PYTHIA6/AliPythia.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 /* $Id$ */
  17
  18 #include "AliPythia.h"
  19 #include "AliPythiaRndm.h"
  20 #include "AliFastGlauber.h"
  21 #include "AliQuenchingWeights.h"
  22 #include "AliOmegaDalitz.h"
  23 #include "AliLog.h"
  24 #include "TVector3.h"
  25 #include "TLorentzVector.h"
  26 #include "PyquenCommon.h"
  27
  28 ClassImp(AliPythia)
  29
  30 #ifndef WIN32
  31 # define pyclus pyclus_
  32 # define pycell pycell_
  33 # define pyshow pyshow_
  34 # define pyrobo pyrobo_
  35 # define pyquen pyquen_
  36 # define pyevnw pyevnw_
  37 # define pyshowq pyshowq_
  38 # define qpygin0 qpygin0_
  39 # define pytune  pytune_
  40 # define py2ent  py2ent_
  41 # define type_of_call
  42 #else
  43 # define pyclus PYCLUS
  44 # define pycell PYCELL
  45 # define pyrobo PYROBO
  46 # define pyquen PYQUEN
  47 # define pyevnw PYEVNW
  48 # define pyshowq PYSHOWQ
  49 # define qpygin0 QPYGIN0
  50 # define pytune  PYTUNE
  51 # define py2ent  PY2ENT
  52 # define type_of_call _stdcall
  53 #endif
  54
  55 extern "C" void type_of_call pyclus(Int_t & );
  56 extern "C" void type_of_call pycell(Int_t & );
  57 extern "C" void type_of_call pyshow(Int_t &, Int_t &, Double_t &);
  58 extern "C" void type_of_call pyrobo(Int_t &, Int_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &);
  59 extern "C" void type_of_call pyquen(Double_t &, Int_t &, Double_t &);
  60 extern "C" void type_of_call pyevnw();
  61 extern "C" void type_of_call pyshowq(Int_t &, Int_t &, Double_t &);
  62 extern "C" void type_of_call pytune(Int_t &);
  63 extern "C" void type_of_call py2ent(Int_t &, Int_t&, Int_t&, Double_t&);
  64 extern "C" void type_of_call qpygin0();
  65 //_____________________________________________________________________________
  66
  67 AliPythia* AliPythia::fgAliPythia=NULL;
  68
  69 AliPythia::AliPythia():
  70     fProcess(kPyMb),
  71     fEcms(0.),
  72     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  73     fProjectile("p"),
  74     fTarget("p"),
  75     fXJet(0.),
  76     fYJet(0.),
  77     fNGmax(30),
  78     fZmax(0.97),
  79     fGlauber(0),
  80     fQuenchingWeights(0),
  81     fItune(-1),
  82     fOmegaDalitz()
  83 {
  84 // Default Constructor
  85 //
  86 //  Set random number
  87     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom())
  88       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
  89     fGlauber          = 0;
  90     fQuenchingWeights = 0;
  91     Int_t i = 0;
  92     for (i = 0; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = 0;
  93     for (i = 0; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = 0;
  94     for (i = 0; i <    4; i++) fZQuench[i] = 0;
  95 }
  96
  97 AliPythia::AliPythia(const AliPythia& pythia):
  98     TPythia6(pythia),
  99     AliRndm(pythia),
 100     fProcess(kPyMb),
 101     fEcms(0.),
 102     fStrucFunc(kCTEQ5L),
 103     fProjectile("p"),
 104     fTarget("p"),
 105     fXJet(0.),
 106     fYJet(0.),
 107     fNGmax(30),
 108     fZmax(0.97),
 109     fGlauber(0),
 110     fQuenchingWeights(0),
 111     fItune(-1),
 112     fOmegaDalitz()
 113 {
 114     // Copy Constructor
 115     Int_t i;
 116     for (i = 0; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = 0;
 117     for (i = 0; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = 0;
 118     for (i = 0; i <    4; i++) fZQuench[i] = 0;
 119     pythia.Copy(*this);
 120 }
 121
 122 void AliPythia::ProcInit(Process_t process, Float_t energy, StrucFunc_t strucfunc, Int_t itune)
 123 {
 124 // Initialise the process to generate
 125     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom())
 126       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
 127
 128     fItune = itune;
 129
 130     fProcess = process;
 131     fEcms = energy;
 132     fStrucFunc = strucfunc;
 133 //...Switch off decay of pi0, K0S, Lambda, Sigma+-, Xi0-, Omega-.
 134     SetMDCY(Pycomp(111) ,1,0); // pi0
 135     SetMDCY(Pycomp(310) ,1,0); // K0S
 136     SetMDCY(Pycomp(3122),1,0); // kLambda
 137     SetMDCY(Pycomp(3112),1,0); // sigma -
 138     SetMDCY(Pycomp(3222),1,0); // sigma +
 139     SetMDCY(Pycomp(3312),1,0); // xi -
 140     SetMDCY(Pycomp(3322),1,0); // xi 0
 141     SetMDCY(Pycomp(3334),1,0); // omega-
 142     // Select structure function
 143     SetMSTP(52,2);
 144     SetMSTP(51, AliStructFuncType::PDFsetIndex(strucfunc));
 145     // Particles produced in string fragmentation point directly to either of the two endpoints
 146     // of the string (depending in the side they were generated from).
 147     SetMSTU(16,2);
 148
 149 //
 150 // Pythia initialisation for selected processes//
 151 //
 152 // Make MSEL clean
 153 //
 154     for (Int_t i=1; i<= 200; i++) {
 155         SetMSUB(i,0);
 156     }
 157 //  select charm production
 158     switch (process)
 159     {
 160     case kPyOldUEQ2ordered:  //Old underlying events with Q2 ordered QCD processes
 161 //        Multiple interactions on.
 162         SetMSTP(81,1);
 163 // Double Gaussian matter distribution.
 164         SetMSTP(82,4);
 165         SetPARP(83,0.5);
 166         SetPARP(84,0.4);
 167 //  pT0.
 168         SetPARP(82,2.0);
 169 //  Reference energy for pT0 and energy rescaling pace.
 170         SetPARP(89,1800);
 171         SetPARP(90,0.25);
 172 //  String drawing almost completely minimizes string length.
 173         SetPARP(85,0.9);
 174         SetPARP(86,0.95);
 175 // ISR and FSR activity.
 176         SetPARP(67,4);
 177         SetPARP(71,4);
 178 // Lambda_FSR scale.
 179         SetPARJ(81,0.29);
 180         break;
 181     case kPyOldUEQ2ordered2:
 182 // Old underlying events with Q2 ordered QCD processes
 183 // Multiple interactions on.
 184         SetMSTP(81,1);
 185 // Double Gaussian matter distribution.
 186         SetMSTP(82,4);
 187         SetPARP(83,0.5);
 188         SetPARP(84,0.4);
 189 // pT0.
 190         SetPARP(82,2.0);
 191 // Reference energy for pT0 and energy rescaling pace.
 192         SetPARP(89,1800);
 193         SetPARP(90,0.16);  // here is the difference with  kPyOldUEQ2ordered
 194 // String drawing almost completely minimizes string length.
 195         SetPARP(85,0.9);
 196         SetPARP(86,0.95);
 197 // ISR and FSR activity.
 198         SetPARP(67,4);
 199         SetPARP(71,4);
 200 // Lambda_FSR scale.
