]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - HBTAN/AliHBTLLWeights.cxx
const X& X::operator=(const X&) --> X& X::operator=(const X&)
[u/mrichter/AliRoot.git] / HBTAN / AliHBTLLWeights.cxx
1 #include "AliHBTLLWeights.h"
2 /**************************************************************************
3  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  *                                                                        *
5  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
6  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
7  *                                                                        *
8  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
9  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
10  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
11  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
12  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
13  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
14  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
15  **************************************************************************/
16
17 //_________________________________________________________________________
18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
19 //
20 //  class AliHBTLLWeights
21 //
22 //  This class introduces the weight's calculation 
23 //  according to the Lednicky's algorithm.
24 //  
25 //  
26 //  fsiw.f, fsiini.f  
27 //
28 //  Description from fortran code by author R. Lednicky
29 //
30 //  Calculates final state interaction (FSI) weights                     
31 //  WEIF = weight due to particle - (effective) nucleus FSI (p-N)
32 //  WEI  = weight due to p-p-N FSI
33 //  WEIN = weight due to p-p FSI; note that WEIN=WEI if I3C=0;
34 //                                note that if I3C=1 the calculation of
35 //                                WEIN can be skipped by putting J=0
36 //.......................................................................
37 //  Correlation Functions:
38 //  CF(p-p-N)   = sum(WEI)/sum(WEIF)
39 //  CF(p-p)     = sum(WEIN)/sum(1); here the nucleus is completely
40 //                                  inactive
41 //  CF(p-p-"N") = sum(WEIN*WEIF')/sum(WEIF'), where WEIN and WEIF'
42 //                are not correlated (calculated at different emission
43 //                points, e.g., for different events);
44 //                thus here the nucleus affects one-particle
45 //                spectra but not the correlation
46 //.......................................................................
47 //  User must supply data file <fn> on unit NUNIT (e.g. =11) specifying
48 //  LL   : particle pair
49 //  NS   : approximation used to calculate Bethe-Salpeter amplitude
50 //  ITEST: test switch
51 //         If ITEST=1 then also following parameters are required
52 //  ICH  : 1(0) Coulomb interaction between the two particles ON (OFF)
53 //  IQS  : 1(0) quantum statistics for the two particles ON (OFF)
54 //  ISI  : 1(0) strong interaction between the two particles ON (OFF)
55 //  I3C  : 1(0) Coulomb interaction with residual nucleus ON (OFF)
56 //  This data file can contain other information useful for the user.
57 //  It is read by subroutines READINT4 and READREA8(4) (or READ_FILE).
58 //  -------------------------------------------------------------------
59 //-   LL       1  2  3  4   5    6   7  8  9 10  11  12  13  14 15 16 17
60 //-   part. 1: n  p  n alfa pi+ pi0 pi+ n  p pi+ pi+ pi+ pi- K+ K+ K+ K-
61 //-   part. 2: n  p  p alfa pi- pi0 pi+ d  d  K-  K+  p   p  K- K+ p  p
62 //   NS=1 y/n: +  +  +  +   +    -   -  -  -  -   -   -   -  -  -  -  -
63 //  -------------------------------------------------------------------
64 //-   LL       18  19 20  21  22 23 24 25 26    27     28
65 //-   part. 1:  d  d   t  t   K0 K0  d p  p      p      n
66 //-   part. 2:  d alfa t alfa K0 K0b t t alfa lambda lambda
67 //   NS=1 y/n:  -  -   -  -   -  -   - -  -      +      +
68 //  -------------------------------------------------------------------
69 //   NS=1  Square well potential,
70 //   NS=3  not used
71 //   NS=4  scattered wave approximated by the spherical wave,
72 //   NS=2  same as NS=4 but the approx. of equal emission times in PRF
73 //       not required (t=0 approx. used in all other cases).
