PYTHIA6/AliGenPythia.h

   1 #ifndef ALIGENPYTHIA_H
   2 #define ALIGENPYTHIA_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6
   7 /* $Id$ */
   8
   9 //
  10 // Generator using the TPythia interface (via AliPythia)
  11 // to generate pp collisions.
  12 // Using SetNuclei() also nuclear modifications to the structure functions
  13 // can be taken into account. This makes, of course, only sense for the
  14 // generation of the products of hard processes (heavy flavor, jets ...)
  15 //
  16 // andreas.morsch@cern.ch
  17 //
  18
  19 #include "AliGenMC.h"
  20 #include "AliPythia.h"
  21
  22 class AliPythia;
  23 class TParticle;
  24 class AliGenPythiaEventHeader;
  25 class AliGenEventHeader;
  26 class AliStack;
  27 class AliRunLoader;
  28 class TObjArray;
  29
  30 class AliGenPythia : public AliGenMC
  31 {
  32  public:
  33
  34     typedef enum {kFlavorSelection, kParentSelection, kHeavyFlavor} StackFillOpt_t;
  35     typedef enum {kCountAll, kCountParents, kCountTrackables} CountMode_t;
  36     typedef enum {kCluster, kCell} JetRecMode_t;
  37
  38     AliGenPythia();
  39     AliGenPythia(Int_t npart);
  40     virtual ~AliGenPythia();
  41     virtual void    Generate();
  42     virtual void    Init();
  43     // Range of events to be printed
  44     virtual void    SetEventListRange(Int_t eventFirst=-1, Int_t eventLast=-1);
  45     // Select process type
  46     virtual void    SetProcess(Process_t proc = kPyCharm) {fProcess = proc;}
  47     virtual void    SetTune(Int_t itune) {fItune = itune;}
  48
  49     // Select structure function
  50     virtual void    SetStrucFunc(StrucFunc_t func =  kCTEQ5L) {fStrucFunc = func;}
  51     // Select pt of hard scattering
  52     virtual void    SetPtHard(Float_t ptmin = 0, Float_t ptmax = 1.e10)
  53         {fPtHardMin = ptmin; fPtHardMax = ptmax; }
  54     // y of hard scattering
  55     virtual void    SetYHard(Float_t ymin = -1.e10, Float_t ymax = 1.e10)
  56         {fYHardMin = ymin; fYHardMax = ymax; }
  57     // Set initial and final state gluon radiation
  58     virtual void    SetGluonRadiation(Int_t iIn, Int_t iFin)
  59         {fGinit = iIn; fGfinal = iFin;}
  60     // Intrinsic kT
  61     virtual void    SetPtKick(Float_t kt = 1.)
  62         {fPtKick = kt;}
  63     // Use the Pythia 6.3 new multiple interations scenario
  64     virtual void    UseNewMultipleInteractionsScenario() {fNewMIS = kTRUE;}
  65     // Switch off heavy flavors
  66     virtual void    SwitchHFOff() {fHFoff = kTRUE;}
  67     // Set centre of mass energy
  68     virtual void    SetEnergyCMS(Float_t energy = 5500) {fEnergyCMS = energy;}
  69     // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2
  70     virtual void    SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2, Int_t pdfset = 0);
  71     virtual void    SetNuclearPDF(Int_t pdf) {fNucPdf = pdf;}
  72     //
  73     // Trigger options
  74     //
  75     // Energy range for jet trigger
  76     virtual void    SetJetEtRange(Float_t etmin = 0., Float_t etmax = 1.e4)
  77         {fEtMinJet = etmin; fEtMaxJet = etmax;}
  78     // Eta range for jet trigger
  79     virtual void    SetJetEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
  80         {fEtaMinJet = etamin; fEtaMaxJet = etamax;}
  81     // Phi range for jet trigger
  82     virtual void    SetJetPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
  83         {fPhiMinJet = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxJet = TMath::Pi()*phimax/180.;}
  84     // Jet reconstruction mode; default is cone algorithm
  85     virtual void    SetJetReconstructionMode(Int_t mode = kCell) {fJetReconstruction = mode;}
  86     // Eta range for gamma trigger
  87     virtual void    SetGammaEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
  88         {fEtaMinGamma = etamin; fEtaMaxGamma = etamax;}
  89     // Phi range for gamma trigger
