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