74 //   Note: if NS=2,4, the B-S amplitude diverges at zero distance r* in
75 //       the two-particle c.m.s.; user can specify a cutoff AA in
76 //       SUBROUTINE FSIINI, for example:
77 //       IF(NS.EQ.2.OR.NS.EQ.4)AA=5.D0 !! in 1/GeV --> AA=1. fm
78 //  ------------------------------------------------------------------
79 //  ITEST=1 any values of parameters ICH, IQS, ISI, I3C are allowed
80 //          and should be given in data file <fn>
81 //  ITEST=0 physical values of these parameters are put automatically
82 //          in FSIINI (their values are not required in data file)
83 //=====================================================================
84 //  At the beginning of calculation user should call FSIINI,
85 //  which reads LL, NS, ITEST (and eventually ICH, IQS, ISI, I3C)
86 //  and initializes various parameters.
87 //  In particular the constants in
88 //    COMMON/FSI_CONS/PI,PI2,SPI,DR,W
89 //  may be useful for the user:
90 //   W=1/.1973D0    ! from fm to 1/GeV
91 //   PI=4*DATAN(1.D0)
92 //   PI2=2*PI
93 //   SPI=DSQRT(PI)
94 //   DR=180.D0/PI   ! from radian to degree
95 //    _______________________________________________________
96 //  !! |Important note: all real quantities are assumed REAL*8 | !!
97 //    -------------------------------------------------------
98 //  For each event user should fill in the following information
99 //  in COMMONs (all COMMONs in FSI calculation start with FSI_):
100 //  ...................................................................
101 //   COMMON/FSI_POC/AMN,AM1,AM2,CN,C1,C2,AC1,AC2
102 //  Only
103 //       AMN  = mass of the effective nucleus   [GeV/c**2]
104 //       CN   = charge of the effective nucleus [elem. charge units]
105 //  are required
106 //  ...................................................................
107 //   COMMON/FSI_MOM/P1X,P1Y,P1Z,E1,P1, !part. momenta in the rest frame 
108 //  1               P2X,P2Y,P2Z,E2,P2  !of effective nucleus (NRF)
109 //  Only the components
110 //                      PiX,PiY,PiZ  [GeV/c]
111 //  in NRF are required.
112 //  To make the corresponding Lorentz transformation user can use the
113 //  subroutines LTRAN and LTRANB
114 //  ...................................................................
115 //  COMMON/FSI_COOR/X1,Y1,Z1,T1,R1,     ! 4-coord. of emission
116 //  1               X2,Y2,Z2,T2,R2      ! points in NRF
117 //  The componets
118 //                     Xi,Yi,Zi  [fm]
119 //  and emission times
120 //                        Ti   [fm/c]
121 //  should be given in NRF with the origin assumed at the center
122 //  of the effective nucleus. If the effect of residual nucleus is
123 //  not calculated within FSIW, the NRF can be any fixed frame.
124 //  --------------------------------------------------------------------
125 //  Before calling FSIW the user must call
126 //   CALL LTRAN12
127 //  Besides Lorentz transformation to pair rest frame:
128 //  (p1-p2)/2 --> k* it also transforms 4-coordinates of
129 //  emission points from fm to 1/GeV and calculates Ei,Pi and Ri.
