[npartPushed] = mother->Py();
 307             pzPushed[npartPushed] = mother->Pz();
 308             ePushed[npartPushed] = mother->Energy();
 309             npartPushed++;
 310             if (isMu0Acc && (idDec[iproc] < 2 || mother->GetPdgCode() > 0)) {
 311               pdgPushed[npartPushed] = fMu[0]->GetPdgCode();
 312               pxPushed[npartPushed] = fMu[0]->Px();
 313               pyPushed[npartPushed] = fMu[0]->Py();
 314               pzPushed[npartPushed] = fMu[0]->Pz();
 315               ePushed[npartPushed] = fMu[0]->Energy();
 316               npartPushed++;
 317               nmuons++;
 318             }
 319
 320             if (isMu1Acc && (idDec[iproc] < 2 || mother->GetPdgCode() < 0)) {
 321               pdgPushed[npartPushed] = fMu[1]->GetPdgCode();
 322               pxPushed[npartPushed] = fMu[1]->Px();
 323               pyPushed[npartPushed] = fMu[1]->Py();
 324               pzPushed[npartPushed] = fMu[1]->Pz();
 325               ePushed[npartPushed] = fMu[1]->Energy();
 326               npartPushed++;
 327               nmuons++;
 328             }
 329           }
 330         } // end if BR
 331       } // end loop on multiplicity
 332     }  // end loop on process
 333     fHMultMu->Fill(nmuons);
 334   } // keep on generating until at least a muon is created in the event
 335
 336   Int_t ntmother = 0, ntchild =0;
 337   for (Int_t ipart = 0; ipart < npartPushed; ipart++) {
 338     if (TMath::Abs(pdgPushed[ipart]) != 13) { // particle is not a muon, hence it's a mother
 339       PushTrack(0,-1,pdgPushed[ipart],
 340                 pxPushed[ipart],pyPushed[ipart],pzPushed[ipart],ePushed[ipart],
 341                 origin0[0],origin0[1],origin0[2],0.,
 342                 polar[0],polar[1],polar[2],
 343                 kPPrimary,ntmother,1,11);
 344       KeepTrack(ntmother);
 345     }
 346     else {
 347       PushTrack(1,ntmother,pdgPushed[ipart],
 348                 pxPushed[ipart],pyPushed[ipart],pzPushed[ipart],ePushed[ipart],
 349                 origin0[0],origin0[1],origin0[2],0.,
 350                 polar[0],polar[1],polar[2],
 351                 kPDecay,ntchild,1,1);
 352       KeepTrack(ntchild);
 353     }
 354   }
 355   SetHighWaterMark(ntchild);
 356   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("LMR");
 357   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 358   header->SetNProduced(fNprimaries);
 359   AddHeader(header);
 360 }
 361
 362 //------------------------------------------------------------------
 363
 364 void AliGenMUONLMR::Decay2Body(TParticle *mother){
 365   // performs decay in two muons of the low mass resonances
 366   Double_t md1 = fMu[0]->GetMass();
 367   Int_t pdg = mother->GetPdgCode();
 368   Double_t mres =0;
 369   // if mother is a rho, extract the mass from its line shape
 370   // otherwise consider the resonance mass
 371   if (pdg == 113) mres = fRhoLineShape->GetRandom();
 372   else mres = mother->GetCalcMass();
 373   //  while (mres < md1 + md2) mres =  fDsigmaDm[res]->GetRandom();
 374   // energies and momenta in rest frame
 375   Double_t e1 = mres / 2.;
 376   Double_t p1 = TMath::Sqrt((e1 + md1)*(e1 - md1));
 377   // orientation in decaying particle rest frame
