EVGEN/AliGenPHOSlib.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  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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 1.4  2000/06/14 15:21:05  morsch
  19 Include clean-up (IH)
  20
  21 Revision 1.3  2000/06/09 20:32:54  morsch
  22 All coding rule violations except RS3 corrected
  23
  24 Revision 1.2  1999/11/04 11:30:48  fca
  25 Improve comments
  26
  27 Revision 1.1  1999/11/03 17:43:20  fca
  28 New version from G.Martinez & A.Morsch
  29
  30 */
  31
  32 //======================================================================
  33 //  AliGenPHOSlib class contains parameterizations of the
  34 //  pion, kaon, eta, omega, etaprime, phi and baryon (proton,
  35 //  antiproton, neutron and anti-neutron) particles for the
  36 //  study of the neutral background in PHOS detector.
  37 //  These parameterizations are used by the
  38 //  AliGenParam  class:
  39 //  AliGenParam(npar, param,  AliGenPHOSlib::GetPt(param),
  40 //                            AliGenPHOSlib::GetY(param),
  41 //                            AliGenPHOSlib::GetIp(param) )
  42 //  param represents the particle to be simulated :
  43 //  Pion, Kaon, Eta, Omega, Etaprime, Phi or Baryon
  44 //  Pt distributions are calculated from the transverse mass scaling
  45 //  with Pions, using the PtScal function taken from AliGenMUONlib
  46 //  version aliroot 3.01
  47 //
  48 //     Gines MARTINEZ. Laurent APHECETCHE and Yves SCHUTZ
  49 //      GPS @ SUBATECH,  Nantes , France  (October 1999)
  50 //     http://www-subatech.in2p3.fr/~photons/subatech
  51 //     martinez@subatech.in2p3.fr
  52 //======================================================================
  53
  54 #include "AliGenPHOSlib.h"
  55 #include "AliMC.h"
  56
  57 ClassImp(AliGenPHOSlib)
  58
  59 //======================================================================
  60 //    P  I  O  N  S
  61 //    (From GetPt, GetY and GetIp as param = Pion)
  62 //    Transverse momentum distribution" PtPion
  63 //    Rapidity distribution YPion
  64 //    Particle distribution IdPion  111, 211 and -211 (pi0, pi+ and pi-)
  65 //
  66  Double_t AliGenPHOSlib::PtPion(Double_t *px, Double_t *)
  67 {
  68 //     Pion transverse momentum distribtuion taken
  69 //     from AliGenMUONlib class, version 3.01 of aliroot
  70 //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  71 //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  72 //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  73 //
  74   const Double_t kp0 = 1.3;
  75   const Double_t kxn = 8.28;
  76   const Double_t kxlim=0.5;
  77   const Double_t kt=0.160;
  78   const Double_t kxmpi=0.139;
  79   const Double_t kb=1.;
  80   Double_t y, y1, kxmpi2, ynorm, a;
  81   Double_t x=*px;
  82   //
  83   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
  84   kxmpi2=kxmpi*kxmpi;
  85   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+kxmpi2)/kt));
  86   a=ynorm/y1;
  87   if (x > kxlim)
  88     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
  89   else
  90     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+kxmpi2)/kt);
  91   return y*x;
  92 }
  93  Double_t AliGenPHOSlib::YPion( Double_t *py, Double_t *)
  94 {
  95 //
  96 // pion y-distribution
  97 //
  98
  99   const Double_t ka    = 7000.;
 100   const Double_t kdy   = 4.;
 101
 102   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 103   //
 104   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 105   return ka*TMath::Exp(-ex);
 106 }
 107
 108  Int_t AliGenPHOSlib::IpPion()
 109 {
 110 //                 particle composition pi+, pi0, pi-
 111 //
 112
 113     Float_t random[1];
 114     gMC->Rndm(random,1);
 115
 116     if ( (3.*random[0])  < 1. )
 117     {
 118           return 211 ;
 119     }
 120     else
 121     {
 122       if ( (3.*random[0]) >= 2.)