  90     virtual void    SetGammaPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
  91         {fPhiMinGamma = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxGamma = TMath::Pi()*phimax/180.;}
  92    // Select jets with fragmentation photon or pi0 going to PHOS or EMCAL
  93     virtual void  SetFragPhotonInCalo(Bool_t b)  {fFragPhotonInCalo = b;}
  94     virtual void  SetHadronInCalo    (Bool_t b)  {fHadronInCalo = b;}
  95     virtual void  SetPi0InCalo       (Bool_t b)  {fPi0InCalo    = b;}
  96     virtual void  SetPhotonInCalo(Bool_t b)      {fPhotonInCalo = b;}
  97     virtual void  SetCheckPHOS (Bool_t b)        {fCheckPHOS    = b;}
  98     virtual void  SetCheckEMCAL(Bool_t b)        {fCheckEMCAL   = b;}
  99     virtual void  SetFragPhotonInEMCAL(Bool_t b) {fCheckEMCAL   = b; fFragPhotonInCalo = b;}
 100     virtual void  SetFragPhotonInPHOS(Bool_t b)  {fCheckPHOS    = b; fFragPhotonInCalo = b;}
 101     virtual void  SetHadronInEMCAL(Bool_t b)     {fCheckEMCAL   = b; fHadronInCalo     = b;}
 102     virtual void  SetHadronInPHOS(Bool_t b)      {fCheckPHOS    = b; fHadronInCalo     = b;}
 103     virtual void  SetPi0InEMCAL(Bool_t b)        {fCheckEMCAL   = b; fPi0InCalo        = b;}
 104     virtual void  SetPi0InPHOS(Bool_t b)         {fCheckPHOS    = b; fPi0InCalo        = b;}
 105     virtual void  SetPhotonInEMCAL(Bool_t b)     {fCheckEMCAL   = b; fPhotonInCalo     = b;}
 106     virtual void  SetElectronInEMCAL(Bool_t b)   {fEleInEMCAL   = b;}
 107     virtual void  SetPhotonInPHOS(Bool_t b)      {fCheckPHOS    = b; fPhotonInCalo     = b;}
 108
 109     // Trigger on a minimum multiplicity
 110     virtual void  SetTriggerChargedMultiplicity(Int_t multiplicity, Float_t etamax = 0, Float_t ptmin = -1.)
 111     {fTriggerMultiplicity = multiplicity; fTriggerMultiplicityEta = etamax;
 112       fTriggerMultiplicityPtMin = ptmin;}
 113
 114     // Calorimeters acceptance
 115     // Set Phi in degrees, and Eta coverage, should not be negative
 116     virtual void  SetEMCALAcceptance(Float_t phimin, Float_t phimax, Float_t deta) {fEMCALMinPhi = phimin ; fEMCALMaxPhi = phimax ; fEMCALEta = deta ; }
 117     virtual void  SetPHOSAcceptance (Float_t phimin, Float_t phimax, Float_t deta) {fPHOSMinPhi  = phimin ; fPHOSMaxPhi  = phimax ; fPHOSEta  = deta ; }
 118
 119     virtual void  SetPhotonInPHOSeta(Bool_t b)        {fCheckPHOSeta = b; fPhotonInCalo     = b;}
 120     virtual void  SetTriggerParticleMinPt(Float_t pt) {fTriggerParticleMinPt = pt;}
 121     virtual void  SetPhotonMinPt(Float_t pt)          {fPhotonMinPt = pt;}
 122     virtual void  SetElectronMinPt(Float_t pt)        {fElectronMinPt = pt;}
 123     // Trigger and rotate event
 124     void RotatePhi(Int_t iphcand, Bool_t& okdd);
 125     // Trigger on a single particle
 126     virtual void    SetTriggerParticle(Int_t particle = 0, Float_t etamax = 0.9, Float_t ptmin = -1, Float_t ptmax = 1000)
 127         {fTriggerParticle = particle; fTriggerEta = etamax; fTriggerMinPt = ptmin; fTriggerMaxPt = ptmax;}
 128
 129     //
 130     // Heavy flavor options
 131     //
 132     // Set option for feed down from higher family
 133     virtual void SetFeedDownHigherFamily(Bool_t opt) {
 134         fFeedDownOpt = opt;
 135     }
 136     // Set option for selecting particles kept in stack according to flavor
 137     // or to parent selection
 138     virtual void SetStackFillOpt(StackFillOpt_t opt) {
 139         fStackFillOpt = opt;
 140     }
 141     // Set fragmentation option
 142     virtual void SetFragmentation(Bool_t opt) {
 143         fFragmentation = opt;
 144     }
 145     // Set counting mode
 146     virtual void SetCountMode(CountMode_t mode) {
 147         fCountMode = mode;
 148     }
 149     //
 150     // Quenching
 151     //
 152     // Set quenching mode 0 = no, 1 = AM, 2 = IL,  3 = NA, 4 = ACS
 153     virtual void SetQuench(Int_t flag = 0) {fQuench = flag;}
 154     // Set transport coefficient.