 378   Double_t costheta = gRandom->Rndm() * 2 - 1;
 379   Double_t sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta)*(1. - costheta));
 380   Double_t phi      = 2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 381   Double_t px1      = p1 * sintheta * TMath::Cos(phi);
 382   Double_t py1      = p1 * sintheta * TMath::Sin(phi);
 383   Double_t pz1      = p1 * costheta;
 384
 385   // boost muons into lab frame
 386
 387   TLorentzVector vmother, v1, v2;
 388   //  TLorentzVector boosted1, boosted2;
 389   vmother.SetPxPyPzE(mother->Px(),mother->Py(),mother->Pz(),mother->Energy());
 390   v1.SetPxPyPzE(px1,py1,pz1,e1);
 391   v2.SetPxPyPzE(-px1,-py1,-pz1,e1);
 392
 393   TVector3 betaParent = (1./vmother.E())*vmother.Vect(); // beta = p/E
 394   v1.Boost(betaParent);
 395   v2.Boost(betaParent);
 396
 397 //   TLorentzVector vtot = v1 + v2;
 398 //   printf ("mother: %g   %g    %g     %g\n",vmother.Px(), vmother.Py(), vmother.Pz(), vmother.E());
 399 //   printf ("vtot  : %g   %g    %g     %g\n",vtot.Px(), vtot.Py(), vtot.Pz(), vtot.E());
 400
 401   fMu[0]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 402   fMu[1]->SetMomentum(v2.Px(),v2.Py(),v2.Pz(),v2.E());
 403 }
 404
 405 //------------------------------------------------------------------
 406
 407 void AliGenMUONLMR::DecayPiK(TParticle *mother, Bool_t &hasDecayed){
 408   // performs decays of pions and kaons
 409   Double_t md1 = fMu[0]->GetMass();
 410   // extract the mass from the resonance's line shape
 411   Double_t mres = mother->GetMass();
 412   // choose the pi/k sign, assuming 50% probabilities for both signs
 413   Int_t sign = (gRandom->Rndm() > 0.5) ? 1 : -1;
 414   mother->SetPdgCode(sign * TMath::Abs(mother->GetPdgCode()));
 415
 416   // energies and momenta in rest frame
 417   Double_t e1 = (mres*mres + md1*md1)/(2*mres);
 418   Double_t p1 = TMath::Sqrt((e1 + md1)*(e1 - md1));
 419   // orientation in decaying particle rest frame
 420   Double_t costheta = gRandom->Rndm() * 2 - 1;
 421   Double_t sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta)*(1. - costheta));
 422   Double_t phi      = 2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 423   Double_t px1      = p1 * sintheta * TMath::Cos(phi);
 424   Double_t py1      = p1 * sintheta * TMath::Sin(phi);
 425   Double_t pz1      = p1 * costheta;
 426
 427   // boost muons into lab frame
 428   TLorentzVector vmother, v1;
 429   vmother.SetPxPyPzE(mother->Px(),mother->Py(),mother->Pz(),mother->Energy());
 430   v1.SetPxPyPzE(px1,py1,pz1,e1);
 431
 432   TVector3 betaParent = (1./vmother.E())*vmother.Vect(); // beta = p/E
 433   v1.Boost(betaParent);
 434   if (mother->GetPdgCode()>0) fMu[0]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 435   else fMu[1]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 436
 437   Int_t idmother = 0;
 438   if (TMath::Abs(mother->GetPdgCode())== 211) {
 439       idmother = 0;
 440   } else if (TMath::Abs(mother->GetPdgCode())== 321) {
 441       idmother = 1;
 442   } else {
 443       AliWarning("Mother particle is not a pion or kaon \n");
 444   }
 445
 446   Double_t gammaRes = mother->Energy()/mres;
 447   Double_t zResCM = fDecay[idmother]->GetRandom();
 448   Double_t zResLab = gammaRes*zResCM;