 201         SetPARJ(81,0.29);
 202         break;
 203     case kPyOldPopcorn:
 204 // Old production mechanism: Old Popcorn
 205         SetMSEL(1);
 206         SetMSTJ(12,3);
 207 // (D=2) Like MSTJ(12)=2 but added prod ofthe 1er rank baryon
 208         SetMSTP(88,2);
 209 // (D=1)see can be used to form  baryons (BARYON JUNCTION)
 210         SetMSTJ(1,1);
 211         AtlasTuning();
 212         break;
 213     case kPyCharm:
 214         SetMSEL(4);
 215 //  heavy quark masses
 216
 217         SetPMAS(4,1,1.2);
 218 //
 219 //    primordial pT
 220         SetMSTP(91,1);
 221         SetPARP(91,1.);
 222         SetPARP(93,5.);
 223 //
 224         break;
 225     case kPyBeauty:
 226         SetMSEL(5);
 227         SetPMAS(5,1,4.75);
 228         break;
 229     case kPyJpsi:
 230         SetMSEL(0);
 231 // gg->J/Psi g
 232         SetMSUB(86,1);
 233         break;
 234     case kPyJpsiChi:
 235         SetMSEL(0);
 236 // gg->J/Psi g
 237         SetMSUB(86,1);
 238 // gg-> chi_0c g
 239         SetMSUB(87,1);
 240 // gg-> chi_1c g
 241         SetMSUB(88,1);
 242 // gg-> chi_2c g
 243         SetMSUB(89,1);
 244         break;
 245     case kPyCharmUnforced:
 246         SetMSEL(0);
 247 // gq->qg
 248         SetMSUB(28,1);
 249 // gg->qq
 250         SetMSUB(53,1);
 251 // gg->gg
 252         SetMSUB(68,1);
 253         break;
 254     case kPyBeautyUnforced:
 255         SetMSEL(0);
 256 // gq->qg
 257         SetMSUB(28,1);
 258 // gg->qq
 259         SetMSUB(53,1);
 260 // gg->gg
 261         SetMSUB(68,1);
 262         break;
 263     case kPyMb:
 264 // Minimum Bias pp-Collisions
 265 //
 266 //
 267 //      select Pythia min. bias model
 268         SetMSEL(0);
 269         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 270         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 271         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 272         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 273
 274         AtlasTuning();
 275         break;
 276
 277     case kPyMbAtlasTuneMC09:
 278 // Minimum Bias pp-Collisions
 279 //
 280 //
 281 //      select Pythia min. bias model
 282         SetMSEL(0);
 283         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 284         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 285         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 286         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 287
 288         AtlasTuningMC09();
 289         break;
 290
 291     case kPyMbWithDirectPhoton:
 292 // Minimum Bias pp-Collisions with direct photon processes added
 293 //
 294 //
 295 //      select Pythia min. bias model
 296         SetMSEL(0);
 297         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 298         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 299         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 300         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 301
 302         SetMSUB(14,1);             //
 303         SetMSUB(18,1);             //
 304         SetMSUB(29,1);             //
 305         SetMSUB(114,1);            //
 306         SetMSUB(115,1);            //
 307
 308
 309         AtlasTuning();
 310         break;
 311
 312     case kPyMbDefault:
 313 // Minimum Bias pp-Collisions
 314 //
 315 //
 316 //      select Pythia min. bias model
 317         SetMSEL(0);
 318         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 319         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 320         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 321         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 322         break;
 323     case kPyLhwgMb:
 324 // Les Houches Working Group 05 Minimum Bias pp-Collisions: hep-ph/0604120
 325 //  -> Pythia 6.3 or above is needed
 326 //
 327         SetMSEL(0);
 328         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 329         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 330         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 331         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 332
 333         SetMSTP(51,AliStructFuncType::PDFsetIndex(kCTEQ6ll));      // CTEQ6ll pdf
 334         SetMSTP(52,2);
 335         SetMSTP(68,1);
 336         SetMSTP(70,2);
 337         SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
 338         SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
 339         SetMSTP(88,1);
 340
 341         SetPARP(82,2.3);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
 342         SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
 343         SetPARP(84,0.5);           // Core radius
 344         SetPARP(85,0.9);           // Regulates gluon prod. mechanism
 345         SetPARP(90,0.2);           // 2*epsilon (exponent in power law)
 346
 347         break;
 348     case kPyMbNonDiffr:
 349 // Minimum Bias pp-Collisions
 350 //
 351 //
 352 //      select Pythia min. bias model
 353         SetMSEL(0);
 354         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 355
 356         AtlasTuning();
 357         break;
 358     case kPyMbMSEL1:
 359         ConfigHeavyFlavor();
 360 // Intrinsic <kT^2>
 361         SetMSTP(91,1);// Width (1=gaussian) primordial kT dist. inside hadrons
 362         SetPARP(91,1.);     // <kT^2> = PARP(91,1.)^2
 363         SetPARP(93,5.);     // Upper cut-off
 364 // Set Q-quark mass
 365         SetPMAS(4,1,1.2);   // Charm quark mass
 366         SetPMAS(5,1,4.78);  // Beauty quark mass
 367         SetPARP(71,4.);     // Defaut value
 368 // Atlas Tuning
 369         AtlasTuning();
 370         break;
 371     case kPyJets:
 372 //
 373 //  QCD Jets
 374 //
 375         SetMSEL(1);
 376  // Pythia Tune A (CDF)
 377  //
 378         if (fItune < 0) {
 379           SetPARP(67,2.5);           // Regulates Initial State Radiation (value from best fit to D0 dijet analysis)
 380           SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
 381           SetPARP(82,2.0);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
 382           SetPARP(84,0.4);           // Core radius
 383           SetPARP(85,0.90) ;         // Regulates gluon prod. mechanism
 384           SetPARP(86,0.95);          // Regulates gluon prod. mechanism
 385           SetPARP(89,1800.);         // [GeV]   Ref. energy
 386           SetPARP(90,0.25);          // 2*epsilon (exponent in power law)
 387         }
 388           break;
 389     case kPyDirectGamma:
 390         SetMSEL(10);
 391         break;
 392     case kPyCharmPbPbMNR:
 393     case kPyD0PbPbMNR:
 394     case kPyDPlusPbPbMNR:
 395     case kPyDPlusStrangePbPbMNR:
 396       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 397       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 398       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 399       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
 400       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 401       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 402       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
 403         ConfigHeavyFlavor();
 404       // Intrinsic <kT>
 405       SetMSTP(91,1);
 406       SetPARP(91,1.304);
 407       SetPARP(93,6.52);
 408       // Set c-quark mass
 409       SetPMAS(4,1,1.2);
 410       break;
 411     case kPyCharmpPbMNR:
 412     case kPyD0pPbMNR:
 413     case kPyDPluspPbMNR:
 414     case kPyDPlusStrangepPbMNR:
 415       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 416       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 417       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 418       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
 419       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 420       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 421       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
 422         ConfigHeavyFlavor();
 423       // Intrinsic <kT>
 424         SetMSTP(91,1);
 425         SetPARP(91,1.16);
 426         SetPARP(93,5.8);
 427
 428       // Set c-quark mass
 429         SetPMAS(4,1,1.2);
 430       break;
 431     case kPyCharmppMNR:
 432     case kPyD0ppMNR:
 433     case kPyDPlusppMNR:
 434     case kPyDPlusStrangeppMNR:
 435     case kPyLambdacppMNR:
 436       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 437       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 438       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 439       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 440       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 441       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 442       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
 443         ConfigHeavyFlavor();
 444       // Intrinsic <kT^2>
 445         SetMSTP(91,1);
 446         SetPARP(91,1.);
 447         SetPARP(93,5.);
 448
 449       // Set c-quark mass
 450         SetPMAS(4,1,1.2);
 451       break;
 452     case kPyCharmppMNRwmi:
 453       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 454       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 455       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 456       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 457       // and with kCTEQ5L PDFs.
