EVGEN/AliGenParam.cxx

   1 /**************************************************************************
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   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 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
  19 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  20
  21 Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  22 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  23 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  24 use of function pointers in Config.C.
  25
  26 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  27 All coding rule violations except RS3 corrected
  28
  29 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  30 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  31 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  32 - Most coding rule violations corrected.
  33
  34 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  35 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  36 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  37
  38 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  39 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  40
  41 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  42 Correct the logics for SetForceDecay
  43
  44 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  45 New version from G.Martinez & A.Morsch
  46
  47 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  48 Introduction of the Copyright and cvs Log
  49
  50 */
  51
  52 #include "AliGenParam.h"
  53 #include "AliDecayerPythia.h"
  54 #include "AliGenMUONlib.h"
  55 #include "AliRun.h"
  56 #include "AliPythia.h"
  57 #include <TParticle.h>
  58 #include <TParticlePDG.h>
  59 #include <TDatabasePDG.h>
  60 #include <TLorentzVector.h>
  61
  62 #include <TF1.h>
  63
  64 ClassImp(AliGenParam)
  65
  66 //------------------------------------------------------------
  67
  68   //Begin_Html
  69   /*
  70     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  71   */
  72   //End_Html
  73
  74 //____________________________________________________________
  75 //____________________________________________________________
  76 AliGenParam::AliGenParam()
  77                  :AliGenerator()
  78 {
  79 // Deafault constructor
  80     fPtPara = 0;
  81     fYPara  = 0;
  82     fParam  = jpsi_p;
  83     fAnalog = analog;
  84     SetCutOnChild();
  85     SetChildMomentumRange();
  86     SetChildPtRange();
  87     SetChildPhiRange();
  88     SetChildThetaRange();
  89     SetDeltaPt();
  90 }
  91
  92 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
  93 {
  94 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
  95
  96     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
  97     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
  98     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
  99
 100     fPtPara = 0;
 101     fYPara  = 0;
 102     fParam  = param;
 103     fAnalog = analog;
 104     fChildSelect.Set(5);
 105     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 106     SetForceDecay();
 107     SetCutOnChild();
 108     SetChildMomentumRange();
 109     SetChildPtRange();
 110     SetChildPhiRange();
 111     SetChildThetaRange();
 112     SetDeltaPt();
 113 }
 114
 115 //____________________________________________________________
 116
 117 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 118 {
 119 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 120 //
 121     AliGenLib* Library = new AliGenMUONlib();
 122
 123     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 124     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 125     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 126
 127     fPtPara = 0;
 128     fYPara  = 0;
 129     fParam  = param;
 130     fAnalog = analog;
 131     fChildSelect.Set(5);
 132     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 133     SetForceDecay();
 134     SetCutOnChild();
 135     SetChildMomentumRange();
 136     SetChildPtRange();
 137     SetChildPhiRange();
 138     SetChildThetaRange();
 139     SetDeltaPt();
 140 }
 141
 142 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
 143                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 144                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 145                          Int_t    (*IpPara) ())
 146     :AliGenerator(npart)
 147 {
 148 // Constructor
 149 // Gines Martinez 1/10/99
 150     fPtParaFunc = PtPara;
 151     fYParaFunc  = YPara;
 152     fIpParaFunc = IpPara;
 153 //
 154     fPtPara = 0;
 155     fYPara  = 0;
 156     fParam  = param;
 157     fAnalog = analog;
 158     fChildSelect.Set(5);
 159     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 160     SetForceDecay();
 161     SetCutOnChild();
 162     SetChildMomentumRange();
 163     SetChildPtRange();
 164     SetChildPhiRange();
 165     SetChildThetaRange();
 166     SetDeltaPt();
 167 }
 168
 169
 170 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 171 {
 172 // copy constructor
 173 }
 174
 175 //____________________________________________________________
 176 AliGenParam::~AliGenParam()
 177 {
 178 // Destructor
 179     delete  fPtPara;
 180     delete  fYPara;
 181 }
 182
 183 //____________________________________________________________
 184 void AliGenParam::Init()
 185 {
 186 // Initialisation
 187
 188     fDecayer = new AliDecayerPythia();
 189   //Begin_Html
 190   /*
 191     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 192   */
 193   //End_Html
 194
 195     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 196 //  Set representation precision to 10 MeV
 197     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 198
 199     fPtPara->SetNpx(npx);
 200
 201     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 202     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 203     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 204
 205 //
 206 // dN/dy| y=0
 207     Double_t y1=0;
 208     Double_t y2=0;
 209
 210     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 211 //
 212 // Integral over generation region
 213     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 214     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 215     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 216     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 217     if (fAnalog == analog) {
 218         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 219         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 220         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 221     } else {
 222         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 223         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 224         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 225     }
 226 //
 227 // particle decay related initialization
 228     fDecayer->Init();
 229 // semimuonic decays of charm and beauty
 230     fDecayer->ForceDecay(fForceDecay);
 231 //
 232     switch (fForceDecay)
 233     {
 234     case semielectronic:
 235     case dielectron:
 236     case b_jpsi_dielectron:
 237     case b_psip_dielectron:
 238         fChildSelect[0]=11;
 239         break;
 240     case semimuonic:
 241     case dimuon:
 242     case b_jpsi_dimuon:
 243     case b_psip_dimuon:
 244         fChildSelect[0]=13;
 245         break;
 246     case pitomu:
 247         fChildSelect[0]=13;
 248         break;
 249     case katomu:
 250         fChildSelect[0]=13;
 251         break;
 252     case nodecay:
 253         break;
 254     case all:
 255         break;
 256     }
 257 }
 258
 259 //____________________________________________________________
 260 void AliGenParam::Generate()
 261 {
 262 //
 263 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 264 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 265 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 266 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 267 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 268 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 269 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 270 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 271 //
 272
 273
 274   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 275   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 276   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 277   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 278   Float_t p[3], pc[3],
