PWG2/FLOW/AliFlowTools/glauberMC/AliGlauberNucleus.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 //
  18 //  AliGlauberNucleus implementation
  19 //  support class for Glauber MC
  20 //
  21 //  origin: PHOBOS experiment
  22 //  alification: Mikolaj Krzewicki, Nikhef, mikolaj.krzewicki@cern.ch
  23 //
  24 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26 #include <TMath.h>
  27 #include <TEllipse.h>
  28 #include <TNamed.h>
  29 #include <TObjArray.h>
  30 #include <TF1.h>
  31 #include <TRandom.h>
  32 #include "AliGlauberNucleon.h"
  33 #include "AliGlauberNucleus.h"
  34
  35 ClassImp(AliGlauberNucleus)
  36
  37 //______________________________________________________________________________
  38 AliGlauberNucleus::AliGlauberNucleus(Option_t* iname, Int_t iN, Double_t iR, Double_t ia, Double_t iw, TF1* ifunc) :
  39    fN(iN),fR(iR),fA(ia),fW(iw),fMinDist(-1),
  40    fF(0),fTrials(0),fFunction(ifunc),
  41    fNucleons(0)
  42 {
  43    if (fN==0) {
  44       cout << "Setting up nucleus " << iname << endl;
  45       Lookup(iname);
  46    }
  47 }
  48
  49 //______________________________________________________________________________
  50 AliGlauberNucleus::~AliGlauberNucleus()
  51 {
  52    if (fNucleons) {
  53       delete fNucleons;
  54    }
  55    delete fFunction;
  56 }
  57
  58 //______________________________________________________________________________
  59 void AliGlauberNucleus::Draw(Double_t xs, Int_t col)
  60 {
  61    Double_t r = 0.5*sqrt(xs/TMath::Pi()/10.);
  62    TEllipse e;
  63    e.SetLineColor(col);
  64    e.SetFillColor(0);
  65    e.SetLineWidth(1);
  66
  67    for (Int_t i = 0;i<fNucleons->GetEntries();++i) {
  68       AliGlauberNucleon* gn = (AliGlauberNucleon*) fNucleons->At(i);
  69       e.SetLineStyle(1);
  70       if (gn->IsSpectator()) e.SetLineStyle(3);
  71       e.DrawEllipse(gn->GetX(),gn->GetY(),r,r,0,360,0,"");
  72    }
  73 }
  74
  75 //______________________________________________________________________________
  76 void AliGlauberNucleus::Lookup(Option_t* name)
  77 {
  78    SetName(name);
  79
  80    if      (TString(name) == "p")    {fN = 1;   fR = 0.6;   fA = 0;      fW =  0;      fF = 0;}
  81    else if (TString(name) == "d")    {fN = 2;   fR = 0.01;  fA = 0.5882; fW =  0;      fF = 1;}
  82    else if (TString(name) == "dh")   {fN = 2;   fR = 0.01;  fA = 0.5882; fW =  0;      fF = 3;}
  83    else if (TString(name) == "dhh")  {fN = 2;   fR = 0.01;  fA = 0.5882; fW =  0;      fF = 4;}
  84    else if (TString(name) == "O")    {fN = 16;  fR = 2.608; fA = 0.513;  fW = -0.051;  fF = 1;}
  85    else if (TString(name) == "Si")   {fN = 28;  fR = 3.34;  fA = 0.580;  fW = -0.233;  fF = 1;}
  86    else if (TString(name) == "S")    {fN = 32;  fR = 2.54;  fA = 2.191;  fW =  0.16;   fF = 2;}
  87    else if (TString(name) == "Ca")   {fN = 40;  fR = 3.766; fA = 0.586;  fW = -0.161;  fF = 1;}
  88    else if (TString(name) == "Ni")   {fN = 58;  fR = 4.309; fA = 0.517;  fW = -0.1308; fF = 1;}
  89    else if (TString(name) == "Cu")   {fN = 63;  fR = 4.2;   fA = 0.596;  fW =  0;      fF = 1;}
  90    else if (TString(name) == "W")    {fN = 186; fR = 6.58;  fA = 0.480;  fW =  0;      fF = 1;}
