EVGEN/AliSimpleGen.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 1.7  2000/06/07 16:29:58  fca
  19 Adding check for pt range in AliGenBox
  20
  21 Revision 1.6  1999/11/03 17:43:20  fca
  22 New version from G.Martinez & A.Morsch
  23
  24 Revision 1.5  1999/09/29 09:24:14  fca
  25 Introduction of the Copyright and cvs Log
  26
  27 */
  28
  29 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  30 //                                                               //
  31 //    Generate the final state of the interaction as the input   //
  32 //    to the MonteCarlo                                          //
  33 //
  34 //Begin_Html
  35 /*
  36 <img src="picts/AliGeneratorClass.gif">
  37 </pre>
  38 <br clear=left>
  39 <font size=+2 color=red>
  40 <p>The responsible person for this module is
  41 <a href="mailto:andreas.morsch@cern.ch">Andreas Morsch</a>.
  42 </font>
  43 <pre>
  44 */
  45 //End_Html
  46 //                                                               //
  47 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  48
  49 #include "AliSimpleGen.h"
  50 #include "AliRun.h"
  51 #include "AliConst.h"
  52 #include "AliPDG.h"
  53 #include "TF1.h"
  54
  55 ClassImp(AliGenHIJINGpara)
  56
  57 //_____________________________________________________________________________
  58 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
  59 {
  60   //
  61   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  62   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  63   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  64   //
  65   const Double_t kp0 = 1.3;
  66   const Double_t kxn = 8.28;
  67   const Double_t kxlim=0.5;
  68   const Double_t kt=0.160;
  69   const Double_t kxmpi=0.139;
  70   const Double_t kb=1.;
  71   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  72   Double_t x=*px;
  73   //
  74   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
  75   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
  76   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
  77   a=ynorm/y1;
  78   if (x > kxlim)
  79     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
  80   else
  81     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
  82   return y*x;
  83 }
  84
  85 //_____________________________________________________________________________
  86 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
  87 {
  88     //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
  89     //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
  90     const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
  91     //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
  92     const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
  93     np--;
  94     Double_t f5=TMath::Power(((
  95         sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
  96     Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
  97     // PIONS
  98     Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
  99     Double_t fmtscal=TMath::Power(((
 100         sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/ (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/
 101         fmax2;
 102     return fmtscal*ptpion;
 103 }
 104
 105 //_____________________________________________________________________________
 106 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
 107 {
 108     //
 109     // pt parametrisation for k
 110     //
 111     return ptscal(*px,2);
 112 }
 113
 114
 115 //_____________________________________________________________________________
 116 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
 117 {
 118   //
 119   // eta parametrisation for pi
 120   //
 121     const Double_t ka1    = 4913.;
 122     const Double_t ka2    = 1819.;
 123     const Double_t keta1  = 0.22;
 124     const Double_t keta2  = 3.66;
 125     const Double_t kdeta1 = 1.47;
 126     const Double_t kdeta2 = 1.51;
 127     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 128     //
 129     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 130     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 131     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 132 }
 133
 134 //_____________________________________________________________________________
 135 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
 136 {
 137     //
 138     // eta parametrisation for ka
 139     //
 140     const Double_t ka1    = 497.6;
 141     const Double_t ka2    = 215.6;
 142     const Double_t keta1  = 0.79;
 143     const Double_t keta2  = 4.09;
 144     const Double_t kdeta1 = 1.54;
 145     const Double_t kdeta2 = 1.40;
 146     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 147     //
 148     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 149     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 150     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 151 }