130 //  Note that |k*|=AK in COMMON/FSI_PRF/
131 //  --------------------------------------------------------------------
132 //  After making some additional filtering using k* (say k* < k*max)
133 //  or direction of vector k*,
134 //  user can finally call FSIW to calculate the FSI weights
135 //  to be used to construct the correlation function
136 //======================================================================
137
138
139 /*******************************************************************/
140 /******      ROUTINES    USED    FOR     COMMUNUCATION      ********/
141 /********************     WITH      FORTRAN     ********************/
142 /*******************************************************************/
143 #ifndef WIN32
144 # define led_bldata led_bldata_
145 # define fsiini fsiini_
146 # define ltran12 ltran12_
147 # define fsiw fsiw_
148 # define setpdist setpdist_
149 # define type_of_call
150 #else
151 # define led_bldata LED_BLDATA
152 # define fsiini FSIINI
153 # define ltran12 LTRAN12
154 # define fsiw FSIW
155 # define setpdist SETPDIST
156 # define type_of_call _stdcall
157 #endif
158 /****************************************************************/
159 extern "C" void type_of_call led_bldata(); 
160 extern "C" void type_of_call fsiini();
161 extern "C" void type_of_call ltran12();
162 extern "C" void type_of_call fsiw();
163 extern "C" void type_of_call setpdist(Double_t& r);
164 /**************************************************************/
165
166 #include "AliHBTPair.h"
167 #include "AliHBTParticle.h"
168 #include "WLedCOMMONS.h"
169 #include <TList.h>
170 #include <TRandom.h>   
171 #include <TMath.h>     
172 #include <TPDGCode.h>
173
174
175 ClassImp(AliHBTLLWeights)  
176  
177 AliHBTLLWeights* AliHBTLLWeights::fgLLWeights = 0x0; 
178 const Double_t AliHBTLLWeights::fgkWcons = 1./0.1973;
179
180 AliHBTLLWeights::AliHBTLLWeights():
181  fTest(kTRUE),
182  fColoumbSwitch(kTRUE),
183  fQuantStatSwitch(kTRUE),
184  fStrongInterSwitch(kTRUE),
185  fColWithResidNuclSwitch(kFALSE),
186  fNuclMass(0.0),
187  fNuclCharge(0.0),
188  fRandomPosition(kFALSE),
189  fRadius(0.0),
190  fOneMinusLambda(0.0),
191  fPID1(0),
192  fPID2(0),
193  fSigma(0.0)
194 {
195 // Default Constructor 
196 }
197 /**************************************************************/
198
199 AliHBTLLWeights::AliHBTLLWeights(const AliHBTLLWeights &/*source*/):
200  AliHBTWeights(),
201  fTest(kTRUE),
202  fColoumbSwitch(kTRUE),
203  fQuantStatSwitch(kTRUE),
204  fStrongInterSwitch(kTRUE),
205  fColWithResidNuclSwitch(kFALSE),
206  fNuclMass(0.0),
207  fNuclCharge(0.0),
208  fRandomPosition(kFALSE),
209  fRadius(0.0),
210  fOneMinusLambda(0.0),
211  fPID1(0),
212  fPID2(0),
213  fSigma(0.0)
214 {
215   //Copy ctor needed by the coding conventions but not used
216   Fatal("AliHBTLLWeights","copy ctor not implemented");
217 }
218 /************************************************************/
219
220 AliHBTLLWeights& AliHBTLLWeights::operator=(const AliHBTLLWeights& /*source*/)
221 {
222   //Assignment operator needed by the coding conventions but not used
223   Fatal("AliHBTLLWeights","assignment operator not implemented");
224   return * this;
225 }
226 /************************************************************/
227
228 AliHBTLLWeights* AliHBTLLWeights::Instance()
229 {     
230 // returns instance of class 
231  if (fgLLWeights) 
232   {
233     return fgLLWeights;
234   } 
235  else 
236   {
237    fgLLWeights = new AliHBTLLWeights();            
238    return fgLLWeights; 
239   } 
240 }     
241 /************************************************************/
242
243 void AliHBTLLWeights::Set()
244 {
245  //sets this as weighitng class
246  Info("Set","Setting Lednicky-Lyuboshitz as Weighing Class");
247  
248  if ( fgWeights == 0x0 )  
249   {
250     fgWeights = AliHBTLLWeights::Instance();
251     return;
252   }  