 458       // Added multiple interactions according to ATLAS tune settings.
 459       // To get a "reasonable" agreement with MNR results, events have to be
 460       // generated with the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 461       // set to 2.76 GeV.
 462       // To get a "perfect" agreement with MNR results, events have to be
 463       // generated in four ptHard bins with the following relative
 464       // normalizations:
 465       // 2.76-3 GeV: 25%
 466       //    3-4 GeV: 40%
 467       //    4-8 GeV: 29%
 468       //     >8 GeV:  6%
 469         ConfigHeavyFlavor();
 470       // Intrinsic <kT^2>
 471         SetMSTP(91,1);
 472         SetPARP(91,1.);
 473         SetPARP(93,5.);
 474
 475       // Set c-quark mass
 476         SetPMAS(4,1,1.2);
 477         AtlasTuning();
 478         break;
 479     case kPyBeautyPbPbMNR:
 480       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 481       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 482       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 483       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
 484       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 485       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 486       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
 487         ConfigHeavyFlavor();
 488       // QCD scales
 489         SetPARP(67,1.0);
 490         SetPARP(71,1.0);
 491       // Intrinsic <kT>
 492         SetMSTP(91,1);
 493         SetPARP(91,2.035);
 494         SetPARP(93,10.17);
 495       // Set b-quark mass
 496         SetPMAS(5,1,4.75);
 497       break;
 498     case kPyBeautypPbMNR:
 499       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 500       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 501       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 502       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
 503       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 504       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 505       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
 506         ConfigHeavyFlavor();
 507       // QCD scales
 508         SetPARP(67,1.0);
 509         SetPARP(71,1.0);
 510       // Intrinsic <kT>
 511         SetMSTP(91,1);
 512         SetPARP(91,1.60);
 513         SetPARP(93,8.00);
 514       // Set b-quark mass
 515         SetPMAS(5,1,4.75);
 516       break;
 517     case kPyBeautyppMNR:
 518       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 519       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 520       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 521       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 522       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 523       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 524       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
 525         ConfigHeavyFlavor();
 526       // QCD scales
 527         SetPARP(67,1.0);
 528         SetPARP(71,1.0);
 529
 530         // Intrinsic <kT>
 531         SetMSTP(91,1);
 532         SetPARP(91,1.);
 533         SetPARP(93,5.);
 534
 535         // Set b-quark mass
 536         SetPMAS(5,1,4.75);
 537       break;
 538      case kPyBeautyJets:
 539      case kPyBeautyppMNRwmi:
 540       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 541       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 542       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 543       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 544       // and with kCTEQ5L PDFs.
 545       // Added multiple interactions according to ATLAS tune settings.
 546       // To get a "reasonable" agreement with MNR results, events have to be
 547       // generated with the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 548       // set to 2.76 GeV.
 549       // To get a "perfect" agreement with MNR results, events have to be
 550       // generated in four ptHard bins with the following relative
 551       // normalizations:
 552       // 2.76-4 GeV:  5%
 553       //    4-6 GeV: 31%
 554       //    6-8 GeV: 28%
 555       //     >8 GeV: 36%
 556          ConfigHeavyFlavor();
 557       // QCD scales
 558          SetPARP(67,1.0);
 559          SetPARP(71,1.0);
 560
 561          // Intrinsic <kT>
 562          SetMSTP(91,1);
 563          SetPARP(91,1.);
 564          SetPARP(93,5.);
 565
 566       // Set b-quark mass
 567          SetPMAS(5,1,4.75);
 568
 569          AtlasTuning();
 570          break;
 571     case kPyW:
 572
 573       //Inclusive production of W+/-
 574       SetMSEL(0);
 575       //f fbar -> W+
 576       SetMSUB(2,1);
 577       //        //f fbar -> g W+
 578       //        SetMSUB(16,1);
 579       //        //f fbar -> gamma W+
 580       //        SetMSUB(20,1);
 581       //        //f g -> f W+
 582       //        SetMSUB(31,1);
 583       //        //f gamma -> f W+
 584       //        SetMSUB(36,1);
 585
 586       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
 587       // With parton showers on we are generating "W inclusive process"
 588       SetMSTP(61,1); //Initial QCD & QED showers on
 589       SetMSTP(71,1); //Final QCD & QED showers on
 590
 591       break;
 592
 593     case kPyZ:
 594
 595       //Inclusive production of Z
 596       SetMSEL(0);
 597       //f fbar -> Z/gamma
 598       SetMSUB(1,1);
 599
 600       //       // f fbar -> g Z/gamma
 601       //       SetMSUB(15,1);
 602       //       // f fbar -> gamma Z/gamma
 603       //       SetMSUB(19,1);
 604       //       // f g -> f Z/gamma
 605       //       SetMSUB(30,1);
 606       //       // f gamma -> f Z/gamma
 607       //       SetMSUB(35,1);
 608
 609       //only Z included, not gamma
 610       SetMSTP(43,2);
 611
 612       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
 613       // With parton showers on we are generating "Z inclusive process"
 614       SetMSTP(61,1); //Initial QCD & QED showers on
 615       SetMSTP(71,1); //Final QCD & QED showers on
 616
 617       break;
 618       case kPyMBRSingleDiffraction:
 619       case kPyMBRDoubleDiffraction:
 620       case kPyMBRCentralDiffraction:
 621       break;
 622       case kPyJetsPWHG:
 623       //    N.B.
 624       //    ====
 625       //    For the case of jet production the following parameter setting
 626       //    limits the transverse momentum of secondary scatterings, due
 627       //    to multiple parton interactions, to be less than that of the
 628       //    primary interaction (see POWHEG Dijet paper arXiv:1012.3380
 629       //    [hep-ph] sec. 4.1 and also the PYTHIA Manual).
 630       SetMSTP(86,1);
 631
 632       //    maximum number of errors before pythia aborts (def=10)
 633       SetMSTU(22,10);
 634       //    number of warnings printed on the shell
 635       SetMSTU(26,20);
 636       break;
 637
 638       case kPyCharmPWHG:
 639       case kPyBeautyPWHG:
 640       case kPyWPWHG:   //!!!! CHANGE done for W with Powheg !!!!!!! :)
 641       //    number of warnings printed on the shell
 642       SetMSTU(26,20);
 643
 644       break;
 645     }
 646 //
 647 //  Initialize PYTHIA
 648 //
 649 //  Select the tune
 650     if (itune > -1) {
 651       Pytune(itune);
 652       if (GetMSTP(192) > 1 || GetMSTP(193) > 1) {
 653         AliWarning(Form("Structure function for tune %5d set to %5s\n",
 654                         itune,  AliStructFuncType::PDFsetName(strucfunc).Data()));
 655         SetMSTP(52,2);
 656         SetMSTP(51, AliStructFuncType::PDFsetIndex(strucfunc));
 657       }
 658     }
 659 //
 660     SetMSTP(41,1);   // all resonance decays switched on
 661     if (process == kPyJetsPWHG || process == kPyCharmPWHG || process == kPyBeautyPWHG || process == kPyWPWHG) {
 662       Initialize("USER","","",0.);
 663     } else {
 664       Initialize("CMS",fProjectile,fTarget,fEcms);
 665     }
 666     fOmegaDalitz.Init();
 667 }
 668
 669 Int_t AliPythia::CheckedLuComp(Int_t kf)
 670 {
 671 // Check Lund particle code (for debugging)
 672     Int_t kc=Pycomp(kf);
 673     printf("\n Lucomp kf,kc %d %d",kf,kc);
 674     return kc;
 675 }
 676
 677 void AliPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2, Int_t pdf)
 678 {
 679 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2
 680 //    The MSTP array in the PYPARS common block is used to enable and
 681 //    select the nuclear structure functions.