 152
 153 //_____________________________________________________________________________
 154 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara()
 155   :AliGenerator()
 156 {
 157     //
 158     // Default constructor
 159     //
 160     fPtpi = 0;
 161     fPtka = 0;
 162     fETApic = 0;
 163     fETAkac = 0;
 164 }
 165
 166 //_____________________________________________________________________________
 167 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara(Int_t npart)
 168   :AliGenerator(npart)
 169 {
 170   //
 171   // Standard constructor
 172   //
 173     fName="HIGINGpara";
 174     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator";
 175     fPtpi = 0;
 176     fPtka = 0;
 177     fETApic = 0;
 178     fETAkac = 0;
 179 }
 180
 181 //_____________________________________________________________________________
 182 AliGenHIJINGpara::~AliGenHIJINGpara()
 183 {
 184   //
 185   // Standard destructor
 186   //
 187     delete fPtpi;
 188     delete fPtka;
 189     delete fETApic;
 190     delete fETAkac;
 191 }
 192
 193 //_____________________________________________________________________________
 194 void AliGenHIJINGpara::Init()
 195 {
 196   //
 197   // Initialise the HIJING parametrisation
 198   //
 199     Float_t etaMin =-TMath::Log(TMath::Tan(
 200         TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
 201     Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(
 202         TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,1.e-10)));
 203     fPtpi = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
 204     fPtka = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
 205     fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
 206     fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
 207     TF1 *etaPic0 = new TF1("etapic",&etapic,-7,7,0);
 208     TF1 *etaKac0 = new TF1("etakac",&etakac,-7,7,0);
 209     Float_t intETApi  = etaPic0->Integral(-0.5, 0.5);
 210     Float_t intETAka  = etaKac0->Integral(-0.5, 0.5);
 211     Float_t scalePi=7316/(intETApi/1.5);
 212     Float_t scaleKa= 684/(intETAka/2.0);
 213
 214     Float_t intPt  = (0.877*etaPic0->Integral(0, 15)+
 215                       0.123*etaKac0->Integral(0, 15));
 216     Float_t intPtSel = (0.877*etaPic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 217                         0.123*etaKac0->Integral(fPtMin, fPtMax));
 218     Float_t ptFrac = intPtSel/intPt;
 219
 220
 221     Float_t intETASel  = (scalePi*etaPic0->Integral(etaMin, etaMax)+
 222                           scaleKa*etaKac0->Integral(etaMin, etaMax));
 223     Float_t phiFrac = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
 224     fParentWeight = Float_t(fNpart)/intETASel*ptFrac*phiFrac;
 225
 226     printf("\n The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event\n ", 100.*fParentWeight);
 227
 228 }
 229
 230 //_____________________________________________________________________________
 231 void AliGenHIJINGpara::Generate()
 232 {
 233   //
 234   // Generate one trigger
 235   //
 236
 237
 238     const Float_t kRaKpic=0.14;
 239     const Float_t kBorne=1/(1+kRaKpic);
 240     Float_t polar[3]= {0,0,0};
 241     //
 242     const Int_t kPions[3] = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
 243     const Int_t kKaons[4] = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
 244     //
 245     Float_t origin[3];
 246     Float_t pt, pl, ptot;
 247     Float_t phi, theta;
 248     Float_t p[3];
 249     Int_t i, part, nt, j;
 250     //
 251     TF1 *ptf;
 252     TF1 *etaf;
 253     //
 254     Float_t random[6];
 255     //
 256     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 257     if(fVertexSmear==perEvent) {
 258         gMC->Rndm(random,6);
 259         for (j=0;j<3;j++) {
 260             origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 261                 TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 262         }
 263     }
 264     for(i=0;i<fNpart;i++) {
 265         while(1) {
 266             gMC->Rndm(random,3);
 267             if(random[0]<kBorne) {
 268                 part=kPions[Int_t (random[1]*3)];
 269                 ptf=fPtpi;
 270               etaf=fETApic;
 271             } else {
 272                 part=kKaons[Int_t (random[1]*4)];
 273                 ptf=fPtka;
 274                 etaf=fETAkac;
 275             }
 276             phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 277             theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
 278             if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 279             pt=ptf->GetRandom();
 280             pl=pt/TMath::Tan(theta);
 281             ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 282             if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 283             p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 284             p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 285             p[2]=pl;
