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   *
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  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 1.21  2000/09/08 15:39:01  morsch
  19 Handle the case fForceDecay=all during the generation, i.e. select all secondaries.
  20
  21 Revision 1.20  2000/09/06 14:35:44  morsch
  22 Use AliDecayerPythia for particle decays.
  23
  24 Revision 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
  25 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  26
  27 Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  28 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  29 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  30 use of function pointers in Config.C.
  31
  32 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  33 All coding rule violations except RS3 corrected
  34
  35 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  36 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  37 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  38 - Most coding rule violations corrected.
  39
  40 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  41 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  42 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  43
  44 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  45 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  46
  47 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  48 Correct the logics for SetForceDecay
  49
  50 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  51 New version from G.Martinez & A.Morsch
  52
  53 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  54 Introduction of the Copyright and cvs Log
  55
  56 */
  57
  58 #include "AliGenParam.h"
  59 #include "AliDecayerPythia.h"
  60 #include "AliGenMUONlib.h"
  61 #include "AliRun.h"
  62 #include "AliPythia.h"
  63 #include <TParticle.h>
  64 #include <TParticlePDG.h>
  65 #include <TDatabasePDG.h>
  66 #include <TLorentzVector.h>
  67
  68 #include <TF1.h>
  69
  70 ClassImp(AliGenParam)
  71
  72 //------------------------------------------------------------
  73
  74   //Begin_Html
  75   /*
  76     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  77   */
  78   //End_Html
  79
  80 //____________________________________________________________
  81 //____________________________________________________________
  82 AliGenParam::AliGenParam()
  83                  :AliGenerator()
  84 {
  85 // Deafault constructor
  86     fPtPara = 0;
  87     fYPara  = 0;
  88     fParam  = jpsi_p;
  89     fAnalog = analog;
  90     SetCutOnChild();
  91     SetChildMomentumRange();
  92     SetChildPtRange();
  93     SetChildPhiRange();
  94     SetChildThetaRange();
  95     SetDeltaPt();
  96 }
  97
  98 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
  99 {
 100 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
 101
 102     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 103     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 104     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 105
 106     fPtPara = 0;
 107     fYPara  = 0;
 108     fParam  = param;
 109     fAnalog = analog;
 110     fChildSelect.Set(5);
 111     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 112     SetForceDecay();
 113     SetCutOnChild();
 114     SetChildMomentumRange();
 115     SetChildPtRange();
 116     SetChildPhiRange();
 117     SetChildThetaRange();
 118     SetDeltaPt();
 119 }
 120
 121 //____________________________________________________________
 122
 123 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 124 {
 125 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 126 //
 127     AliGenLib* Library = new AliGenMUONlib();
 128
 129     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 130     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 131     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 132
 133     fPtPara = 0;
 134     fYPara  = 0;
 135     fParam  = param;
 136     fAnalog = analog;
 137     fChildSelect.Set(5);
 138     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 139     SetForceDecay();
 140     SetCutOnChild();
 141     SetChildMomentumRange();
 142     SetChildPtRange();
 143     SetChildPhiRange();
 144     SetChildThetaRange();
 145     SetDeltaPt();
 146 }
 147
 148 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
 149                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 150                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 151                          Int_t    (*IpPara) ())
 152     :AliGenerator(npart)
 153 {
 154 // Constructor
 155 // Gines Martinez 1/10/99
 156     fPtParaFunc = PtPara;
 157     fYParaFunc  = YPara;
 158     fIpParaFunc = IpPara;
 159 //
 160     fPtPara = 0;
 161     fYPara  = 0;
 162     fParam  = param;
 163     fAnalog = analog;
 164     fChildSelect.Set(5);
 165     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 166     SetForceDecay();
 167     SetCutOnChild();
 168     SetChildMomentumRange();
 169     SetChildPtRange();
 170     SetChildPhiRange();
 171     SetChildThetaRange();
 172     SetDeltaPt();
 173 }
 174
 175
 176 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 177 {
 178 // copy constructor
 179 }
 180
 181 //____________________________________________________________
 182 AliGenParam::~AliGenParam()
 183 {
 184 // Destructor
 185     delete  fPtPara;
 186     delete  fYPara;
 187 }
 188
 189 //____________________________________________________________
 190 void AliGenParam::Init()
 191 {
 192 // Initialisation
 193
 194     fDecayer = new AliDecayerPythia();
 195   //Begin_Html
 196   /*
 197     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 198   */
 199   //End_Html
 200
 201     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 202 //  Set representation precision to 10 MeV
 203     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 204
 205     fPtPara->SetNpx(npx);
 206
 207     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 208     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 209     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 210
 211 //
 212 // dN/dy| y=0
 213     Double_t y1=0;
 214     Double_t y2=0;
 215
 216     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 217 //
 218 // Integral over generation region
 219     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 220     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 221     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 222     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 223     if (fAnalog == analog) {
 224         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 225         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 226         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 227     } else {
 228         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 229         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 230         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 231     }
 232 //
 233 // particle decay related initialization
 234     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 235     fDecayer->Init();
 236
 237 //
 238     switch (fForceDecay)
 239     {
 240     case semielectronic:
 241     case dielectron:
 242     case b_jpsi_dielectron:
 243     case b_psip_dielectron:
 244         fChildSelect[0]=11;
 245         break;
 246     case semimuonic:
 247     case dimuon:
 248     case b_jpsi_dimuon:
 249     case b_psip_dimuon:
 250         fChildSelect[0]=13;
 251         break;
 252     case pitomu:
 253         fChildSelect[0]=13;
 254         break;
 255     case katomu:
 256         fChildSelect[0]=13;
 257         break;
 258     case nodecay:
 259         break;
 260     case all:
 261         break;
 262     }
 263 }
 264
 265 //____________________________________________________________
 266 void AliGenParam::Generate()
 267 {
 268 //
 269 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 270 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 271 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 272 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 273 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 274 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 275 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 276 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 277 //
 278
 279     fDecayer->ForceDecay();