253  if ( fgWeights == AliHBTLLWeights::Instance() ) return;
254  delete fgWeights;
255  fgWeights = AliHBTLLWeights::Instance();
256 }
257 /************************************************************/
258
259 Double_t AliHBTLLWeights::GetWeight(const AliHBTPair* partpair)
260 {
261 // calculates weight for a pair
262   static const Double_t cmtofm = 1.e13;
263   static const Double_t cmtoOneOverGeV = cmtofm*fgkWcons;  
264   
265   AliHBTParticle *part1 = partpair->Particle1();
266   AliHBTParticle *part2 = partpair->Particle2();
267
268   if ( (part1 == 0x0) || (part2 == 0x0))
269    {
270      Error("GetWeight","Null particle pointer");
271      return 0.0;
272    }
273
274
275 //takes a lot of time
276   if ( (part1->Px() == part2->Px()) && 
277        (part1->Py() == part2->Py()) && 
278        (part1->Pz() == part2->Pz()) )
279    {
280      return 0.0;
281    }
282
283   if ((!fRandomPosition) && 
284       (part1->Vx()  == part2->Vx()) && 
285       (part1->Vy()  == part2->Vy()) && 
286       (part1->Vz()  == part2->Vz()) )
287     {        
288       return 0.0;
289     }
290
291   if(fOneMinusLambda)//implemetation of non-zero intetcept parameter 
292    {
293      if( gRandom->Rndm() < fOneMinusLambda ) return 1.0;
294    }
295     
296   FSI_MOM.P1X = part1->Px();
297   FSI_MOM.P1Y = part1->Py();
298   FSI_MOM.P1Z = part1->Pz();
299       
300   FSI_MOM.P2X = part2->Px();
301   FSI_MOM.P2Y = part2->Py();
302   FSI_MOM.P2Z = part2->Pz();
303
304   FSI_COOR.X1 = part1->Vx()*cmtoOneOverGeV;
305   FSI_COOR.Y1 = part1->Vy()*cmtoOneOverGeV;
306   FSI_COOR.Z1 = part1->Vz()*cmtoOneOverGeV;
307   FSI_COOR.T1 = part1->T();
308
309   FSI_COOR.X2 = part2->Vx()*cmtoOneOverGeV;
310   FSI_COOR.Y2 = part2->Vy()*cmtoOneOverGeV;
311   FSI_COOR.Z2 = part2->Vz()*cmtoOneOverGeV;
312   FSI_COOR.T2 = part2->T();
313   
314   ltran12();
315
316   //this must  be after ltran12 because it would overwrite what we set below
317   if (fRandomPosition)
318    {
319      Double_t rxcm = fSigma*gRandom->Gaus();
320      Double_t rycm = fSigma*gRandom->Gaus();
321      Double_t rzcm = fSigma*gRandom->Gaus();
322
323      FSI_PRF.X=rxcm*fgkWcons;
324      FSI_PRF.Y=rycm*fgkWcons;
325      FSI_PRF.Z=rzcm*fgkWcons;
326      FSI_PRF.T=0.;
327
328      Double_t rps=rxcm*rxcm+rycm*rycm+rzcm*rzcm;
329      Double_t rp=TMath::Sqrt(rps);
330      setpdist(rp);
331    }
332                
333   fsiw();
334   return LEDWEIGHT.WEIN;
335 }
336 /************************************************************/
337
338 void AliHBTLLWeights::Init()
339 {
340 //initial parameters of model
341
342   FSI_NS.NS = fApproximationModel;      
343   
344   LEDWEIGHT.ITEST = fTest;  
345   if(fTest)
346    {
347      FSI_NS.ICH = fColoumbSwitch;
348      FSI_NS.ISI = fStrongInterSwitch;
349      FSI_NS.IQS = fQuantStatSwitch;
350      FSI_NS.I3C = fColWithResidNuclSwitch;
351      LEDWEIGHT.IRANPOS = fRandomPosition;
352    }
353  
354   if ( (fPID1 == 0) || (fPID2 == 0) )
355    {
356      Fatal("Init","Particles types are not set");
357      return;//pro forma
358    }
359   FSI_NS.LL = GetPairCode(fPID1,fPID2);
360        
361   if (FSI_NS.LL == 0) 
362    {
363      Fatal("Init","Particles types are not supported");
364      return;//pro forma
365    }
366
367
368   TParticlePDG* tpart1 = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(fPID1);
369   if (tpart1 == 0x0)
370    {
371      Fatal("init","We can not find particle with ID=%d in PDG DataBase",fPID1);
372      return;
373    }
374       
375   FSI_POC.AM1=tpart1->Mass();
376   FSI_POC.C1=tpart1->Charge(); 
377
378   TParticlePDG* tpart2 = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(fPID2);
379 //lv
380   if (tpart2 == 0x0)
381    {
382      Fatal("init","We can not find particle with ID=%d in our DataBase",fPID2);
383      return;
384    }
385
386   FSI_POC.AM2=tpart2->Mass();
387   FSI_POC.C1=tpart2->Charge();