 682 //    MSTP(52)  : (D=1) choice of proton and nuclear structure-function library
 683 //            =1: internal PYTHIA acording to MSTP(51)
 684 //            =2: PDFLIB proton  s.f., with MSTP(51)  = 1000xNGROUP+NSET
 685 //    If the following mass number both not equal zero, nuclear corrections of the stf are used.
 686 //    MSTP(192) : Mass number of nucleus side 1
 687 //    MSTP(193) : Mass number of nucleus side 2
 688 //    MSTP(194) : Nuclear structure function: 0: EKS98 8:EPS08 9:EPS09LO 19:EPS09NLO
 689     SetMSTP(52,2);
 690     SetMSTP(192, a1);
 691     SetMSTP(193, a2);
 692     SetMSTP(194, pdf);
 693 }
 694
 695
 696 AliPythia* AliPythia::Instance()
 697 {
 698 // Set random number generator
 699     if (fgAliPythia) {
 700         return fgAliPythia;
 701     } else {
 702         fgAliPythia = new AliPythia();
 703         return fgAliPythia;
 704     }
 705 }
 706
 707 void AliPythia::PrintParticles()
 708 {
 709 // Print list of particl properties
 710     Int_t np = 0;
 711     char*   name = new char[16];
 712     for (Int_t kf=0; kf<1000000; kf++) {
 713         for (Int_t c = 1;  c > -2; c-=2) {
 714             Int_t kc = Pycomp(c*kf);
 715             if (kc) {
 716                 Float_t mass  = GetPMAS(kc,1);
 717                 Float_t width = GetPMAS(kc,2);
 718                 Float_t tau   = GetPMAS(kc,4);
 719
 720                 Pyname(kf,name);
 721
 722                 np++;
 723
 724                 printf("\n mass, width, tau: %6d %s %10.3f %10.3e %10.3e",
 725                        c*kf, name, mass, width, tau);
 726             }
 727         }
 728     }
 729     printf("\n Number of particles %d \n \n", np);
 730 }
 731
 732 void  AliPythia::ResetDecayTable()
 733 {
 734 //  Set default values for pythia decay switches
 735     Int_t i;
 736     for (i = 1; i <  501; i++) SetMDCY(i,1,fDefMDCY[i]);
 737     for (i = 1; i < 2001; i++) SetMDME(i,1,fDefMDME[i]);
 738 }
 739
 740 void  AliPythia::SetDecayTable()
 741 {
 742 //  Set default values for pythia decay switches
 743 //
 744     Int_t i;
 745     for (i = 1; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = GetMDCY(i,1);
 746     for (i = 1; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = GetMDME(i,1);
 747 }
 748
 749 void  AliPythia::Pyclus(Int_t& njet)
 750 {
 751 //  Call Pythia clustering algorithm
 752 //
 753     pyclus(njet);
 754 }
 755
 756 void  AliPythia::Pycell(Int_t& njet)
 757 {
 758 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
 759 //
 760     pycell(njet);
 761 }
 762
 763 void  AliPythia::Pyshow(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
 764 {
 765 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
 766 //
 767     pyshow(ip1, ip2, qmax);
 768 }
 769
 770 void AliPythia::Pyrobo(Int_t imi, Int_t ima, Double_t the, Double_t phi, Double_t bex, Double_t bey, Double_t bez)
 771 {
 772     pyrobo(imi, ima, the, phi, bex, bey, bez);
 773 }
 774
 775 void AliPythia::Pytune(Int_t itune)
 776 {
 777 /*
 778 C
 779 C ITUNE    NAME (detailed descriptions below)
 780 C     0 Default : No settings changed => linked Pythia version's defaults.
 781 C ====== Old UE, Q2-ordered showers ==========================================
 782 C   100       A : Rick Field's CDF Tune A
 783 C   101      AW : Rick Field's CDF Tune AW
 784 C   102      BW : Rick Field's CDF Tune BW
 785 C   103      DW : Rick Field's CDF Tune DW
 786 C   104     DWT : Rick Field's CDF Tune DW with slower UE energy scaling
 787 C   105      QW : Rick Field's CDF Tune QW (NB: needs CTEQ6.1M pdfs externally)
 788 C   106 ATLAS-DC2: Arthur Moraes' (old) ATLAS tune (ATLAS DC2 / Rome)
 789 C   107     ACR : Tune A modified with annealing CR
 790 C   108      D6 : Rick Field's CDF Tune D6 (NB: needs CTEQ6L pdfs externally)
 791 C   109     D6T : Rick Field's CDF Tune D6T (NB: needs CTEQ6L pdfs externally)
 792 C ====== Intermediate Models =================================================
 793 C   200    IM 1 : Intermediate model: new UE, Q2-ordered showers, annealing CR
 794 C   201     APT : Tune A modified to use pT-ordered final-state showers
 795 C ====== New UE, interleaved pT-ordered showers, annealing CR ================
 796 C   300      S0 : Sandhoff-Skands Tune 0
 797 C   301      S1 : Sandhoff-Skands Tune 1
 798 C   302      S2 : Sandhoff-Skands Tune 2
 799 C   303     S0A : S0 with "Tune A" UE energy scaling
 800 C   304    NOCR : New UE "best try" without colour reconnections
 801 C   305     Old : New UE, original (primitive) colour reconnections
 802 C   306 ATLAS-CSC: Arthur Moraes' (new) ATLAS tune (needs CTEQ6L externally)
 803 C ======= The Uppsala models =================================================
 804 C   ( NB! must be run with special modified Pythia 6.215 version )
 805 C   ( available from http://www.isv.uu.se/thep/MC/scigal/        )
 806 C   400   GAL 0 : Generalized area-law model. Old parameters
 807 C   401   SCI 0 : Soft-Colour-Interaction model. Old parameters
 808 C   402   GAL 1 : Generalized area-law model. Tevatron MB retuned (Skands)
 809 */
 810     pytune(itune);
 811 }
 812
 813 void AliPythia::Py2ent(Int_t idx, Int_t pdg1, Int_t pdg2, Double_t p){
 814   // Inset 2-parton system at line idx
 815   py2ent(idx, pdg1, pdg2, p);
 816 }
 817
 818
 819 void AliPythia::InitQuenching(Float_t cMin, Float_t cMax, Float_t k, Int_t iECMethod, Float_t zmax, Int_t ngmax)
 820 {
 821 // Initializes
 822 // (1) The quenching model using quenching weights according to C. Salgado and U. Wiedemann
 823 // (2) The nuclear geometry using the Glauber Model
 824 //
 825
 826     fGlauber = AliFastGlauber::Instance();
 827     fGlauber->Init(2);
 828     fGlauber->SetCentralityClass(cMin, cMax);
 829
 830     fQuenchingWeights = new AliQuenchingWeights();
 831     fQuenchingWeights->InitMult();
 832     fQuenchingWeights->SetK(k);
 833     fQuenchingWeights->SetECMethod(AliQuenchingWeights::kECMethod(iECMethod));
 834     fNGmax = ngmax;
 835     fZmax  = zmax;
 836
 837 }
 838
 839
 840 void  AliPythia::Quench()
 841 {
 842 //
 843 //
 844 //  Simple Jet Quenching routine:
 845 //  =============================
 846 //  The jet formed by all final state partons radiated by the parton created
 847 //  in the hard collisions is quenched by a factor (1-z) using light cone variables in
 848 //  the initial parton reference frame:
 849 //  (E + p_z)new = (1-z) (E + p_z)old
 850 //
 851 //
 852 //
 853 //
 854 //   The lost momentum is first balanced by one gluon with virtuality > 0.