  91    else if (TString(name) == "Au")   {fN = 197; fR = 6.38;  fA = 0.535;  fW =  0;      fF = 1;}
  92    else if (TString(name) == "Pb")   {fN = 208; fR = 6.62;  fA = 0.546;  fW =  0;      fF = 1;}
  93    else if (TString(name) == "U")    {fN = 238; fR = 6.81;  fA = 0.6;    fW =  0;      fF = 1;}
  94    else {
  95       cout << "Could not find nucleus " << name << endl;
  96       return;
  97    }
  98
  99    switch (fF)
 100    {
 101       case 0: // Proton
 102          fFunction = new TF1("prot","x*x*exp(-x/[0])",0,10);
 103          fFunction->SetParameter(0,fR);
 104          break;
 105       case 1: // 3pF
 106          fFunction = new TF1(name,"x*x*(1+[2]*(x/[0])**2)/(1+exp((x-[0])/[1]))",0,15);
 107          fFunction->SetParameters(fR,fA,fW);
 108          break;
 109       case 2: // 3pG
 110          fFunction = new TF1("3pg","x*x*(1+[2]*(x/[0])**2)/(1+exp((x**2-[0]**2)/[1]**2))",0,15);
 111          fFunction->SetParameters(fR,fA,fW);
 112          break;
 113       case 3: // Hulthen
 114          fFunction = new TF1("f3","x*x*([0]*[1]*([0]+[1]))/(2*pi*(pow([0]-[1],2)))*pow((exp(-[0]*x)-exp(-[1]*x))/x,2)",0,10);
 115          fFunction->SetParameters(1/4.38,1/.85);
 116          break;
 117       case 4: // Hulthen HIJING
 118          fFunction = new TF1("f4","x*x*([0]*[1]*([0]+[1]))/(2*pi*(pow([0]-[1],2)))*pow((exp(-[0]*x)-exp(-[1]*x))/x,2)",0,20);
 119          fFunction->SetParameters(2/4.38,2/.85);
 120          break;
 121       default:
 122          cerr << "Could not find function type " << fF << endl;
 123          return;
 124    }
 125 }
 126
 127 //______________________________________________________________________________
 128 void AliGlauberNucleus::SetR(Double_t ir)
 129 {
 130    fR = ir;
 131    switch (fF)
 132    {
 133       case 0: // Proton
 134          fFunction->SetParameter(0,fR);
 135          break;
 136       case 1: // 3pF
 137          fFunction->SetParameter(0,fR);
 138          break;
 139       case 2: // 3pG
 140          fFunction->SetParameter(0,fR);
 141          break;
 142    }
 143 }
 144
 145 //______________________________________________________________________________
 146 void AliGlauberNucleus::SetA(Double_t ia)
 147 {
 148    fA = ia;
 149    switch (fF)
 150    {
 151       case 0: // Proton
 152          break;
 153       case 1: // 3pF
 154          fFunction->SetParameter(1,fA);
 155          break;
 156       case 2: // 3pG
 157          fFunction->SetParameter(1,fA);
 158          break;
 159    }
 160 }
 161
 162 //______________________________________________________________________________
 163 void AliGlauberNucleus::SetW(Double_t iw)
 164 {
 165    fW = iw;
 166    switch (fF)
 167    {
 168       case 0: // Proton
 169          break;
 170       case 1: // 3pF
 171          fFunction->SetParameter(2,fW);
 172          break;
 173       case 2: // 3pG
 174          fFunction->SetParameter(2,fW);
 175          break;
 176    }
 177 }
 178
 179 //______________________________________________________________________________
 180 void AliGlauberNucleus::ThrowNucleons(Double_t xshift)
 181 {
 182    if (fNucleons==0) {
