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.              *
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   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     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.25  2000/11/30 07:12:50  alibrary
  19 Introducing new Rndm and QA classes
  20
  21 Revision 1.24  2000/10/18 19:11:27  hristov
  22 Division by zero fixed
  23
  24 Revision 1.23  2000/10/02 21:28:06  fca
  25 Removal of useless dependecies via forward declarations
  26
  27 Revision 1.22  2000/09/12 14:14:55  morsch
  28 Call fDecayer->ForceDecay() at the beginning of Generate().
  29
  30 Revision 1.21  2000/09/08 15:39:01  morsch
  31 Handle the case fForceDecay=all during the generation, i.e. select all secondaries.
  32
  33 Revision 1.20  2000/09/06 14:35:44  morsch
  34 Use AliDecayerPythia for particle decays.
  35
  36 Revision 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
  37 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  38
  39 Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  40 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  41 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  42 use of function pointers in Config.C.
  43
  44 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  45 All coding rule violations except RS3 corrected
  46
  47 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  48 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  49 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  50 - Most coding rule violations corrected.
  51
  52 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  53 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  54 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  55
  56 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  57 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  58
  59 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  60 Correct the logics for SetForceDecay
  61
  62 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  63 New version from G.Martinez & A.Morsch
  64
  65 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  66 Introduction of the Copyright and cvs Log
  67
  68 */
  69
  70 #include "AliGenParam.h"
  71 #include "AliDecayerPythia.h"
  72 #include "AliGenMUONlib.h"
  73 #include "AliRun.h"
  74 #include <TParticle.h>
  75 #include <TParticlePDG.h>
  76 #include <TDatabasePDG.h>
  77 #include <TLorentzVector.h>
  78
  79 #include <TF1.h>
  80
  81 ClassImp(AliGenParam)
  82
  83 //------------------------------------------------------------
  84
  85   //Begin_Html
  86   /*
  87     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  88   */
  89   //End_Html
  90
  91 //____________________________________________________________
  92 //____________________________________________________________
  93 AliGenParam::AliGenParam()
  94 {
  95 // Deafault constructor
  96     fPtPara = 0;
  97     fYPara  = 0;
  98     fParam  = jpsi_p;
  99     fAnalog = analog;
 100     SetCutOnChild();
 101     SetChildMomentumRange();
 102     SetChildPtRange();
 103     SetChildPhiRange();
 104     SetChildThetaRange();
 105     SetDeltaPt();
 106 //
 107 // Set random number generator
 108     sRandom = fRandom;
 109 }
 110
 111 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 112 {
 113 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
 114
 115     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 116     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 117     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 118
 119     fPtPara = 0;
 120     fYPara  = 0;
 121     fParam  = param;
 122     fAnalog = analog;
 123     fChildSelect.Set(5);
 124     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 125     SetForceDecay();
 126     SetCutOnChild();
 127     SetChildMomentumRange();
 128     SetChildPtRange();
 129     SetChildPhiRange();
 130     SetChildThetaRange();
 131     SetDeltaPt();
 132 //
 133 // Set random number generator
 134     sRandom = fRandom;
 135 }
 136
 137 //____________________________________________________________
 138
 139 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 140 {
 141 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 142 //
 143     AliGenLib* pLibrary = new AliGenMUONlib();
 144
 145     fPtParaFunc = pLibrary->GetPt(param, tname);
 146     fYParaFunc  = pLibrary->GetY (param, tname);
 147     fIpParaFunc = pLibrary->GetIp(param, tname);
 148
 149     fPtPara = 0;
 150     fYPara  = 0;
 151     fParam  = param;
 152     fAnalog = analog;
 153     fChildSelect.Set(5);
 154     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 155     SetForceDecay();
 156     SetCutOnChild();
 157     SetChildMomentumRange();
 158     SetChildPtRange();
 159     SetChildPhiRange();
 160     SetChildThetaRange();
 161     SetDeltaPt();
 162 }
 163
 164 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
 165                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 166                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 167                          Int_t    (*IpPara) (TRandom *))
 168     :AliGenerator(npart)
 169 {
 170 // Constructor
 171 // Gines Martinez 1/10/99
 172     fPtParaFunc = PtPara;
 173     fYParaFunc  = YPara;
 174     fIpParaFunc = IpPara;
 175 //
 176     fPtPara = 0;
 177     fYPara  = 0;
 178     fParam  = param;
 179     fAnalog = analog;
 180     fChildSelect.Set(5);
 181     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 182     SetForceDecay();
 183     SetCutOnChild();
 184     SetChildMomentumRange();
 185     SetChildPtRange();
 186     SetChildPhiRange();
 187     SetChildThetaRange();
 188     SetDeltaPt();
 189 }
 190
 191
 192 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 193 {
 194 // copy constructor
 195 }
 196
 197 //____________________________________________________________
 198 AliGenParam::~AliGenParam()
 199 {
 200 // Destructor
 201     delete  fPtPara;
 202     delete  fYPara;
 203 }
 204
 205 //____________________________________________________________
 206 void AliGenParam::Init()
 207 {
 208 // Initialisation
 209
 210     fDecayer = new AliDecayerPythia();
 211   //Begin_Html
 212   /*
 213     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 214   */
 215   //End_Html
 216
 217     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 218 //  Set representation precision to 10 MeV
 219     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 220
 221     fPtPara->SetNpx(npx);
 222
 223     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 224     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 225     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 226
 227 //
 228 // dN/dy| y=0
 229     Double_t y1=0;
 230     Double_t y2=0;
 231
 232     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 233 //
 234 // Integral over generation region
 235     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 236     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 237     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 238     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 239     if (fAnalog == analog) {
 240         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 241         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 242         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 243     } else {
 244         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 245         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 246         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 247     }
 248 //
 249 // particle decay related initialization
 250     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 251     fDecayer->Init();
 252
 253 //
 254     switch (fForceDecay)
 255     {
 256     case semielectronic:
 257     case dielectron:
 258     case b_jpsi_dielectron:
 259     case b_psip_dielectron:
 260         fChildSelect[0]=11;
 261         break;
 262     case semimuonic:
 263     case dimuon:
 264     case b_jpsi_dimuon:
 265     case b_psip_dimuon:
 266         fChildSelect[0]=13;
 267         break;
 268     case pitomu:
 269         fChildSelect[0]=13;
 270         break;
 271     case katomu:
 272         fChildSelect[0]=13;
 273         break;
 274     case hadronicD:
 275 // Implement me !!