 449   if(zResLab > 0.938) hasDecayed = 0; // 0.938: distance from IP to absorber + lambda_i
 450   else hasDecayed = 1;
 451
 452 }
 453
 454 //-------------------------------------------------------------------
 455
 456 void AliGenMUONLMR::DalitzDecay(TParticle *mother){
 457   //
 458   // perform dalitz decays of eta, omega and etaprime
 459   //
 460   //in the rest frame of the virtual photon:
 461   Double_t mres = mother->GetCalcMass();
 462   Double_t mumass  = fMu[0]->GetMass();
 463   Double_t md3  = 0;  // unless differently specified, third particle is a photon
 464   if (mother->GetPdgCode() == 223) md3 = 0.134977; // if mother is an omega, third particle is a pi0
 465
 466   Int_t index = 0;
 467   if (TMath::Abs(mother->GetPdgCode())== 221) {
 468     // eta
 469       index = 0;
 470   } else if (TMath::Abs(mother->GetPdgCode())== 223) {
 471     // omega
 472       index = 1;
 473   } else if (mother->GetPdgCode() == 331) {
 474     // eta'
 475       index = 2;
 476   } else {
 477       AliWarning("Mother particle is not a eta, eta' or omega \n");
 478   }
 479
 480   Int_t flag = 0;
 481   Double_t xd=0, mvirt2=0;
 482   Double_t countIt = 0;
 483   while (flag==0) {
 484     xd       = fDalitz[index]->GetRandom();
 485     mvirt2   = xd * mres * mres;   // mass of virtual photon
 486     // check kinematics
 487     if (mres - md3 > TMath::Sqrt(mvirt2) && TMath::Sqrt(mvirt2)/2. > mumass) flag=1;
 488     if (++countIt>1E11) {
 489       mvirt2 =  mres * mres * 0.998;
 490       break;
 491     }
 492   }
 493
 494   //
 495   //        Generate muons in virtual photon rest frame.
 496   //        z axis is the virt. photon direction (before boost)
 497   //
 498
 499   Double_t e1 = TMath::Sqrt(mvirt2)/2.; // energy of mu1 in the virtual photon frame
 500   Double_t psquare = (e1 + mumass)*(e1 - mumass);
 501   if (psquare<0) {
 502     printf("Error in AliGenMUONLMR::DalitzDecay: sqrt of psquare = %f put to 0\n",psquare);
 503     psquare = 0;
 504   }
 505   Double_t p1 = TMath::Sqrt(psquare);
 506   //theta angle between the pos. muon and the virtual photon
 507   Double_t costheta = fCosTheta->GetRandom();
 508   if (costheta>1)  costheta = 1;
 509   if (costheta<-1) costheta = -1;
 510   Double_t sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta)*(1. - costheta));
 511   Double_t phi      = 2 * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 512   Double_t sinphi   = TMath::Sin(phi);
 513   Double_t cosphi   = TMath::Cos(phi);
 514
 515   // fill 4-vectors of leptons in the virtual photon frame
 516
 517   Double_t px1 = p1*sintheta*cosphi;
 518   Double_t py1 = p1*sintheta*sinphi;
 519   Double_t pz1 = p1*costheta;
 520   Double_t px2 = -p1*sintheta*cosphi;
 521   Double_t py2 = -p1*sintheta*sinphi;
 522   Double_t pz2 = -p1*costheta;
 523   Double_t e2  = e1;
 524
 525   fMu[0]->SetMomentum(px1,py1,pz1,e1);
 526   fMu[1]->SetMomentum(px2,py2,pz2,e2);
 527
 528   // calculate components of non-dilepton in CMS of parent resonance
 529
 530   Double_t e3 = (mres * mres + md3 * md3 - mvirt2) / (2.*mres);
 531   Double_t psquare3 = (e3 + md3)*(e3 - md3);
 532   if (psquare3<0) {
 533     printf("Error in AliGenMUONLMR::DalitzDecay: sqrt of psquare3 = %f put to 0\n",psquare3);
 534     psquare3 = 0;