 155     void SetQhat(Float_t qhat) {fQhat = qhat;}
 156     //Set initial medium length.
 157     void SetLength(Float_t length) {fLength = length;}
 158     //set parameters for pyquen afterburner
 159     virtual void SetPyquenPar(Float_t t0=1., Float_t tau0=0.1, Int_t nf=0,Int_t iengl=0, Int_t iangl=3)
 160     {fpyquenT = t0; fpyquenTau = tau0; fpyquenNf=nf;fpyquenEloss=iengl;fpyquenAngle=iangl;}
 161     virtual void SetHadronisation(Int_t flag = 1) {fHadronisation = flag;}
 162     virtual void SetPatchOmegaDalitz(Int_t flag = 1) {fPatchOmegaDalitz = flag;}
 163     virtual void SetReadFromFile(const Text_t *filname) {fkFileName = filname;  fReadFromFile = 1;}
 164
 165     //
 166     // Pile-up
 167     //
 168     // Get interaction rate for pileup studies
 169     virtual void    SetInteractionRate(Float_t rate,Float_t timewindow = 90.e-6);
 170     virtual Float_t GetInteractionRate() const {return fInteractionRate;}
 171     // get cross section of process
 172     virtual Float_t GetXsection() const {return fXsection;}
 173     // get triggered jets
 174     void GetJets(Int_t& njets, Int_t& ntrig, Float_t jets[4][10]);
 175     void RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets[4][50]);
 176     void SetPycellParameters(Float_t etamax = 2., Int_t neta = 274, Int_t nphi = 432,
 177                              Float_t thresh = 0., Float_t etseed = 4.,
 178                              Float_t minet = 10., Float_t r = 1.);
 179
 180   void LoadEvent(AliStack* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 181   void LoadEvent(const TObjArray* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 182     // Getters
 183     virtual Process_t    GetProcess() const {return fProcess;}
 184     virtual StrucFunc_t  GetStrucFunc() const {return fStrucFunc;}
 185     virtual void         GetPtHard(Float_t& ptmin, Float_t& ptmax) const
 186         {ptmin = fPtHardMin; ptmax = fPtHardMax;}
 187     virtual void         GetNuclei(Int_t&  a1, Int_t& a2) const
 188         {a1 = fAProjectile; a2 = fATarget;}
 189     virtual void         GetJetEtRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 190         {etamin = fEtaMinJet; etamax = fEtaMaxJet;}
 191     virtual void         GetJetPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 192         {phimin = fPhiMinJet*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxJet*180/TMath::Pi();}
 193     virtual void         GetGammaEtaRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 194         {etamin = fEtaMinGamma; etamax = fEtaMaxGamma;}
 195     virtual void         GetGammaPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 196         {phimin = fPhiMinGamma*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxGamma*180./TMath::Pi();}
 197     //
 198     Bool_t IsInEMCAL(Float_t phi, Float_t eta) const;
 199     Bool_t IsInPHOS(Float_t phi, Float_t eta) const;
 200     Bool_t IsFromHeavyFlavor(Int_t ipart);
 201     //
 202     virtual void FinishRun();
 203     Bool_t CheckTrigger(const TParticle* jet1, const TParticle* jet2);
 204     //Used in some processes to selected child properties
 205     Bool_t CheckKinematicsOnChild();
 206     void     GetSubEventTime();
 207
 208     void SetTuneForDiff(Bool_t a=kTRUE) {fkTuneForDiff=a;}
 209     AliDecayer * GetDecayer(){return fDecayer;}
 210
 211  protected:
 212     // adjust the weight from kinematic cuts
 213     void     AdjustWeights() const;
 214     Int_t    GenerateMB();
 215     void     MakeHeader();
 216     void     GeneratePileup();
 217     Process_t   fProcess;           //Process type
 218     Int_t       fItune;             // Pythia tune > 6.4
 219     StrucFunc_t fStrucFunc;         //Structure Function
 220     Float_t     fKineBias;          //!Bias from kinematic selection
 221     Int_t       fTrials;            //!Number of trials for current event
 222     Int_t       fTrialsRun;         //!Number of trials for run
 223     Float_t     fQ;                 //Mean Q