 276         break;
 277     case nodecay:
 278         break;
 279     case all:
 280         break;
 281     }
 282 }
 283
 284 //____________________________________________________________
 285 void AliGenParam::Generate()
 286 {
 287 //
 288 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 289 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 290 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 291 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 292 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 293 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 294 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 295 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 296 //
 297
 298     fDecayer->ForceDecay();
 299   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 300   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 301   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 302   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 303   Float_t p[3], pc[3],
 304           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 305   Float_t ty, xmt;
 306   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 307   Float_t  wgtp, wgtch;
 308   Double_t dummy;
 309   static TClonesArray *particles;
 310   //
 311   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 312
 313   static TDatabasePDG *pDataBase = new TDatabasePDG();
 314   if(!pDataBase) pDataBase = new TDatabasePDG();
 315   //
 316   Float_t random[6];
 317
 318 // Calculating vertex position per event
 319   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 320   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 321       Rndm(random,6);
 322       for (j=0;j<3;j++) {
 323           origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 324               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 325       }
 326   }
 327   Int_t ipa=0;
 328 // Generating fNpart particles
 329   while (ipa<fNpart) {
 330       while(1) {
 331 //
 332 // particle type
 333           Int_t iPart = fIpParaFunc(fRandom);
 334           fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 335           TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
 336           Float_t am = particle->Mass();
 337
 338           Rndm(random,2);
 339 //
 340 // phi
 341           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 342 //
 343 // y
 344           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 345 //
 346 // pT
 347           if (fAnalog == analog) {
 348               pt=fPtPara->GetRandom();
 349               wgtp=fParentWeight;
 350               wgtch=fChildWeight;
 351           } else {
 352               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 353               Double_t ptd=pt;
 354               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 355               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 356           }
 357           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 358       if (TMath::Abs(ty)==1) ty=0;
 359           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 360           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 361 // Cut on theta
 362           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 363           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 364 // Cut on momentum
 365           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 366           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 367           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 368           p[2]=pl;
 369           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 370               Rndm(random,6);
 371               for (j=0;j<3;j++) {
 372                   origin0[j]=
 373                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 374                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 375               }
 376           }
 377
 378 // Looking at fForceDecay :
 379 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 380 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 381 //
 382 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 383 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 384 //
 385           if (fForceDecay != nodecay) {
 386 // Using lujet to decay particle
 387               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 388               TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 389               fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 390 //
 391 // select decay particles
 392               Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 393               Int_t ncsel=0;
 394               for (i = 1; i<np; i++) {
 395                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 396                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 397 //
 398 // children
 399                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay==all)
 400                   {
 401                       pc[0]=iparticle->Px();
 402                       pc[1]=iparticle->Py();
 403                       pc[2]=iparticle->Pz();
 404                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 405                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 406                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 407                       if (fCutOnChild) {
 408                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 409                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 410                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 411                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 412                           Bool_t childok =
 413                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 414                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 415                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 416                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 417                           if(childok)
 418                           {
 419                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 420                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 421                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 422                               kfch[ncsel]=kf;
 423                               ncsel++;
 424                           } else {
 425                               ncsel=-1;
 426                               break;
 427                           } // child kine cuts
 428                       } else {
 429                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 430                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 431                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 432                           kfch[ncsel]=kf;
 433                           ncsel++;
 434                       } // if child selection
 435                   } // select muon
 436               } // decay particle loop
 437               Int_t iparent;
 438               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 439                   ipa++;
 440 //
 441 // parent
 442                   gAlice->
 443                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 444                   iparent=nt;
 445                   gAlice->KeepTrack(nt);
 446                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 447                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 448                                        &pch[i][0],och,polar,
 449                                        0,kPDecay,nt,wgtch);
 450                       gAlice->KeepTrack(nt);
 451                   }
 452               }  // Decays by Lujet
 453           } // kinematic selection
 454           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 455           {
 456             gAlice->
 457                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 458             ipa++;
 459           }
 460           break;
 461     } // while
 462   } // event loop
 463 }
 464
 465 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 466 {
 467 // True if particle is in list of selected children
 468     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 469     {
 470         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 471     }
 472     return kFALSE;
 473 }
 474
 475 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 476 {
 477 // Perform kinematic cuts
 478     Float_t px=particle->Px();
 479     Float_t py=particle->Py();
 480     Float_t pz=particle->Pz();
 481 //
 482 // momentum cut
 483     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 484     if (p > fPMax || p < fPMin)
 485     {
 486 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 487         return kFALSE;
 488     }
 489     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 490
 491 //
 492 // theta cut
 493     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 494     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 495     {
 496 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 497         return kFALSE;
 498     }
 499
 500     return kTRUE;
 501 }
 502
 503
 504 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 505 {
 506 // Assignment operator
 507     return *this;
 508 }
 509
 510
 511