 535   }
 536   Double_t p3 = TMath::Sqrt(psquare3);
 537   Double_t costheta2 = 2.* gRandom->Rndm() - 1.;   // angle between virtual photon and resonance
 538   if (costheta2>1)  costheta2 = 1;
 539   if (costheta2<-1) costheta2 = -1;
 540   Double_t sintheta2 = TMath::Sqrt((1. + costheta2)*(1. - costheta2));
 541   Double_t phi2      = 2 * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 542   Double_t sinphi2   = TMath::Sin(phi2);
 543   Double_t cosphi2   = TMath::Cos(phi2);
 544   Double_t px3 = p3*sintheta2*cosphi2;
 545   Double_t py3 = p3*sintheta2*sinphi2;
 546   Double_t pz3 = p3*costheta2;
 547   TLorentzVector v3(px3,py3,pz3,e3);
 548
 549   sintheta2 = -sintheta2;
 550   cosphi2   = -cosphi2;
 551   sinphi2   = -sinphi2;
 552
 553   Double_t px1new = px1*costheta2*cosphi2 - py1*sinphi2 + pz1*sintheta2*cosphi2;
 554   Double_t py1new = px1*costheta2*sinphi2 + py1*cosphi2 + pz1*sintheta2*sinphi2;
 555   Double_t pz1new =-px1*sintheta2                       + pz1*costheta2;
 556   Double_t px2new = px2*costheta2*cosphi2 - py2*sinphi2 + pz2*sintheta2*cosphi2;
 557   Double_t py2new = px2*costheta2*sinphi2 + py2*cosphi2 + pz2*sintheta2*sinphi2;
 558   Double_t pz2new =-px2*sintheta2                       + pz2*costheta2;
 559
 560   fMu[0]->SetMomentum(px1new,py1new,pz1new,e1);
 561   fMu[1]->SetMomentum(px2new,py2new,pz2new,e2);
 562
 563   Double_t evirt = mres - e3;
 564   Double_t pxvirt = -px3;
 565   Double_t pyvirt = -py3;
 566   Double_t pzvirt = -pz3;
 567   TLorentzVector vvirt(pxvirt,pyvirt,pzvirt,evirt);
 568   TVector3 betaVirt = (1./evirt) * vvirt.Vect(); // virtual photon beta in res frame
 569
 570   TLorentzVector v1(px1,py1,pz1,e1);
 571   TLorentzVector v2(px2,py2,pz2,e2);
 572
 573   // boost the muons in the frame where the resonance is at rest
 574
 575   v1.Boost(betaVirt);
 576   v2.Boost(betaVirt);
 577
 578   // boost muons and third particle in lab frame
 579
 580   TLorentzVector vmother(mother->Px(), mother->Py(), mother->Pz(), mother->Energy());
 581   TVector3 resBetaLab = (1./vmother.E())*vmother.Vect(); // eta beta in lab frame
 582   v1.Boost(resBetaLab);
 583   v2.Boost(resBetaLab);
 584   v3.Boost(resBetaLab);
 585   vvirt.Boost(resBetaLab);
 586
 587   fMu[0]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 588   fMu[1]->SetMomentum(v2.Px(),v2.Py(),v2.Pz(),v2.E());
 589 //   part3->SetMomentum(v3.Px(),v3.Py(),v3.Pz(),v3.E());
 590
 591 //   TLorentzVector vtot = v1 + v2 + v3;
 592 //   TLorentzVector vdimu = v1 + v2;
 593 //   printf ("mother: %g   %g    %g     %g\n",vmother.Px(), vmother.Py(), vmother.Pz(), vmother.E());
 594 //   printf ("vtot  : %g   %g    %g     %g\n",vtot.Px(), vtot.Py(), vtot.Pz(), vtot.E());
 595 //   printf ("vvirt : %g   %g    %g     %g\n",vvirt.Px(), vvirt.Py(), vvirt.Pz(), vvirt.E());
 596 //   printf ("vdimu : %g   %g    %g     %g\n",vdimu.Px(), vdimu.Py(), vdimu.Pz(), vdimu.E());
 597
 598 }
 599
 600 //------------------------------------------------------------------
 601
 602 Double_t AliGenMUONLMR::FormFactor(Double_t q2, Int_t decay){
 603   //  Calculates the form factor for Dalitz decays A->B+l+l
 604   //  Returns: |F(q^2)|^2
 605   //
 606   //  References: L.G. Landsberg, Physics Reports 128 No.6 (1985) 301-376.