 224     Float_t     fX1;                //Mean x1
 225     Float_t     fX2;                //Mean x2
 226     Float_t     fEventTime;         //Time of the subevent
 227     Float_t     fInteractionRate;   //Interaction rate (set by user)
 228     Float_t     fTimeWindow;        //Time window for pileup events (set by user)
 229     Int_t       fCurSubEvent;       //Index of the current sub-event
 230     TArrayF     *fEventsTime;       //Subevents time for pileup
 231     Int_t       fNev;               //Number of events
 232     Int_t       fFlavorSelect;      //Heavy Flavor Selection
 233     Float_t     fXsection;          //Cross-section
 234     AliPythia   *fPythia;           //!Pythia
 235     Float_t     fPtHardMin;         //lower pT-hard cut
 236     Float_t     fPtHardMax;         //higher pT-hard cut
 237     Float_t     fYHardMin;          //lower  y-hard cut
 238     Float_t     fYHardMax;          //higher y-hard cut
 239     Int_t       fGinit;             //initial state gluon radiation
 240     Int_t       fGfinal;            //final state gluon radiation
 241     Int_t       fHadronisation;     //hadronisation
 242     Bool_t      fPatchOmegaDalitz;  //flag for omega dalitz decay patch
 243     Int_t       fNpartons;          //Number of partons before hadronisation
 244     Int_t       fReadFromFile;      //read partons from file
 245     Int_t       fQuench;            //Flag for quenching
 246     Float_t     fQhat;              //Transport coefficient (GeV^2/fm)
 247     Float_t     fLength;            //Medium length (fm)
 248     Float_t     fpyquenT;           //Pyquen initial temperature
 249     Float_t     fpyquenTau;         //Pyquen initial proper time
 250     Int_t       fpyquenNf;          //Pyquen number of flavours into the game
 251     Int_t       fpyquenEloss;       //Pyquen type of energy loss
 252     Int_t       fpyquenAngle;       //Pyquen radiation angle for gluons
 253     Float_t     fImpact;            //Impact parameter for quenching simulation (q-pythia)
 254     Float_t     fPtKick;            //Transverse momentum kick
 255     Bool_t      fFullEvent;         //!Write Full event if true
 256     AliDecayer  *fDecayer;          //!Pointer to the decayer instance
 257     Int_t       fDebugEventFirst;   //!First event to debug
 258     Int_t       fDebugEventLast;    //!Last  event to debug
 259     Float_t     fEtMinJet;          //Minimum et of triggered Jet
 260     Float_t     fEtMaxJet;          //Maximum et of triggered Jet
 261     Float_t     fEtaMinJet;         //Minimum eta of triggered Jet
 262     Float_t     fEtaMaxJet;         //Maximum eta of triggered Jet
 263     Float_t     fPhiMinJet;         //Minimum phi of triggered Jet
 264     Float_t     fPhiMaxJet;         //Maximum phi of triggered Jet
 265     Int_t       fJetReconstruction; //Jet Reconstruction mode
 266     Float_t     fEtaMinGamma;       // Minimum eta of triggered gamma
 267     Float_t     fEtaMaxGamma;       // Maximum eta of triggered gamma
 268     Float_t     fPhiMinGamma;       // Minimum phi of triggered gamma
 269     Float_t     fPhiMaxGamma;       // Maximum phi of triggered gamma
 270     Float_t     fPycellEtaMax;      // Max. eta for Pycell
 271     Int_t       fPycellNEta;        // Number of eta bins for Pycell
 272     Int_t       fPycellNPhi;        // Number of phi bins for Pycell
 273     Float_t     fPycellThreshold;   // Pycell threshold
 274     Float_t     fPycellEtSeed;      // Pycell seed
 275     Float_t     fPycellMinEtJet;    // Pycell min. jet et
 276     Float_t     fPycellMaxRadius;   // Pycell cone radius
 277     StackFillOpt_t fStackFillOpt;   // Stack filling with all particles with
 278                                     // that flavour or only with selected
 279                                     // parents and their decays
 280     Bool_t fFeedDownOpt;            // Option to set feed down from higher
 281                                     // quark families (e.g. b->c)
