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 */
  19
  20 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  21 //                                                               //
  22 //    Generate the final state of the interaction as the input   //
  23 //    to the MonteCarlo                                          //
  24 //
  25 //Begin_Html
  26 /*
  27 <img src="picts/AliGeneratorClass.gif">
  28 </pre>
  29 <br clear=left>
  30 <font size=+2 color=red>
  31 <p>The responsible person for this module is
  32 <a href="mailto:andreas.morsch@cern.ch">Andreas Morsch</a>.
  33 </font>
  34 <pre>
  35 */
  36 //End_Html
  37 //                                                               //
  38 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  39
  40 #include "AliSimpleGen.h"
  41 #include "AliRun.h"
  42 #include "AliConst.h"
  43
  44 ClassImp(AliGenHIJINGpara)
  45
  46 //_____________________________________________________________________________
  47 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
  48 {
  49   //
  50   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  51   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  52   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  53   //
  54   const Double_t p0 = 1.3;
  55   const Double_t xn = 8.28;
  56   const Double_t xlim=0.5;
  57   const Double_t t=0.160;
  58   const Double_t xmpi=0.139;
  59   const Double_t b=1.;
  60   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  61   Double_t x=*px;
  62   //
  63   y1=TMath::Power(p0/(p0+xlim),xn);
  64   xmpi2=xmpi*xmpi;
  65   ynorm=b*(TMath::Exp(-sqrt(xlim*xlim+xmpi2)/t));
  66   a=ynorm/y1;
  67   if (x > xlim)
  68     y=a*TMath::Power(p0/(p0+x),xn);
  69   else
  70     y=b*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/t);
  71   return y*x;
  72 }
  73
  74 //_____________________________________________________________________________
  75 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
  76 {
  77   //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
  78   //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
  79   const Double_t hm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
  80   //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
  81   const Double_t fmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
  82   np--;
  83   Double_t f5=TMath::Power(((sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+hm[np]*hm[np])+2.0)),12.3);
  84   Double_t fmax2=f5/fmax[np];
  85   // PIONS
  86   Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
  87   Double_t fmtscal=TMath::Power(((sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/
  88                                  (sqrt(pt*pt+hm[np]*hm[np])+2.0)),12.3)/ fmax2;
  89   return fmtscal*ptpion;
  90 }
  91
  92 //_____________________________________________________________________________
  93 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
  94 {
  95   //
  96   // pt parametrisation for k
  97   //
  98   return ptscal(*px,2);
  99 }
 100
 101
 102 //_____________________________________________________________________________
 103 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
 104 {
 105   //
 106   // eta parametrisation for pi
 107   //
 108   const Double_t a1    = 4913.;
 109   const Double_t a2    = 1819.;
 110   const Double_t eta1  = 0.22;
 111   const Double_t eta2  = 3.66;
 112   const Double_t deta1 = 1.47;
 113   const Double_t deta2 = 1.51;
 114   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 115   //
 116   Double_t ex1 = (y-eta1)*(y-eta1)/(2*deta1*deta1);
 117   Double_t ex2 = (y-eta2)*(y-eta2)/(2*deta2*deta2);
 118   return a1*TMath::Exp(-ex1)+a2*TMath::Exp(-ex2);
 119 }
 120
 121 //_____________________________________________________________________________
 122 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
 123 {
 124   //
 125   // eta parametrisation for ka
 126   //
 127   const Double_t a1    = 497.6;
 128   const Double_t a2    = 215.6;
 129   const Double_t eta1  = 0.79;
 130   const Double_t eta2  = 4.09;
 131   const Double_t deta1 = 1.54;
 132   const Double_t deta2 = 1.40;
 133   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 134   //
 135   Double_t ex1 = (y-eta1)*(y-eta1)/(2*deta1*deta1);
 136   Double_t ex2 = (y-eta2)*(y-eta2)/(2*deta2*deta2);