 607
 608   Double_t ff2, mass2;
 609   Double_t n2, n4, m2;
 610   // Lepton-G
 611
 612   Double_t lambda2inv = 0;
 613   switch (decay) {
 614   case 0:   // eta -> mu mu gamma
 615   // eta   -> l+ l- gamma: pole approximation
 616     lambda2inv = 1.95;
 617     mass2 = fParticle[kEtaLMR]->GetMass() * fParticle[kEtaLMR]->GetMass();
 618     if (q2 < mass2) ff2 = TMath::Power(1./(1.-lambda2inv*q2),2);
 619     else ff2 = 0;
 620     break;
 621   case 1:   // omega -> mu mu pi0
 622     // omega -> l+ l- pi0: pole approximation
 623     mass2 = fParticle[kOmegaLMR]->GetMass() * fParticle[kOmegaLMR]->GetMass();
 624     lambda2inv = 2.26;
 625     if (q2 < mass2) ff2 = TMath::Power(1./(1.-lambda2inv*q2),2);
 626     else ff2 = 0;
 627     break;
 628   case 2:   // etaPrime -> mu mu gamma
 629     mass2 = fParticle[kEtaPrimeLMR]->GetMass() * fParticle[kEtaPrimeLMR]->GetMass();
 630     // eta'  -> l+ l- gamma: Breit-Wigner fitted to data
 631     n2 = 0.764 * 0.764;
 632     n4 = n2 * n2;
 633     m2 = 0.1020 * 0.1020;
 634     if (q2 < mass2) ff2 = n4 / (TMath::Power(n2-q2,2) + m2 * n2);
 635     else ff2 = 0;
 636     break;
 637   default:
 638     printf ("FormFactor: Decay not found\n");
 639     return 0;
 640     break;
 641   }
 642   return ff2;
 643 }
 644
 645 //____________________________________________________________
 646
 647 Double_t AliGenMUONLMR::RhoLineShapeNew(Double_t *x, Double_t* /*para*/){
 648   //new parameterization implemented by Hiroyuki Sako (GSI)
 649   Double_t mass = *x;
 650   double r, GammaTot;
 651   Double_t mRho    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("rho0")->Mass();
 652   Double_t mPi     = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("pi0")->Mass();
 653   Double_t mMu     = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("mu-")->Mass();
 654   Double_t Gamma0  = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("rho0")->Width();
 655
 656   const double Norm = 0.0744416*1.01;
 657   // 0.0744416 at m = 0.72297
 658   // is the max number with Norm=1 (for rho)
 659
 660   double mThreshold = 2.*mPi;
 661
 662   const double T = 0.170; // Assumption of pi+ temperature [GeV/c^2]
 663   //const double T = 0.11; // Taken from fit to pi+ temperature [GeV/c^2]
 664   // with Reference: LEBC-EHS collab., Z. Phys. C 50 (1991) 405
 665
 666   if (mass < mThreshold) {
 667     r = 0.;
 668     return r;
 669   }
 670
 671   double k = sqrt(0.25*mass*mass-(mThreshold/2)*(mThreshold/2));
 672   double k0 = sqrt(0.25*mRho*mRho-(mThreshold/2)*(mThreshold/2));
 673
 674   GammaTot = (k/k0)*(k/k0)*(k/k0)*(mRho/mass)*(mRho/mass)*Gamma0;
 675
 676   double FormFactor2 = 1/((mass*mass-mRho*mRho)*(mass*mass-mRho*mRho)+
 677                           mass*mass*GammaTot*GammaTot);
 678
 679   r = pow(mass,1.5)*pow((1-mThreshold*mThreshold/(mass*mass)),1.5)*
 680     ((mass*mass+2*mMu*mMu)/(mass*mass))*(pow((mass*mass-4*mMu*mMu),0.5)/mass)*FormFactor2
 681     *exp(-mass/T)/Norm;
 682
 683   return r;
 684 }
 685
 686