 123       {
 124          return -211 ;
 125       }
 126       else
 127       {
 128         return 111  ;
 129       }
 130     }
 131 }
 132 // End Pions
 133 //=============================================================
 134 //
 135  Double_t AliGenPHOSlib::PtScal(Double_t pt, Int_t np)
 136 {
 137 // Mt-scaling
 138 // Fonction for the calculation of the Pt distribution for a
 139 // given particle np, from the pion Pt distribution using the
 140 // mt scaling. This function was taken from AliGenMUONlib
 141 // aliroot version 3.01, and was extended for baryons
 142 // np = 1=>Pions 2=>Kaons 3=>Etas 4=>Omegas 5=>ETA' 6=>PHI
 143 //      7=>BARYONS-BARYONBARS
 144
 145   //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
 146   //    MASS                1=>PI,  2=>K, 3=>ETA, 4=>OMEGA,  5=>ETA',6=>PHI
 147   const Double_t khm[10] = {0.1396, 0.494,  0.547,    0.782,   0.957,   1.02,
 148   //    MASS               7=>BARYON-BARYONBAR
 149                                          0.938, 0. , 0., 0.};
 150   //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
 151   const Double_t kfmax[10]={1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1.};
 152   np--;
 153   Double_t f5=TMath::Power(((sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
 154   Double_t kfmax2=f5/kfmax[np];
 155   // PIONS
 156   Double_t ptpion=100.*PtPion(&pt, (Double_t*) 0);
 157   Double_t fmtscal=TMath::Power(((sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/
 158                                  (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/ kfmax2;
 159   return fmtscal*ptpion;
 160 }
 161 // End Scaling
 162 //============================================================================
 163 //    K  A  O  N  S
 164  Double_t AliGenPHOSlib::PtKaon( Double_t *px, Double_t *)
 165 {
 166 //                kaon
 167 //                pt-distribution
 168 //____________________________________________________________
 169
 170   return PtScal(*px,2);  //  2==> Kaon in the PtScal function
 171 }
 172
 173  Double_t AliGenPHOSlib::YKaon( Double_t *py, Double_t *)
 174 {
 175 // y-distribution
 176 //____________________________________________________________
 177
 178   const Double_t ka    = 1000.;
 179   const Double_t kdy   = 4.;
 180
 181
 182   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 183   //
 184   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 185   return ka*TMath::Exp(-ex);
 186 }
 187
 188  Int_t AliGenPHOSlib::IpKaon()
 189 {
 190 //                 particle composition
 191 //
 192
 193     Float_t random[1],random2[1];
 194     gMC->Rndm(random,1);
 195     gMC->Rndm(random2,1);
 196     if (random2[0] < 0.5)
 197     {
 198       if (random[0] < 0.5) {
 199         return  321;   //   K+
 200       } else {
 201         return -321;   // K-
 202       }
 203     }
 204     else
 205     {
 206       if (random[0] < 0.5) {
 207         return  130;   // K^0 short
 208       } else {
 209         return  310;   // K^0 long
 210       }
 211     }
 212 }
 213 // End Kaons
 214 //============================================================================
 215 //============================================================================
 216 //   E  T  A  S
 217  Double_t AliGenPHOSlib::PtEta( Double_t *px, Double_t *)
 218 {
 219 //                etas
 220 //                pt-distribution
 221 //____________________________________________________________
 222
 223   return PtScal(*px,3);  //  3==> Eta in the PtScal function
 224 }
 225
 226  Double_t AliGenPHOSlib::YEta( Double_t *py, Double_t *)
 227 {
 228 // y-distribution
 229 //____________________________________________________________
 230
 231   const Double_t ka    = 1000.;
 232   const Double_t kdy   = 4.;
 233
 234
 235   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 236   //
 237   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 238   return ka*TMath::Exp(-ex);
 239 }
 240
 241  Int_t AliGenPHOSlib::IpEta()
 242 {
 243 //                 particle composition
 244 //
 245
 246         return  221;   //   eta
 247 }
 248 // End Etas
 249 //============================================================================
 250 //============================================================================
 251 //    O  M  E  G  A  S
 252  Double_t AliGenPHOSlib::PtOmega( Double_t *px, Double_t *)
 253 {
 254 // omegas
 255 //                pt-distribution
 256 //____________________________________________________________
 257
 258   return PtScal(*px,4);  //  4==> Omega in the PtScal function
 259 }
 260
 261  Double_t AliGenPHOSlib::YOmega( Double_t *py, Double_t *)
 262 {
 263 // y-distribution
 264 //____________________________________________________________
 265
 266   const Double_t ka    = 1000.;
 267   const Double_t kdy   = 4.;
 268
 269
 270   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 271   //
 272   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 273   return ka*TMath::Exp(-ex);
 274 }
 275
 276  Int_t AliGenPHOSlib::IpOmega()
 277 {
 278 //                 particle composition
 279 //
 280
 281         return  223;   // Omega
 282 }
 283 // End Omega
 284 //============================================================================
 285 //============================================================================
 286 //    E  T  A  P  R  I  M  E
 287  Double_t AliGenPHOSlib::PtEtaprime( Double_t *px, Double_t *)
 288 {
 289 // etaprime
 290 //                pt-distribution
 291 //____________________________________________________________
 292
 293   return PtScal(*px,5);  //  5==> Etaprime in the PtScal function
 294 }
 295