 137   return a1*TMath::Exp(-ex1)+a2*TMath::Exp(-ex2);
 138 }
 139
 140 //_____________________________________________________________________________
 141 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara()
 142   :AliGenerator()
 143 {
 144   //
 145   // Default constructor
 146   //
 147   fPtpi = 0;
 148   fPtka = 0;
 149   fETApic = 0;
 150   fETAkac = 0;
 151 }
 152
 153 //_____________________________________________________________________________
 154 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara(Int_t npart)
 155   :AliGenerator(npart)
 156 {
 157   //
 158   // Standard constructor
 159   //
 160   fName="HIGINGpara";
 161   fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator";
 162   fPtpi = 0;
 163   fPtka = 0;
 164   fETApic = 0;
 165   fETAkac = 0;
 166 }
 167
 168 //_____________________________________________________________________________
 169 AliGenHIJINGpara::~AliGenHIJINGpara()
 170 {
 171   //
 172   // Standard destructor
 173   //
 174   delete fPtpi;
 175   delete fPtka;
 176   delete fETApic;
 177   delete fETAkac;
 178 }
 179
 180 //_____________________________________________________________________________
 181 void AliGenHIJINGpara::Init()
 182 {
 183   //
 184   // Initialise the HIJING parametrisation
 185   //
 186   Float_t etaMin = -TMath::Log(TMath::Tan(TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
 187   Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,              1.e-10)));
 188   fPtpi = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
 189   fPtka = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
 190   fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
 191   fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
 192   TF1 *ETApic0 = new TF1("etapic",&etapic,-7,7,0);
 193   TF1 *ETAkac0 = new TF1("etakac",&etakac,-7,7,0);
 194   Float_t IntETApi  = ETApic0->Integral(-0.5, 0.5);
 195   Float_t IntETAka  = ETAkac0->Integral(-0.5, 0.5);
 196   Float_t scalePi=7316/(IntETApi/1.5);
 197   Float_t scaleKa= 684/(IntETAka/2.0);
 198
 199   Float_t IntPt  = (0.877*ETApic0->Integral(0, 15)+
 200                     0.123*ETAkac0->Integral(0, 15));
 201   Float_t IntPtSel = (0.877*ETApic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 202                       0.123*ETAkac0->Integral(fPtMin, fPtMax));
 203   Float_t PtFrac = IntPtSel/IntPt;
 204
 205
 206   Float_t IntETASel  = (scalePi*ETApic0->Integral(etaMin, etaMax)+
 207                         scaleKa*ETAkac0->Integral(etaMin, etaMax));
 208   Float_t PhiFrac = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
 209   fParentWeight = Float_t(fNpart)/IntETASel*PtFrac*PhiFrac;
 210
 211   printf("\n The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event\n ", 100.*fParentWeight);
 212
 213 }
 214
 215 //_____________________________________________________________________________
 216 void AliGenHIJINGpara::Generate()
 217 {
 218   //
 219   // Generate one trigger
 220   //
 221
 222
 223   const Float_t raKpic=0.14;
 224   const Float_t borne=1/(1+raKpic);
 225   Float_t polar[3]= {0,0,0};
 226   //
 227   const Int_t pions[3] = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
 228   const Int_t kaons[4] = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
 229   //
 230   Float_t origin[3];
 231   Float_t pt, pl, ptot;
 232   Float_t phi, theta;
 233   Float_t p[3];
 234   Int_t i, part, nt, j;
 235   //
 236   TF1 *ptf;
 237   TF1 *etaf;
 238   //
 239   Float_t random[6];
 240   //
 241   for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 242   if(fVertexSmear==perEvent) {
 243     gMC->Rndm(random,6);
 244     for (j=0;j<3;j++) {
 245       origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 246         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 247     }
 248   }
 249   for(i=0;i<fNpart;i++) {
 250     while(1) {
 251       gMC->Rndm(random,3);
 252       if(random[0]<borne) {
 253         part=pions[Int_t (random[1]*3)];
 254         ptf=fPtpi;
 255         etaf=fETApic;
 256       } else {
 257         part=kaons[Int_t (random[1]*4)];
 258         ptf=fPtka;
 259         etaf=fETAkac;
 260       }
 261       phi=2*random[2]*TMath::Pi();
 262       if(phi<fPhiMin || phi>fPhiMax) continue;
 263       theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