388
389   led_bldata();
390   fsiini();
391
392
393 //constants for radii simulation 
394
395   if(fRandomPosition)
396    {
397      fSigma =TMath::Sqrt(2.)*fRadius;     
398    } 
399
400 /************************************************************/
401
402 Int_t AliHBTLLWeights::GetPairCode(const AliHBTPair* partpair)
403 {
404 //returns Code corresponding to that pair
405  return GetPairCode(partpair->Particle1()->GetPdgCode(),partpair->Particle2()->GetPdgCode());
406 }
407 /************************************************************/
408
409 Int_t AliHBTLLWeights::GetPairCode(Int_t pid1,Int_t pid2)
410 {
411 // returns code corresponding to the pair of PIDs
412 //   pairCode   1  2  3  4   5    6   7  8  9 10  11  12  13  14 15 16 17 18  19  20   21   22  23 24 25 26    27     28
413 //   hpid:      n  p  n alfa pi+ pi0 pi+ n  p pi+ pi+ pi+ pi- K+ K+ K+ K-  d  d    t   t    K0  K0  d p  p      p      n
414 //   lpid:      n  p  p alfa pi- pi0 pi+ d  d  K-  K+  p   p  K- K+ p  p   d alfa  t  alfa  K0  K0b t t alfa lambda lambda
415 //   NS=1 y/n:  +  +  +  +   +    -   -  -  -  -   -   -   -  -  -  -  -   -  -    -    -    -  -   - -  -      -      -
416
417 //alphas, deuterons and tyts are NOT supported here
418
419   Int_t chargefactor = 1;
420   Int_t hpid; //pid in higher row
421   Int_t lpid; //pid in lower row
422   Int_t code; //pairCode
423   
424   Bool_t swap;
425   
426 //determine the order of selcetion in switch  
427   if (TMath::Abs(pid1) < TMath::Abs(pid2) ) 
428    {
429     if (pid1<0) chargefactor=-1;
430     hpid=pid2*chargefactor;
431     lpid=pid1*chargefactor;
432     swap = kFALSE;
433    } 
434   else 
435    {
436     if (pid2<0) chargefactor=-1;
437     hpid=pid1*chargefactor;
438     lpid=pid2*chargefactor;
439     swap = kTRUE;
440    }
441
442 //mlv
443    hpid=pid1;
444    lpid=pid2;
445
446
447 //Determine the pair code
448   switch (hpid) //switch on first  particle id
449    {
450      case kNeutron:
451       switch (lpid)
452        {
453          case kNeutron: 
454            code = 1;  //neutron neutron
455            break;
456         
457          case kProton: 
458            code = 3;  //neutron proton
459            break;
460            
461          case kLambda0: 
462            code = 28;  //neutron lambda
463            break;
464            
465          default: 
466            return 0; //given pair not supported
467            break;
468        }
469       break;
470
471      case kProton:
472       switch (lpid)
473        {
474          case kProton:
475            code = 2; //proton proton
476            break;
477            
478          case kLambda0: 
479            code = 27;//proton lambda
480            break;
481            
482          default: 
483            return 0; //given pair not supported
484            break;
485            
486        }
487       break;
488
489      case kPiPlus:
490      
491       switch (lpid)
492        {
493          case kPiPlus:
494            code = 7; //piplus piplus
495            break;
496
497          case kPiMinus:
498            code = 5; //piplus piminus
499            break;
500         
501          case kKMinus:
502            code = 10; //piplus Kminus
503            break;
504
505          case kKPlus:
506            code = 11; //piplus Kplus
507            break;
508
509          case kProton:
510            code = 12; //piplus proton
511            chargefactor*=-1;
512            break;
513
514          default: 
515            return 0; //given pair not supported
516            break;
517        }
518       break;
519      case kPi0:
520       switch (lpid)
521        {
522          case kPi0:
523            code = 6;
524            break;
525            
526          default: 
527            return 0; //given pair not supported
528            break;
529        }
530       break;
531       
