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