 286             if(fVertexSmear==perTrack) {
 287                 gMC->Rndm(random,6);
 288                 for (j=0;j<3;j++) {
 289                     origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 290                         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 291                 }
 292             }
 293             gAlice->SetTrack(fTrackIt,-1,part,p,origin,polar,0,"Primary",nt,fParentWeight);
 294             break;
 295         }
 296     }
 297 }
 298
 299 ClassImp(AliGenFixed)
 300
 301 //_____________________________________________________________________________
 302 AliGenFixed::AliGenFixed()
 303   :AliGenerator()
 304 {
 305   //
 306   // Default constructor
 307   //
 308   fIpart = 0;
 309 }
 310
 311 //_____________________________________________________________________________
 312 AliGenFixed::AliGenFixed(Int_t npart)
 313   :AliGenerator(npart)
 314 {
 315   //
 316   // Standard constructor
 317   //
 318   fName="Fixed";
 319   fTitle="Fixed Particle Generator";
 320   // Generate Proton by default
 321   fIpart=kProton;
 322 }
 323
 324 //_____________________________________________________________________________
 325 void AliGenFixed::Generate()
 326 {
 327   //
 328   // Generate one trigger
 329   //
 330   Float_t polar[3]= {0,0,0};
 331   Float_t p[3] = {fPMin*TMath::Cos(fPhiMin)*TMath::Sin(fThetaMin),
 332                   fPMin*TMath::Sin(fPhiMin)*TMath::Sin(fThetaMin),
 333                   fPMin*TMath::Cos(fThetaMin)};
 334   Int_t i, nt;
 335   //
 336   for(i=0;i<fNpart;i++) {
 337     gAlice->SetTrack(fTrackIt,-1,fIpart,p,fOrigin.GetArray(),polar,0,"Primary",nt);
 338   }
 339 }
 340
 341 //_____________________________________________________________________________
 342 void AliGenFixed::SetSigma(Float_t sx, Float_t sy, Float_t sz)
 343 {
 344   //
 345   // Set the interaction point sigma
 346   //
 347   printf("Vertex smearing not implemented for fixed generator\n");
 348 }
 349
 350
 351 ClassImp(AliGenBox)
 352
 353 //_____________________________________________________________________________
 354 AliGenBox::AliGenBox()
 355     :AliGenerator()
 356 {
 357   //
 358   // Default constructor
 359   //
 360   fIpart=0;
 361 }
 362
 363 //_____________________________________________________________________________
 364 AliGenBox::AliGenBox(Int_t npart)
 365   :AliGenerator(npart)
 366 {
 367   //
 368   // Standard constructor
 369   //
 370   fName="Box";
 371   fTitle="Box particle generator";
 372   // Generate Proton by default
 373   fIpart=kProton;
 374 }
 375
 376 //_____________________________________________________________________________
 377
 378 void AliGenBox::Generate()
 379 {
 380   //
 381   // Generate one trigger
 382   //
 383
 384     Float_t polar[3]= {0,0,0};
 385   //
 386     Float_t origin[3];
 387     Float_t p[3];
 388     Int_t i, j, nt;
 389     Double_t pmom, theta, phi, pt;
 390     //
 391     Float_t random[6];
 392   //
 393     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 394     if(fVertexSmear==perEvent) {
 395         gMC->Rndm(random,6);
 396         for (j=0;j<3;j++) {
 397             origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 398                 TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 399         }
 400     }
 401     for(i=0;i<fNpart;i++) {
 402         gMC->Rndm(random,3);
 403         theta=fThetaMin+random[0]*(fThetaMax-fThetaMin);
 404         if(TestBit(kMomentumRange)) {
 405             pmom=fPMin+random[1]*(fPMax-fPMin);
 406             pt=pmom*TMath::Sin(theta);
 407         } else {
 408
 409             pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 410             pmom=pt/TMath::Sin(theta);
 411         }
 412         phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 413         p[0] = pt*TMath::Cos(phi);
 414         p[1] = pt*TMath::Sin(phi);
 415         p[2] = pmom*TMath::Cos(theta);
 416
 417         if(fVertexSmear==perTrack) {
 418             gMC->Rndm(random,6);
 419             for (j=0;j<3;j++) {
 420                 origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 421                     TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 422             }
 423         }
 424         gAlice->SetTrack(fTrackIt,-1,fIpart,p,origin,polar,0,"Primary",nt);
 425     }
 426 }
 427
 428 //_____________________________________________________________________________
 429
 430 void AliGenBox::Init()
 431 {
 432   if(TestBit(kPtRange)&&TestBit(kMomentumRange))
 433     Fatal("Init","You should not set the momentum range and the pt range!\n");
 434   if((!TestBit(kPtRange))&&(!TestBit(kMomentumRange)))
 435     Fatal("Init","You should set either the momentum or the pt range!\n");
 436 }