 855 //   Subsequently the gluon splits to yield two gluons with E = p.
 856 //
 857 //
 858 //
 859     static Float_t eMean = 0.;
 860     static Int_t   icall = 0;
 861
 862     Double_t p0[4][5];
 863     Double_t p1[4][5];
 864     Double_t p2[4][5];
 865     Int_t   klast[4] = {-1, -1, -1, -1};
 866
 867     Int_t numpart   = fPyjets->N;
 868     Double_t px = 0., py = 0., pz = 0., e = 0., m = 0., p = 0., pt = 0., theta = 0., phi = 0.;
 869     Double_t pxq[4], pyq[4], pzq[4], eq[4], yq[4], mq[4], pq[4], phiq[4], thetaq[4], ptq[4];
 870     Bool_t  quenched[4];
 871     Double_t wjtKick[4] = {0., 0., 0., 0.};
 872     Int_t nGluon[4];
 873     Int_t qPdg[4];
 874     Int_t   imo, kst, pdg;
 875
 876 //
 877 //  Sore information about Primary partons
 878 //
 879 //  j =
 880 //  0, 1 partons from hard scattering
 881 //  2, 3 partons from initial state radiation
 882 //
 883     for (Int_t i = 2; i <= 7; i++) {
 884         Int_t j = 0;
 885         // Skip gluons that participate in hard scattering
 886         if (i == 4 || i == 5) continue;
 887         // Gluons from hard Scattering
 888         if (i == 6 || i == 7) {
 889             j = i - 6;
 890             pxq[j]    = fPyjets->P[0][i];
 891             pyq[j]    = fPyjets->P[1][i];
 892             pzq[j]    = fPyjets->P[2][i];
 893             eq[j]     = fPyjets->P[3][i];
 894             mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
 895         } else {
 896             // Gluons from initial state radiation
 897             //
 898             // Obtain 4-momentum vector from difference between original parton and parton after gluon
 899             // radiation. Energy is calculated independently because initial state radition does not
 900             // conserve strictly momentum and energy for each partonic system independently.
 901             //
 902             // Not very clean. Should be improved !
 903             //
 904             //
 905             j = i;
 906             pxq[j]    = fPyjets->P[0][i] - fPyjets->P[0][i+2];
 907             pyq[j]    = fPyjets->P[1][i] - fPyjets->P[1][i+2];
 908             pzq[j]    = fPyjets->P[2][i] - fPyjets->P[2][i+2];
 909             mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
 910             eq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j] + mq[j] * mq[j]);
 911         }
 912 //
 913 //  Calculate some kinematic variables
 914 //
 915         yq[j]     = 0.5 * TMath::Log((eq[j] + pzq[j] + 1.e-14) / (eq[j] - pzq[j] + 1.e-14));
 916         pq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j]);
 917         phiq[j]   = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-pyq[j], -pxq[j]);
 918         ptq[j]    = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j]);
 919         thetaq[j] = TMath::ATan2(ptq[j], pzq[j]);
 920         qPdg[j]   =  fPyjets->K[1][i];
 921     }
 922
 923     Double_t int0[4];
 924     Double_t int1[4];
 925
 926     fGlauber->GetI0I1ForPythiaAndXY(4, phiq, int0, int1, fXJet, fYJet, 15.);
 927
 928     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 929         //
 930         // Quench only central jets and with E > 10.
 931         //
 932
 933
 934         Int_t itype = (qPdg[j] == 21) ? 2 : 1;
 935         Double_t eloss = fQuenchingWeights->GetELossRandomKFast(itype, int0[j], int1[j], eq[j]);
 936
 937         if (TMath::Abs(yq[j]) > 2.5 || eq[j] < 10.) {
 938             fZQuench[j] = 0.;
 939         } else {
 940             if (eq[j] > 40. && TMath::Abs(yq[j]) < 0.5) {
 941                 icall ++;
 942                 eMean += eloss;
 943             }
 944             //
 945             // Extra pt
 946             Double_t l =   fQuenchingWeights->CalcLk(int0[j], int1[j]);
 947             wjtKick[j] = TMath::Sqrt(l *  fQuenchingWeights->CalcQk(int0[j], int1[j]));
 948             //
 949             // Fractional energy loss
 950             fZQuench[j] = eloss / eq[j];
 951             //
 952             // Avoid complete loss
 953             //
 954             if (fZQuench[j] > fZmax) fZQuench[j] = fZmax;
 955             //
 956             // Some debug printing
 957
 958
 959 //          printf("Initial parton # %3d, Type %3d Energy %10.3f Phi %10.3f Length %10.3f Loss %10.3f Kick %10.3f Mean: %10.3f %10.3f\n",
 960 //                 j, itype, eq[j], phiq[j], l, eloss, wjtKick[j], eMean / Float_t(icall+1), yq[j]);
 961
 962 //          fZQuench[j] = 0.8;
 963 //          while (fZQuench[j] >= 0.95)  fZQuench[j] = gRandom->Exp(0.2);
 964         }
 965
 966         quenched[j] = (fZQuench[j] > 0.01);
 967     } // primary partons
 968
 969
 970
 971     Double_t pNew[1000][4];
 972     Int_t    kNew[1000];
 973     Int_t icount = 0;
 974     Double_t zquench[4];
 975
 976 //
 977 //  System Loop
 978     for (Int_t isys = 0; isys < 4; isys++) {
 979 //      Skip to next system if not quenched.