532      case kKPlus:
533       switch (lpid)
534        {
535          case kKMinus:
536            code = 14; //Kplus Kminus
537            break;
538
539          case kKPlus:
540            code = 15; //Kplus Kplus
541            break;
542
543          case kProton:
544            code = 16; //Kplus proton
545            break;
546            
547          default: 
548            return 0; //given pair not supported
549            break;
550        }
551       break;
552       
553      case kKMinus:
554       switch (lpid)
555        {
556          case kProton:
557            code = 17; //Kminus proton
558            chargefactor*=1;
559            break;
560            
561          default: 
562            return 0; //given pair not supported
563            break;
564        }
565       break;
566       
567      case kK0:
568       switch (lpid)
569        {
570          case kK0:
571            code = 2; //Kzero Kzero
572            break;
573          
574          case kK0Bar:
575            code = 17; //Kzero KzeroBar
576            break;
577
578          default: 
579            return 0; //given pair not supported
580            break;
581        }
582       break;
583
584      default: return 0;
585    }
586   return code;
587 }
588 /************************************************************/
589
590 void AliHBTLLWeights::SetTest(Bool_t rtest)
591 {
592   //Sets fTest member
593   fTest = rtest;
594
595 /************************************************************/
596
597 void AliHBTLLWeights::SetColoumb(Bool_t col)
598 {
599   // (ICH in fortran code) Coulomb interaction between the two particles ON (OFF)
600   fColoumbSwitch = col;
601 }
602 /************************************************************/
603
604 void AliHBTLLWeights::SetQuantumStatistics(Bool_t qss)
605 {
606   //IQS: quantum statistics for the two particles ON (OFF) 
607   //if non-identical particles automatically off
608   fQuantStatSwitch = qss;
609 }
610 /************************************************************/
611
612 void AliHBTLLWeights::SetStrongInterSwitch(Bool_t sis)
613 {
614   //ISI: strong interaction between the two particles ON (OFF)
615   fStrongInterSwitch = sis;
616 }
617 /************************************************************/
618
619 void AliHBTLLWeights::SetColWithResidNuclSwitch(Bool_t crn)
620 {
621   //I3C: Coulomb interaction with residual nucleus ON (OFF)  
622   fColWithResidNuclSwitch = crn;
623 }
624 /************************************************************/
625
626 void AliHBTLLWeights::SetApproxModel(Int_t ap)
627 {
628   //sets  Model of Approximation (NS in Fortran code)
629   fApproximationModel=ap;
630 }
631 /************************************************************/
632      
633 void AliHBTLLWeights::SetRandomPosition(Bool_t rp)
634
635  //ON=kTRUE(OFF=kFALSE)
636  //ON -- calculation of the Gauss source radii 
637  //if the generator don't allows the source generation (for example MeVSim)
638  //if ON the following parameters are requested:
639  fRandomPosition = rp;
640 }
641 /************************************************************/
642
643 void AliHBTLLWeights::SetR1dw(Double_t R)
644 {
645   //spherical source model radii
646   fRadius=R;
647 }
648 /************************************************************/
649
650 void AliHBTLLWeights::SetParticlesTypes(Int_t pid1, Int_t pid2)
651 {
652   //set AliRoot particles types   
653   fPID1 = pid1; 
654   fPID2 = pid2;
655 }
656 /************************************************************/
657     
658 void AliHBTLLWeights::SetNucleusCharge(Double_t ch)
659 {
660   // not used now  (see comments in fortran code)
661   fNuclCharge=ch;
662 }
663 /************************************************************/
664
665 void AliHBTLLWeights::SetNucleusMass(Double_t mass)
666 {
667   // (see comments in fortran code)
668   fNuclMass=mass;
669 }