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