 264       if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 265       pt=ptf->GetRandom();
 266       pl=pt/TMath::Tan(theta);
 267       ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 268       if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 269       p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 270       p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 271       p[2]=pl;
 272       if(fVertexSmear==perTrack) {
 273         gMC->Rndm(random,6);
 274         for (j=0;j<3;j++) {
 275           origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 276             TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 277         }
 278       }
 279       gAlice->SetTrack(1,-1,part,p,origin,polar,0,"Primary",nt,fParentWeight);
 280       break;
 281     }
 282   }
 283 }
 284
 285 ClassImp(AliGenFixed)
 286
 287 //_____________________________________________________________________________
 288 AliGenFixed::AliGenFixed()
 289   :AliGenerator()
 290 {
 291   //
 292   // Default constructor
 293   //
 294   fIpart = 0;
 295 }
 296
 297 //_____________________________________________________________________________
 298 AliGenFixed::AliGenFixed(Int_t npart)
 299   :AliGenerator(npart)
 300 {
 301   //
 302   // Standard constructor
 303   //
 304   fName="Fixed";
 305   fTitle="Fixed Particle Generator";
 306   // Generate Proton by default
 307   fIpart=kProton;
 308 }
 309
 310 //_____________________________________________________________________________
 311 void AliGenFixed::Generate()
 312 {
 313   //
 314   // Generate one trigger
 315   //
 316   Float_t polar[3]= {0,0,0};
 317   Float_t p[3] = {fPMin*TMath::Cos(fPhiMin)*TMath::Sin(fThetaMin),
 318                   fPMin*TMath::Sin(fPhiMin)*TMath::Sin(fThetaMin),
 319                   fPMin*TMath::Cos(fThetaMin)};
 320   Int_t i, nt;
 321   //
 322   for(i=0;i<fNpart;i++) {
 323     gAlice->SetTrack(1,-1,fIpart,p,fOrigin.GetArray(),polar,0,"Primary",nt);
 324   }
 325 }
 326
 327 //_____________________________________________________________________________
 328 void AliGenFixed::SetSigma(Float_t, Float_t, Float_t)
 329 {
 330   //
 331   // Set the interaction point sigma
 332   //
 333   printf("Vertex smearing not implemented for fixed generator\n");
 334 }
 335
 336
 337 ClassImp(AliGenBox)
 338
 339 //_____________________________________________________________________________
 340 AliGenBox::AliGenBox()
 341     :AliGenerator()
 342 {
 343   //
 344   // Default constructor
 345   //
 346   fIpart=0;
 347 }
 348
 349 //_____________________________________________________________________________
 350 AliGenBox::AliGenBox(Int_t npart)
 351   :AliGenerator(npart)
 352 {
 353   //
 354   // Standard constructor
 355   //
 356   fName="Box";
 357   fTitle="Box particle generator";
 358   // Generate Proton by default
 359   fIpart=kProton;
 360 }
 361
 362 //_____________________________________________________________________________
 363 void AliGenBox::Generate()
 364 {
 365   //
 366   // Generate one trigger
 367   //
 368
 369   Float_t polar[3]= {0,0,0};
 370   //
 371   Float_t origin[3];
 372   Float_t p[3];
 373   Int_t i, j, nt;
 374   Float_t pmom, theta, phi;
 375   //
 376   Float_t random[6];
 377   //
 378   for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 379   if(fVertexSmear==perEvent) {
 380     gMC->Rndm(random,6);
 381     for (j=0;j<3;j++) {
 382       origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 383         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 384     }
 385   }
 386   for(i=0;i<fNpart;i++) {
 387     gMC->Rndm(random,3);
 388     pmom=fPMin+random[0]*(fPMax-fPMin);
 389     theta=fThetaMin+random[1]*(fThetaMax-fThetaMin);
 390     phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 391     p[0] = pmom*TMath::Cos(phi)*TMath::Sin(theta);
 392     p[1] = pmom*TMath::Sin(phi)*TMath::Sin(theta);
 393     p[2] = pmom*TMath::Cos(theta);
 394     if(fVertexSmear==perTrack) {
 395       gMC->Rndm(random,6);
 396       for (j=0;j<3;j++) {
 397         origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 398           TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 399       }
 400     }
 401     gAlice->SetTrack(1,-1,fIpart,p,origin,polar,0,"Primary",nt);
 402   }
 403 }
 404
 405