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