 980         if (!quenched[isys]) continue;
 981
 982         nGluon[isys]   = 1 + Int_t(fZQuench[isys] / (1. - fZQuench[isys]));
 983         if (nGluon[isys] > fNGmax) nGluon[isys] = fNGmax;
 984         zquench[isys] = 1. - TMath::Power(1. - fZQuench[isys], 1./Double_t(nGluon[isys]));
 985         wjtKick[isys]  = wjtKick[isys] / TMath::Sqrt(Double_t(nGluon[isys]));
 986
 987
 988
 989         Int_t igMin = -1;
 990         Int_t igMax = -1;
 991         Double_t pg[4] = {0., 0., 0., 0.};
 992
 993 //
 994 // Loop on radiation events
 995
 996         for (Int_t iglu = 0; iglu < nGluon[isys]; iglu++) {
 997             while (1) {
 998                 icount = 0;
 999                 for (Int_t k = 0; k < 4; k++)
1000                 {
1001                     p0[isys][k] = 0.;
1002                     p1[isys][k] = 0.;
1003                     p2[isys][k] = 0.;
1004                 }
1005 //      Loop over partons
1006                 for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1007                 {
1008                     imo =  fPyjets->K[2][i];
1009                     kst =  fPyjets->K[0][i];
1010                     pdg =  fPyjets->K[1][i];
1011
1012
1013
1014 //      Quarks and gluons only
1015                     if (pdg != 21 && TMath::Abs(pdg) > 6) continue;
1016 //      Particles from hard scattering only
1017
1018                     if (imo > 8 && imo < 1000) imo = fPyjets->K[2][imo - 1];
1019                     Int_t imom = imo % 1000;
1020                     if ((isys == 0 || isys == 1) && ((imom != (isys + 7)))) continue;
1021                     if ((isys == 2 || isys == 3) && ((imom != (isys + 1)))) continue;
1022
1023
1024 //      Skip comment lines
1025                     if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1026 //
1027 //      Parton kinematic
1028                     px    = fPyjets->P[0][i];
1029                     py    = fPyjets->P[1][i];
1030                     pz    = fPyjets->P[2][i];
1031                     e     = fPyjets->P[3][i];
1032                     m     = fPyjets->P[4][i];
1033                     pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
1034                     p     = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
1035                     phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);
1036                     theta = TMath::ATan2(pt, pz);
1037
1038 //
1039 //      Save 4-momentum sum for balancing
1040                     Int_t index = isys;
1041
1042                     p0[index][0] += px;
1043                     p0[index][1] += py;
1044                     p0[index][2] += pz;
1045                     p0[index][3] += e;
1046
1047                     klast[index] = i;
1048
1049 //
1050 //      Fractional energy loss
1051                     Double_t z = zquench[index];
1052
1053
1054 //      Don't fully quench radiated gluons
1055 //
1056                     if (imo > 1000) {
1057 //      This small factor makes sure that the gluons are not too close in phase space to avoid recombination
1058 //
1059
1060                         z = 0.02;
1061                     }
1062 //                  printf("z: %d %f\n", imo, z);
1063
1064
1065 //
1066
1067                     //
1068                     //
1069                     //      Transform into frame in which initial parton is along z-axis
1070                     //
1071                     TVector3 v(px, py, pz);
1072                     v.RotateZ(-phiq[index]);  v.RotateY(-thetaq[index]);
1073                     Double_t pxs = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pl  = v.Z();
1074
1075                     Double_t jt  = TMath::Sqrt(pxs * pxs + pys * pys);
1076                     Double_t mt2 = jt * jt + m * m;
1077                     Double_t zmax = 1.;
1078                     //
1079                     // Kinematic limit on z
1080                     //
1081                     if (m > 0.) zmax = 1. - m / TMath::Sqrt(m * m + jt * jt);
1082                     //
1083                     // Change light-cone kinematics rel. to initial parton
1084                     //
1085                     Double_t eppzOld = e + pl;
1086                     Double_t empzOld = e - pl;
1087
1088                     Double_t eppzNew = (1. - z) * eppzOld;
1089                     Double_t empzNew = empzOld - mt2 * z / eppzOld;
1090                     Double_t eNew    = 0.5 * (eppzNew + empzNew);
1091                     Double_t plNew   = 0.5 * (eppzNew - empzNew);
1092
1093                     Double_t jtNew;
1094                     //
1095                     // if mt very small (or sometimes even < 0 for numerical reasons) set it to 0
1096                     Double_t mt2New = eppzNew * empzNew;
1097                     if (mt2New < 1.e-8) mt2New = 0.;
1098                     if (z < zmax) {
1099                         if (m * m > mt2New) {
1100                             //
1101                             // This should not happen
1102                             //
1103                             Fatal("Quench()", "This should never happen %e %e %e!", m, eppzNew, empzNew);
1104                             jtNew = 0;
1105                         } else {
1106                             jtNew    = TMath::Sqrt(mt2New - m * m);
1107                         }
1108                     } else {
1109                         // If pT is to small (probably a leading massive particle) we scale only the energy
1110                         // This can cause negative masses of the radiated gluon
1111                         // Let's hope for the best ...
1112                         jtNew = jt;
1113                         eNew  = TMath::Sqrt(plNew * plNew + mt2);
1114
1115                     }
1116                     //
1117                     //     Calculate new px, py
1118                     //
1119                     Double_t pxNew   = 0;
1120                     Double_t pyNew   = 0;
1121
1122                     if (jt>0) {
1123                       pxNew = jtNew / jt * pxs;
1124                       pyNew = jtNew / jt * pys;
1125                     }
1126 //                  Double_t dpx = pxs - pxNew;
1127 //                  Double_t dpy = pys - pyNew;
1128 //                  Double_t dpz = pl  - plNew;
1129 //                  Double_t de  = e   - eNew;
1130 //                  Double_t dmass2 = de * de  - dpx * dpx - dpy * dpy - dpz * dpz;
1131 //                  printf("New mass (1) %e %e %e %e %e %e %e \n", dmass2, jt, jtNew, pl, plNew, e, eNew);
1132 //                  printf("New mass (2) %e %e \n", pxNew, pyNew);
1133                     //
1134                     //      Rotate back
1135                     //
1136                     TVector3 w(pxNew, pyNew, plNew);
1137                     w.RotateY(thetaq[index]); w.RotateZ(phiq[index]);
1138                     pxNew = w.X(); pyNew = w.Y(); plNew = w.Z();
1139
1140                     p1[index][0] += pxNew;
1141                     p1[index][1] += pyNew;
1142                     p1[index][2] += plNew;
1143                     p1[index][3] += eNew;
1144                     //
1145                     // Updated 4-momentum vectors
1146                     //
1147                     pNew[icount][0]  = pxNew;
1148                     pNew[icount][1]  = pyNew;
1149                     pNew[icount][2]  = plNew;
1150                     pNew[icount][3]  = eNew;
1151                     kNew[icount]     = i;
1152                     icount++;
1153                 } // parton loop
1154                 //
1155                 // Check if there was phase-space for quenching
1156                 //
1157
1158                 if (icount == 0) quenched[isys] = kFALSE;
1159                 if (!quenched[isys]) break;
1160
1161                 for (Int_t j = 0; j < 4; j++)
1162                 {
1163                     p2[isys][j] = p0[isys][j] - p1[isys][j];
1164                 }
1165                 p2[isys][4] = p2[isys][3] * p2[isys][3] - p2[isys][0] * p2[isys][0] - p2[isys][1] * p2[isys][1] - p2[isys][2] * p2[isys][2];
1166                 if (p2[isys][4] > 0.) {
1167                     p2[isys][4] = TMath::Sqrt(p2[isys][4]);
1168                     break;
1169                 } else {
1170                     printf("Warning negative mass squared in system %d %f ! \n", isys, zquench[isys]);
1171                     printf("4-Momentum: %10.3e %10.3e %10.3e %10.3e %10.3e \n", p2[isys][0], p2[isys][1], p2[isys][2], p2[isys][3], p2[isys][4]);
1172                     if (p2[isys][4] < -0.01) {
1173                         printf("Negative mass squared !\n");
1174                         // Here we have to put the gluon back to mass shell
1175                         // This will lead to a small energy imbalance
1176                         p2[isys][4]  = 0.;