 296  Double_t AliGenPHOSlib::YEtaprime( Double_t *py, Double_t *)
 297 {
 298 // y-distribution
 299 //____________________________________________________________
 300
 301   const Double_t ka    = 1000.;
 302   const Double_t kdy   = 4.;
 303
 304
 305   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 306   //
 307   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 308   return ka*TMath::Exp(-ex);
 309 }
 310
 311  Int_t AliGenPHOSlib::IpEtaprime()
 312 {
 313 //                 particle composition
 314 //
 315
 316         return  331;   //   Etaprime
 317 }
 318 // End EtaPrime
 319 //===================================================================
 320 //============================================================================
 321 //    P  H  I   S
 322  Double_t AliGenPHOSlib::PtPhi( Double_t *px, Double_t *)
 323 {
 324 // phi
 325 //                pt-distribution
 326 //____________________________________________________________
 327
 328   return PtScal(*px,6);  //  6==> Phi in the PtScal function
 329 }
 330
 331  Double_t AliGenPHOSlib::YPhi( Double_t *py, Double_t *)
 332 {
 333 // y-distribution
 334 //____________________________________________________________
 335
 336   const Double_t ka    = 1000.;
 337   const Double_t kdy   = 4.;
 338
 339
 340   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 341   //
 342   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 343   return ka*TMath::Exp(-ex);
 344 }
 345
 346  Int_t AliGenPHOSlib::IpPhi()
 347 {
 348 //                 particle composition
 349 //
 350
 351         return  333;   //   Phi
 352 }
 353 // End Phis
 354 //===================================================================
 355 //============================================================================
 356 //    B  A  R  Y  O  N  S  == protons, protonsbar, neutrons, and neutronsbars
 357  Double_t AliGenPHOSlib::PtBaryon( Double_t *px, Double_t *)
 358 {
 359 // baryons
 360 //                pt-distribution
 361 //____________________________________________________________
 362
 363   return PtScal(*px,7);  //  7==> Baryon in the PtScal function
 364 }
 365
 366  Double_t AliGenPHOSlib::YBaryon( Double_t *py, Double_t *)
 367 {
 368 // y-distribution
 369 //____________________________________________________________
 370
 371   const Double_t ka    = 1000.;
 372   const Double_t kdy   = 4.;
 373
 374
 375   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 376   //
 377   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 378   return ka*TMath::Exp(-ex);
 379 }
 380
 381  Int_t AliGenPHOSlib::IpBaryon()
 382 {
 383 //                 particle composition
 384 //
 385
 386     Float_t random[1],random2[1];
 387     gMC->Rndm(random,1);
 388     gMC->Rndm(random2,1);
 389     if (random2[0] < 0.5)
 390     {
 391       if (random[0] < 0.5) {
 392         return  2212;   //   p
 393       } else {
 394         return -2212;   // pbar
 395       }
 396     }
 397     else
 398     {
 399       if (random[0] < 0.5) {
 400         return  2112;   // n
 401       } else {
 402         return -2112;   // n bar
 403       }
 404     }
 405 }
 406 // End Baryons
 407 //===================================================================
 408
 409
 410 typedef Double_t (*GenFunc) (Double_t*,  Double_t*);
 411  GenFunc AliGenPHOSlib::GetPt(Param_t param, const char* tname)
 412 {
 413 // Return pinter to pT parameterisation
 414     GenFunc func;
 415
 416     switch (param)
 417     {
 418     case Pion:
 419         func=PtPion;
 420         break;
 421     case Kaon:
 422         func=PtKaon;
 423         break;
 424     case Eta:
 425         func=PtEta;
 426         break;
 427     case Omega:
 428         func=PtOmega;
 429         break;
 430     case Etaprime:
 431         func=PtEtaprime;
 432         break;
 433     case Baryon:
 434         func=PtBaryon;
 435         break;
 436     default:
 437         func=0;
 438         printf("<AliGenPHOSlib::GetPt> unknown parametrisationn");
 439     }
 440     return func;
 441 }
 442
 443  GenFunc AliGenPHOSlib::GetY(Param_t param, const char* tname)
 444 {
 445 // Return pointer to Y parameterisation
 446     GenFunc func;
 447     switch (param)
 448     {
 449     case Pion:
 450         func=YPion;
 451         break;
 452     case Kaon:
 453         func=YKaon;
 454         break;
 455     case Eta:
 456         func=YEta;
 457         break;
 458     case Omega:
 459         func=YOmega;
 460         break;
 461     case Etaprime:
 462         func=YEtaprime;
 463         break;
 464     case Phi:
 465         func=YPhi;
 466         break;
 467     case Baryon:
 468         func=YBaryon;
 469         break;
 470     default:
 471         func=0;
 472         printf("<AliGenPHOSlib::GetY> unknown parametrisationn");
 473     }
 474     return func;
 475 }
 476 typedef Int_t (*GenFuncIp) ();
 477  GenFuncIp AliGenPHOSlib::GetIp(Param_t param,  const char* tname)
 478 {
 479 // Return pointer to particle composition
 480     GenFuncIp func;
 481     switch (param)
 482     {
 483     case Pion:
 484
 485         func=IpPion;
 486         break;
 487     case Kaon:
 488         func=IpKaon;
 489         break;
 490     case Eta:
 491         func=IpEta;
 492         break;
 493     case Omega:
 494         func=IpOmega;
 495         break;
 496     case Etaprime:
 497         func=IpEtaprime;
 498         break;
 499     case Phi:
 500         func=IpPhi;
 501         break;
 502     case Baryon:
 503         func=IpBaryon;
 504         break;
 505     default:
 506         func=0;
 507         printf("<AliGenPHOSlib::GetIp> unknown parametrisationn");
 508     }
 509     return func;
 510 }
 511