 183       fNucleons=new TObjArray(fN);
 184       fNucleons->SetOwner();
 185       for(Int_t i=0;i<fN;i++) {
 186          AliGlauberNucleon *nucleon=new AliGlauberNucleon();
 187          fNucleons->Add(nucleon);
 188       }
 189    }
 190
 191    fTrials = 0;
 192
 193    Double_t sumx=0;
 194    Double_t sumy=0;
 195    Double_t sumz=0;
 196
 197    Bool_t hulthen = (TString(GetName())=="dh");
 198    if (fN==2 && hulthen) { //special treatmeant for Hulten
 199
 200       Double_t r = fFunction->GetRandom()/2;
 201       Double_t phi = gRandom->Rndm() * 2 * TMath::Pi() ;
 202       Double_t ctheta = 2*gRandom->Rndm() - 1 ;
 203       Double_t stheta = sqrt(1-ctheta*ctheta);
 204
 205       AliGlauberNucleon *nucleon1=(AliGlauberNucleon*)(fNucleons->At(0));
 206       AliGlauberNucleon *nucleon2=(AliGlauberNucleon*)(fNucleons->At(1));
 207       nucleon1->Reset();
 208       nucleon1->SetXYZ(r * stheta * cos(phi) + xshift,
 209                        r * stheta * sin(phi),
 210                        r * ctheta);
 211       nucleon2->Reset();
 212       nucleon2->SetXYZ(-nucleon1->GetX() + 2*xshift,
 213                        -nucleon1->GetY(),
 214                        -nucleon1->GetZ());
 215       fTrials = 1;
 216       return;
 217    }
 218
 219    for (Int_t i = 0; i<fN; i++) {
 220       AliGlauberNucleon *nucleon=(AliGlauberNucleon*)(fNucleons->At(i));
 221       nucleon->Reset();
 222       while(1) {
 223          fTrials++;
 224          Double_t r = fFunction->GetRandom();
 225          Double_t phi = gRandom->Rndm() * 2 * TMath::Pi() ;
 226          Double_t ctheta = 2*gRandom->Rndm() - 1 ;
 227          Double_t stheta = TMath::Sqrt(1-ctheta*ctheta);
 228          Double_t x = r * stheta * cos(phi) + xshift;
 229          Double_t y = r * stheta * sin(phi);
 230          Double_t z = r * ctheta;
 231          nucleon->SetXYZ(x,y,z);
 232          if(fMinDist<0) break;
 233          Bool_t test=1;
 234          for (Int_t j = 0; j<i; j++) {
 235             AliGlauberNucleon *other=(AliGlauberNucleon*)fNucleons->At(j);
 236             Double_t xo=other->GetX();
 237             Double_t yo=other->GetY();
 238             Double_t zo=other->GetZ();
 239             Double_t dist = TMath::Sqrt((x-xo)*(x-xo)+
 240                                        (y-yo)*(y-yo)+
 241                                        (z-zo)*(z-zo));
 242
 243             if(dist<fMinDist) {
 244                test=0;
 245                break;
 246             }
 247          }
 248          if (test) break; //found nucleuon outside of mindist
 249       }
 250
 251       sumx += nucleon->GetX();
 252       sumy += nucleon->GetY();
 253       sumz += nucleon->GetZ();
 254    }
 255
 256    if(1) { // set the centre-of-mass to be at zero (+xshift)
 257       sumx = sumx/fN;
 258       sumy = sumy/fN;
 259       sumz = sumz/fN;
 260       for (Int_t i = 0; i<fN; i++) {
 261          AliGlauberNucleon *nucleon=(AliGlauberNucleon*)(fNucleons->At(i));
 262          nucleon->SetXYZ(nucleon->GetX()-sumx-xshift,
 263                          nucleon->GetY()-sumy,
 264                          nucleon->GetZ()-sumz);
 265       }
 266    }
 267 }
 268