1177                         p2[isys][3]  = TMath::Sqrt(p2[isys][0] * p2[isys][0] + p2[isys][1] * p2[isys][1] + p2[isys][2] * p2[isys][2]);
1178                         break;
1179                     } else {
1180                         p2[isys][4] = 0.;
1181                         break;
1182                     }
1183                 }
1184                 /*
1185                 zHeavy *= 0.98;
1186                 printf("zHeavy lowered to %f\n", zHeavy);
1187                 if (zHeavy < 0.01) {
1188                     printf("No success ! \n");
1189                     icount = 0;
1190                     quenched[isys] = kFALSE;
1191                     break;
1192                 }
1193                 */
1194             } // iteration on z (while)
1195
1196 //          Update  event record
1197             for (Int_t k = 0; k < icount; k++) {
1198 //              printf("%6d %6d %10.3e %10.3e %10.3e %10.3e\n", k, kNew[k], pNew[k][0],pNew[k][1], pNew[k][2], pNew[k][3] );
1199                 fPyjets->P[0][kNew[k]] = pNew[k][0];
1200                 fPyjets->P[1][kNew[k]] = pNew[k][1];
1201                 fPyjets->P[2][kNew[k]] = pNew[k][2];
1202                 fPyjets->P[3][kNew[k]] = pNew[k][3];
1203             }
1204             //
1205             // Add the gluons
1206             //
1207             Int_t ish = 0;
1208             Int_t iGlu;
1209             if (!quenched[isys]) continue;
1210 //
1211 //      Last parton from shower i
1212             Int_t in = klast[isys];
1213 //
1214 //      Continue if no parton in shower i selected
1215             if (in == -1) continue;
1216 //
1217 //      If this is the second initial parton and it is behind the first move pointer by previous ish
1218             if (isys == 1 && klast[1] > klast[0]) in += ish;
1219 //
1220 //      Starting index
1221
1222 //          jmin = in - 1;
1223 // How many additional gluons will be generated
1224             ish  = 1;
1225             if (p2[isys][4] > 0.05) ish = 2;
1226 //
1227 //      Position of gluons
1228             iGlu = numpart;
1229             if (iglu == 0) igMin = iGlu;
1230             igMax = iGlu;
1231             numpart += ish;
1232             (fPyjets->N) += ish;
1233
1234             if (ish == 1) {
1235                 fPyjets->P[0][iGlu] = p2[isys][0];
1236                 fPyjets->P[1][iGlu] = p2[isys][1];
1237                 fPyjets->P[2][iGlu] = p2[isys][2];
1238                 fPyjets->P[3][iGlu] = p2[isys][3];
1239                 fPyjets->P[4][iGlu] = p2[isys][4];
1240
1241                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1242                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1243                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;
1244                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1245                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;
1246                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1247
1248                 pg[0] += p2[isys][0];
1249                 pg[1] += p2[isys][1];
1250                 pg[2] += p2[isys][2];
1251                 pg[3] += p2[isys][3];
1252             } else {
1253                 //
1254                 // Split gluon in rest frame.
1255                 //
1256                 Double_t bx   =  p2[isys][0] / p2[isys][3];
1257                 Double_t by   =  p2[isys][1] / p2[isys][3];
1258                 Double_t bz   =  p2[isys][2] / p2[isys][3];
1259                 Double_t pst  =  p2[isys][4] / 2.;
1260                 //
1261                 // Isotropic decay ????
1262                 Double_t cost = 2. * gRandom->Rndm() - 1.;
1263                 Double_t sint = TMath::Sqrt((1.-cost)*(1.+cost));
1264                 Double_t phis =  2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
1265
1266                 Double_t pz1 =   pst * cost;
1267                 Double_t pz2 =  -pst * cost;
1268                 Double_t pt1 =   pst * sint;
1269                 Double_t pt2 =  -pst * sint;
1270                 Double_t px1 =   pt1 * TMath::Cos(phis);
1271                 Double_t py1 =   pt1 * TMath::Sin(phis);
1272                 Double_t px2 =   pt2 * TMath::Cos(phis);
1273                 Double_t py2 =   pt2 * TMath::Sin(phis);
1274
1275                 fPyjets->P[0][iGlu] = px1;
1276                 fPyjets->P[1][iGlu] = py1;
1277                 fPyjets->P[2][iGlu] = pz1;
1278                 fPyjets->P[3][iGlu] = pst;
1279                 fPyjets->P[4][iGlu] = 0.;
1280
1281                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1 ;
1282                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;
1283                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1284                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;
1285                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1286
1287                 fPyjets->P[0][iGlu+1] = px2;
1288                 fPyjets->P[1][iGlu+1] = py2;
1289                 fPyjets->P[2][iGlu+1] = pz2;
1290                 fPyjets->P[3][iGlu+1] = pst;
1291                 fPyjets->P[4][iGlu+1] = 0.;
1292
1293                 fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1294                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1295                 fPyjets->K[1][iGlu+1] = 21;
1296                 fPyjets->K[2][iGlu+1] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1297                 fPyjets->K[3][iGlu+1] = -1;
1298                 fPyjets->K[4][iGlu+1] = -1;
1299                 SetMSTU(1,0);
1300                 SetMSTU(2,0);
1301                 //
1302                 // Boost back
1303                 //
1304                 Pyrobo(iGlu + 1, iGlu + 2, 0., 0., bx, by, bz);
1305             }
1306 /*
1307             for (Int_t ig = iGlu; ig < iGlu+ish; ig++) {
1308                 Double_t px, py, pz;
1309                 px = fPyjets->P[0][ig];
1310                 py = fPyjets->P[1][ig];
1311                 pz = fPyjets->P[2][ig];
1312                 TVector3 v(px, py, pz);
1313                 v.RotateZ(-phiq[isys]);
1314                 v.RotateY(-thetaq[isys]);
1315                 Double_t pxs     = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pzs  = v.Z();
1316                 Double_t r       = AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1317                 Double_t jtKick  = 0.3 * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r));
1318                 if (ish == 2)   jtKick  = wjtKick[i] * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r)) / TMath::Sqrt(2.);
1319                 Double_t phiKick = 2. * TMath::Pi() * AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1320                 pxs += jtKick * TMath::Cos(phiKick);
1321                 pys += jtKick * TMath::Sin(phiKick);
1322                 TVector3 w(pxs, pys, pzs);
1323                 w.RotateY(thetaq[isys]);
1324                 w.RotateZ(phiq[isys]);
1325                 fPyjets->P[0][ig] = w.X();
1326                 fPyjets->P[1][ig] = w.Y();
1327                 fPyjets->P[2][ig] = w.Z();
1328                 fPyjets->P[2][ig] = w.Mag();
1329             }
1330 */
1331         } // kGluon
1332
1333
1334     // Check energy conservation
1335         Double_t pxs = 0.;
1336         Double_t pys = 0.;
1337         Double_t pzs = 0.;
1338         Double_t es  = 14000.;
1339
1340         for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1341         {
1342             kst =  fPyjets->K[0][i];
1343             if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1344             pxs += fPyjets->P[0][i];
1345             pys += fPyjets->P[1][i];
1346             pzs += fPyjets->P[2][i];
1347             es  -= fPyjets->P[3][i];
1348         }
1349         if (TMath::Abs(pxs) > 1.e-2 ||
1350             TMath::Abs(pys) > 1.e-2 ||
1351             TMath::Abs(pzs) > 1.e-1) {
1352             printf("%e %e %e %e\n", pxs, pys, pzs, es);
1353 //              Fatal("Quench()", "4-Momentum non-conservation");
1354         }
1355
1356     } // end quenching loop (systems)
1357 // Clean-up
1358     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1359     {
1360         imo =  fPyjets->K[2][i];
1361         if (imo > 1000) {
1362             fPyjets->K[2][i] = fPyjets->K[2][i] % 1000;
1363         }
1364     }
1365 //      this->Pylist(1);
1366 } // end quench
1367
1368
1369 void AliPythia::Pyquen(Double_t a, Int_t ibf, Double_t b)
1370 {
1371     // Igor Lokthine's quenching routine
1372     // http://lokhtin.web.cern.ch/lokhtin/pyquen/pyquen.txt
1373
1374     pyquen(a, ibf, b);
1375 }
1376
1377 void AliPythia::SetPyquenParameters(Double_t t0, Double_t tau0, Int_t nf, Int_t iengl, Int_t iangl)
1378 {
1379     // Set the parameters for the PYQUEN package.