 279           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 280   Float_t ty, xmt;
 281   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 282   Float_t  wgtp, wgtch;
 283   Double_t dummy;
 284   static TClonesArray *particles;
 285   //
 286   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 287
 288   static TDatabasePDG *DataBase = new TDatabasePDG();
 289   if(!DataBase) DataBase = new TDatabasePDG();
 290   //
 291   Float_t random[6];
 292
 293 // Calculating vertex position per event
 294   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 295   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 296       gMC->Rndm(random,6);
 297       for (j=0;j<3;j++) {
 298           origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 299               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 300       }
 301   }
 302   Int_t ipa=0;
 303 // Generating fNpart particles
 304   while (ipa<fNpart) {
 305       while(1) {
 306 //
 307 // particle type
 308           Int_t iPart = fIpParaFunc();
 309           fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 310           TParticlePDG *particle = DataBase->GetParticle(iPart);
 311           Float_t am = particle->Mass();
 312
 313           gMC->Rndm(random,2);
 314 //
 315 // phi
 316           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 317 //
 318 // y
 319           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 320 //
 321 // pT
 322           if (fAnalog == analog) {
 323               pt=fPtPara->GetRandom();
 324               wgtp=fParentWeight;
 325               wgtch=fChildWeight;
 326           } else {
 327               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 328               Double_t ptd=pt;
 329               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 330               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 331           }
 332           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 333           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 334           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 335 // Cut on theta
 336           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 337           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 338 // Cut on momentum
 339           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 340           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 341           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 342           p[2]=pl;
 343           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 344               gMC->Rndm(random,6);
 345               for (j=0;j<3;j++) {
 346                   origin0[j]=
 347                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 348                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 349               }
 350           }
 351
 352 // Looking at fForceDecay :
 353 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 354 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 355 //
 356 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 357 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 358 //
 359           if (fForceDecay != nodecay) {
 360 // Using lujet to decay particle
 361               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 362               TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 363               fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 364 //
 365 // select decay particles
 366               Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 367               Int_t ncsel=0;
 368               for (i = 1; i<np; i++) {
 369                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 370                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 371 //
 372 // children
 373                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)))
 374                   {
 375                       pc[0]=iparticle->Px();
 376                       pc[1]=iparticle->Py();
 377                       pc[2]=iparticle->Pz();
 378                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 379                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 380                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 381                       if (fCutOnChild) {
 382                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 383                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 384                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 385                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 386                           Bool_t childok =
 387                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 388                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 389                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 390                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 391                           if(childok)
 392                           {
 393                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 394                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 395                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 396                               kfch[ncsel]=kf;
 397                               ncsel++;
 398                           } else {
 399                               ncsel=-1;
 400                               break;
 401                           } // child kine cuts
 402                       } else {
 403                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 404                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 405                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 406                           kfch[ncsel]=kf;
 407                           ncsel++;
 408                       } // if child selection
 409                   } // select muon
 410               } // decay particle loop
 411               Int_t iparent;
 412               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 413                   ipa++;
 414 //
 415 // parent
 416                   gAlice->
 417                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 418                   iparent=nt;
 419                   gAlice->KeepTrack(nt);
 420                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 421                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 422                                        &pch[i][0],och,polar,
 423                                        0,"Decay",nt,wgtch);
 424                       gAlice->KeepTrack(nt);
 425                   }
 426               }  // Decays by Lujet
 427           } // kinematic selection
 428           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 429           {
 430             gAlice->
 431                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 432             ipa++;
 433           }
 434           break;
 435     } // while
 436   } // event loop
 437 }
 438
 439 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 440 {
 441 // True if particle is in list of selected children
 442     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 443     {
 444         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 445     }
 446     return kFALSE;
 447 }
 448
 449 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 450 {
 451 // Perform kinematic cuts
 452     Float_t px=particle->Px();
 453     Float_t py=particle->Py();
 454     Float_t pz=particle->Pz();
 455 //
 456 // momentum cut
 457     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 458     if (p > fPMax || p < fPMin)
 459     {
 460 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 461         return kFALSE;
 462     }
 463     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 464
 465 //
 466 // theta cut
 467     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 468     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 469     {
 470 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 471         return kFALSE;
 472     }
 473
 474     return kTRUE;
 475 }
 476
 477
 478 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 479 {
 480 // Assignment operator
 481     return *this;
 482 }
 483
 484
 485