 282     Bool_t  fFragmentation;         // Option to activate fragmentation by Pythia
 283     Bool_t  fSetNuclei;             // Flag indicating that SetNuclei has been called
 284     Bool_t  fNewMIS;                // Flag for the new multipple interactions scenario
 285     Bool_t  fHFoff;                 // Flag for switching heafy flavor production off
 286     Int_t   fNucPdf;                // Nuclear pdf 0: EKS98 1: EPS08
 287     Int_t   fTriggerParticle;       // Trigger on this particle ...
 288     Float_t fTriggerEta;            // .. within |eta| < fTriggerEta
 289     Float_t fTriggerMinPt;          // .. within pt > fTriggerMinPt
 290     Float_t fTriggerMaxPt;          // .. within pt < fTriggerMaxPt
 291     Int_t       fTriggerMultiplicity;       // Trigger on events with a minimum charged multiplicity
 292     Float_t     fTriggerMultiplicityEta;    // in a given eta range
 293     Float_t     fTriggerMultiplicityPtMin;  // above this pT
 294     CountMode_t fCountMode;         // Options for counting when the event will be finished.
 295     // fCountMode = kCountAll         --> All particles that end up in the
 296     //                                    stack are counted
 297     // fCountMode = kCountParents     --> Only selected parents are counted
 298     // fCountMode = kCountTrackabless --> Only particles flagged for tracking
 299     //                                     are counted
 300     //
 301     //
 302
 303     AliGenPythiaEventHeader* fHeader;  //! Event header
 304     AliRunLoader*            fRL;      //! Run Loader
 305     const Text_t* fkFileName;          //! Name of file to read from
 306
 307
 308     Bool_t fFragPhotonInCalo; // Option to ask for Fragmentation Photon in calorimeters acceptance
 309     Bool_t fHadronInCalo;     // Option to ask for hadron (not pi0) in calorimeters acceptance
 310     Bool_t fPi0InCalo;        // Option to ask for Pi0 in calorimeters acceptance
 311     Bool_t fPhotonInCalo;     // Option to ask for Decay Photon in calorimeter acceptance
 312     Bool_t fEleInEMCAL;       // Option to ask for Electron in EMCAL acceptance
 313     Bool_t fCheckEMCAL;       // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters EMCAL acceptance
 314     Bool_t fCheckPHOS;        // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters PHOS acceptance
 315     Bool_t fCheckPHOSeta;     // Option to ask for PHOS eta acceptance
 316     Float_t fTriggerParticleMinPt; // Minimum momentum of Fragmentation Photon or Pi0 or other hadron
 317     Float_t fPhotonMinPt;          // Minimum momentum of Photon
 318     Float_t fElectronMinPt;        // Minimum momentum of Electron
 319     //Calorimeters eta-phi acceptance
 320     Float_t fPHOSMinPhi;           // Minimum phi PHOS, degrees
 321     Float_t fPHOSMaxPhi;           // Maximum phi PHOS, degrees
 322     Float_t fPHOSEta;              // Minimum eta PHOS, coverage delta eta
 323     Float_t fEMCALMinPhi;          // Minimum phi EMCAL, degrees
 324     Float_t fEMCALMaxPhi;          // Maximum phi EMCAL, degrees
 325     Float_t fEMCALEta;             // Maximum eta EMCAL, coverage delta eta
 326
 327     Bool_t fkTuneForDiff;    // Pythia tune
 328     Int_t  fProcDiff;
 329  private:
 330     AliGenPythia(const AliGenPythia &Pythia);
 331     AliGenPythia & operator=(const AliGenPythia & rhs);
 332
 333
 334     Bool_t CheckDiffraction();
 335     Bool_t GetWeightsDiffraction(Double_t M, Double_t &Mmin, Double_t &Mmax,
 336                                                Double_t &wSD, Double_t &wDD, Double_t &wND);
 337
 338     ClassDef(AliGenPythia, 13) // AliGenerator interface to Pythia
 339 };
 340 #endif
 341
 342
 343
 344
 345