 280   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 281   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 282   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 283   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 284   Float_t p[3], pc[3],
 285           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 286   Float_t ty, xmt;
 287   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 288   Float_t  wgtp, wgtch;
 289   Double_t dummy;
 290   static TClonesArray *particles;
 291   //
 292   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 293
 294   static TDatabasePDG *DataBase = new TDatabasePDG();
 295   if(!DataBase) DataBase = new TDatabasePDG();
 296   //
 297   Float_t random[6];
 298
 299 // Calculating vertex position per event
 300   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 301   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 302       gMC->Rndm(random,6);
 303       for (j=0;j<3;j++) {
 304           origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 305               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 306       }
 307   }
 308   Int_t ipa=0;
 309 // Generating fNpart particles
 310   while (ipa<fNpart) {
 311       while(1) {
 312 //
 313 // particle type
 314           Int_t iPart = fIpParaFunc();
 315           fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 316           TParticlePDG *particle = DataBase->GetParticle(iPart);
 317           Float_t am = particle->Mass();
 318
 319           gMC->Rndm(random,2);
 320 //
 321 // phi
 322           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 323 //
 324 // y
 325           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 326 //
 327 // pT
 328           if (fAnalog == analog) {
 329               pt=fPtPara->GetRandom();
 330               wgtp=fParentWeight;
 331               wgtch=fChildWeight;
 332           } else {
 333               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 334               Double_t ptd=pt;
 335               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 336               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 337           }
 338           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 339           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 340           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 341 // Cut on theta
 342           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 343           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 344 // Cut on momentum
 345           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 346           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 347           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 348           p[2]=pl;
 349           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 350               gMC->Rndm(random,6);
 351               for (j=0;j<3;j++) {
 352                   origin0[j]=
 353                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 354                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 355               }
 356           }
 357
 358 // Looking at fForceDecay :
 359 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 360 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 361 //
 362 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 363 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 364 //
 365           if (fForceDecay != nodecay) {
 366 // Using lujet to decay particle
 367               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 368               TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 369               fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 370 //
 371 // select decay particles
 372               Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 373               Int_t ncsel=0;
 374               for (i = 1; i<np; i++) {
 375                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 376                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 377 //
 378 // children
 379                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay==all)
 380                   {
 381                       pc[0]=iparticle->Px();
 382                       pc[1]=iparticle->Py();
 383                       pc[2]=iparticle->Pz();
 384                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 385                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 386                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 387                       if (fCutOnChild) {
 388                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 389                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 390                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 391                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 392                           Bool_t childok =
 393                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 394                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 395                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 396                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 397                           if(childok)
 398                           {
 399                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 400                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 401                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 402                               kfch[ncsel]=kf;
 403                               ncsel++;
 404                           } else {
 405                               ncsel=-1;
 406                               break;
 407                           } // child kine cuts
 408                       } else {
 409                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 410                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 411                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 412                           kfch[ncsel]=kf;
 413                           ncsel++;
 414                       } // if child selection
 415                   } // select muon
 416               } // decay particle loop
 417               Int_t iparent;
 418               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 419                   ipa++;
 420 //
 421 // parent
 422                   gAlice->
 423                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 424                   iparent=nt;
 425                   gAlice->KeepTrack(nt);
 426                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 427                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 428                                        &pch[i][0],och,polar,
 429                                        0,"Decay",nt,wgtch);
 430                       gAlice->KeepTrack(nt);
 431                   }
 432               }  // Decays by Lujet
 433           } // kinematic selection
 434           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 435           {
 436             gAlice->
 437                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 438             ipa++;
 439           }
 440           break;
 441     } // while
 442   } // event loop
 443 }
 444
 445 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 446 {
 447 // True if particle is in list of selected children
 448     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 449     {
 450         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 451     }
 452     return kFALSE;
 453 }
 454
 455 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 456 {
 457 // Perform kinematic cuts
 458     Float_t px=particle->Px();
 459     Float_t py=particle->Py();
 460     Float_t pz=particle->Pz();
 461 //
 462 // momentum cut
 463     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 464     if (p > fPMax || p < fPMin)
 465     {
 466 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 467         return kFALSE;
 468     }
 469     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 470
 471 //
 472 // theta cut
 473     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 474     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 475     {
 476 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 477         return kFALSE;
 478     }
 479
 480     return kTRUE;
 481 }
 482
 483
 484 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 485 {
 486 // Assignment operator
 487     return *this;
 488 }
 489
 490
 491