1380     // See comments in PyquenCommon.h
1381
1382
1383     PYQPAR.t0    = t0;
1384     PYQPAR.tau0  = tau0;
1385     PYQPAR.nf    = nf;
1386     PYQPAR.iengl = iengl;
1387     PYQPAR.iangl = iangl;
1388 }
1389
1390
1391 void AliPythia::Pyevnw()
1392 {
1393     // New multiple interaction scenario
1394     pyevnw();
1395 }
1396
1397 void  AliPythia::Pyshowq(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
1398 {
1399     //  Call medium-modified Pythia jet reconstruction algorithm
1400     //
1401     pyshowq(ip1, ip2, qmax);
1402 }
1403  void AliPythia::Qpygin0()
1404  {
1405      // New multiple interaction scenario
1406      qpygin0();
1407  }
1408
1409 void AliPythia::GetQuenchingParameters(Double_t& xp, Double_t& yp, Double_t z[4])
1410 {
1411     // Return event specific quenching parameters
1412     xp = fXJet;
1413     yp = fYJet;
1414     for (Int_t i = 0; i < 4; i++) z[i] = fZQuench[i];
1415
1416 }
1417
1418 void AliPythia::ConfigHeavyFlavor()
1419 {
1420     //
1421     // Default configuration for Heavy Flavor production
1422     //
1423     // All QCD processes
1424     //
1425     SetMSEL(1);
1426
1427
1428     if (fItune < 0) {
1429       // No multiple interactions
1430       SetMSTP(81,0);
1431       SetPARP(81, 0.);
1432       SetPARP(82, 0.);
1433     }
1434     // Initial/final parton shower on (Pythia default)
1435     SetMSTP(61,1);
1436     SetMSTP(71,1);
1437
1438     // 2nd order alpha_s
1439     SetMSTP(2,2);
1440
1441     // QCD scales
1442     SetMSTP(32,2);
1443     SetPARP(34,1.0);
1444 }
1445
1446 void AliPythia::AtlasTuning()
1447 {
1448     //
1449     // Configuration for the ATLAS tuning
1450     if (fItune > -1) return;
1451     printf("ATLAS TUNE \n");
1452
1453     SetMSTP(51, AliStructFuncType::PDFsetIndex(kCTEQ5L));      // CTEQ5L pdf
1454     SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
1455     SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
1456     SetPARP(81,1.9);           // Min. pt for multiple interactions (default in 6.2-14)
1457     SetPARP(82,1.8);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
1458     SetPARP(89,1000.);         // [GeV]   Ref. energy
1459     SetPARP(90,0.16);          // 2*epsilon (exponent in power law)
1460     SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
1461     SetPARP(84,0.5);           // Core radius
1462     SetPARP(85,0.33);          // Regulates gluon prod. mechanism
1463     SetPARP(86,0.66);          // Regulates gluon prod. mechanism
1464     SetPARP(67,1);             // Regulates Initial State Radiation
1465 }
1466
1467 void AliPythia::AtlasTuningMC09()
1468 {
1469     //
1470     // Configuration for the ATLAS tuning
1471     if (fItune > -1) return;
1472     printf("ATLAS New TUNE MC09\n");
1473     SetMSTP(81,21);             // treatment for MI, ISR, FSR and beam remnants: MI on, new model
1474     SetMSTP(82, 4);             // Double Gaussian Model
1475     SetMSTP(52, 2);             // External PDF
1476     SetMSTP(51, 20650);         // MRST LO*
1477
1478
1479     SetMSTP(70, 0);             // (was 2: def manual 1, def code 0) virtuality scale for ISR
1480     SetMSTP(72, 1);             // (was 0: def 1) maximum scale for FSR
1481     SetMSTP(88, 1);             // (was 0: def 1) strategy for qq junction to di-quark or baryon in beam remnant
1482     SetMSTP(90, 0);             // (was 1: def 0) strategy of compensate the primordial kT
1483
1484     SetPARP(78, 0.3);           // the amount of color reconnection in the final state
1485     SetPARP(80, 0.1);           // probability of color partons kicked out from beam remnant
1486     SetPARP(82, 2.3);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
1487     SetPARP(83, 0.8);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
1488     SetPARP(84, 0.7);           // Core radius
1489     SetPARP(90, 0.25);          //  2*epsilon (exponent in power law)
1490     SetPARJ(81, 0.29);          // (was 0.14: def 0.29) Labmda value in running alpha_s for parton showers
1491
1492     SetMSTP(95, 6);
1493     SetPARJ(41, 0.3);           // a and b parameters of the symmm. Lund FF
1494     SetPARJ(42, 0.58);
1495     SetPARJ(46, 0.75);          // mod. of the Lund FF for heavy end-point quarks
1496     SetPARP(89,1800.);         // [GeV]   Ref. energy
1497 }
1498
1499 AliPythia& AliPythia::operator=(const  AliPythia& rhs)
1500 {
1501 // Assignment operator
1502     rhs.Copy(*this);
1503     return *this;
1504 }
1505
1506  void AliPythia::Copy(TObject&) const
1507 {
1508     //
1509     // Copy
1510     //
1511     Fatal("Copy","Not implemented!\n");
1512 }
1513
1514 void AliPythia::DalitzDecays()
1515 {
1516
1517   //
1518   // Replace all omega dalitz decays with the correct matrix element decays
1519   //
1520   Int_t nt = fPyjets->N;
1521   for (Int_t i = 0; i < nt; i++) {
1522     if (fPyjets->K[1][i] != 223)                       continue;
1523     Int_t fd = fPyjets->K[3][i] - 1;
1524     Int_t ld = fPyjets->K[4][i] - 1;
1525     if (fd < 0)                                        continue;
1526     if ((ld - fd) != 2)                                continue;
1527     if ((fPyjets->K[1][fd] != 111) ||
1528         ((TMath::Abs(fPyjets->K[1][fd+1]) != 11) && (TMath::Abs(fPyjets->K[1][fd+1]) != 13)))
1529         continue;
1530     TLorentzVector omega(fPyjets->P[0][i], fPyjets->P[1][i], fPyjets->P[2][i], fPyjets->P[3][i]);
1531     Int_t pdg = TMath::Abs(fPyjets->K[1][fd+1]);
1532     fOmegaDalitz.Decay(pdg, &omega);
1533     for (Int_t j = 0; j < 3; j++) {
1534       for (Int_t k = 0; k < 4; k++) {
1535         TLorentzVector vec = (fOmegaDalitz.Products())[2-j];
1536         fPyjets->P[k][fd+j] = vec[k];
1537       }
1538     }
1539   }
1540 }