THerwig/AliGenHerwig.cxx

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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18
  19 // Generator using Herwig as an external generator
  20 // The main Herwig options are accessable for the user through this interface.
  21 // Uses the THerwig implementation of TGenerator.
  22
  23
  24 #include <Riostream.h>
  25 #include <TClonesArray.h>
  26 #include <TParticle.h>
  27
  28 #include <THerwig6.h>
  29
  30 #include "AliGenHerwig.h"
  31 #include "AliHerwigRndm.h"
  32 #include "AliMC.h"
  33 #include "AliRun.h"
  34 #include "driver.h"
  35
  36 ClassImp(AliGenHerwig)
  37
  38
  39   AliGenHerwig::AliGenHerwig() :
  40     AliGenMC(),
  41     fAutPDF("LHAPDF"),
  42     fModPDF(19070),
  43     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  44     fKeep(0),
  45     fDecaysOff(1),
  46     fTrigger(0),
  47     fSelectAll(0),
  48     fFlavor(0),
  49     fMomentum1(7000),
  50     fMomentum2(7000),
  51     fKineBias(1),
  52     fTrials(0),
  53     fXsection(0),
  54     fHerwig(0x0),
  55     fProcess(0),
  56     fPtHardMin(0.),
  57     fPtHardMax(9999.),
  58     fPtRMS(0.),
  59     fMaxPr(10),
  60     fMaxErrors(1000),
  61     fEnSoft(1),
  62     fEv1Pr(0),
  63     fEv2Pr(0),
  64     fFileName(0),
  65     fEtaMinParton(-20.),
  66     fEtaMaxParton(20.),
  67     fPhiMinParton(0.),
  68     fPhiMaxParton(2.* TMath::Pi()),
  69     fEtaMinGamma(-20.),
  70     fEtaMaxGamma(20.),
  71     fPhiMinGamma(0.),
  72     fPhiMaxGamma(2. * TMath::Pi())
  73 {
  74 // Constructor
  75   fEnergyCMS = 14000;
  76 }
  77
  78 AliGenHerwig::AliGenHerwig(Int_t npart)
  79     :AliGenMC(npart),
  80     fAutPDF("LHAPDF"),
  81     fModPDF(19070),
  82     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  83     fKeep(0),
  84     fDecaysOff(1),
  85     fTrigger(0),
  86     fSelectAll(0),
  87     fFlavor(0),
  88     fMomentum1(7000),
  89     fMomentum2(7000),
  90     fKineBias(1),
  91     fTrials(0),
  92     fXsection(0),
  93     fHerwig(0x0),
  94     fProcess(0),
  95     fPtHardMin(0.),
  96     fPtHardMax(9999.),
  97     fPtRMS(0.),
  98     fMaxPr(10),
  99     fMaxErrors(1000),
 100     fEnSoft(1),
 101     fEv1Pr(0),
 102     fEv2Pr(0),
 103     fFileName(0),
 104     fEtaMinParton(-20.),
 105     fEtaMaxParton(20.),
 106     fPhiMinParton(0.),
 107     fPhiMaxParton(2.* TMath::Pi()),
 108     fEtaMinGamma(-20.),
 109     fEtaMaxGamma(20.),
 110     fPhiMinGamma(0.),
 111     fPhiMaxGamma(2. * TMath::Pi())
 112 {
 113     fEnergyCMS = 14000;
 114     SetTarget();
 115     SetProjectile();
 116     // Set random number generator
 117     AliHerwigRndm::SetHerwigRandom(GetRandom());
 118 }
 119
 120 AliGenHerwig::~AliGenHerwig()
 121 {
 122 // Destructor
 123 }
 124
 125 void AliGenHerwig::SetEventListRange(Int_t eventFirst, Int_t eventLast)
 126 {
 127   fEv1Pr = ++eventFirst;
 128   fEv2Pr = ++eventLast;
 129   if ( fEv2Pr == -1 ) fEv2Pr = fEv2Pr;
 130 }
 131
 132 void AliGenHerwig::Init()
 133 {
 134 // Initialisation
 135   fTarget.Resize(8);
 136   fProjectile.Resize(8);
 137   SetMC(new THerwig6());
 138   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 139   // initialize common blocks
 140   fHerwig->Initialize(fProjectile, fTarget, fMomentum1, fMomentum2, fProcess);
 141   // reset parameters according to user needs
 142   InitPDF();
 143   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 144   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 145   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 146   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 147   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 148
 149   fHerwig->SetEV1PR(fEv1Pr);
 150   fHerwig->SetEV2PR(fEv2Pr);
 151
 152 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 153 //       RMASS(1)=0.32
 154 //       RMASS(2)=0.32
 155 //       RMASS(3)=0.5
 156 //       RMASS(4)=1.55
 157 //       RMASS(5)=4.75
 158 //       RMASS(6)=174.3
 159 //       RMASS(13)=0.75
 160
 161   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 162   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 163
 164   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 165
 166   //fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 167
 168   // compute parameter dependent constants
 169   fHerwig->PrepareRun();
 170 }
 171
 172 void AliGenHerwig::InitJimmy()
 173 {
 174 // Initialisation
 175   fTarget.Resize(8);
 176   fProjectile.Resize(8);
 177   SetMC(new THerwig6());
 178   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 179   // initialize common blocks
 180   fHerwig->InitializeJimmy(fProjectile, fTarget, fMomentum1, fMomentum2, fProcess);
 181   // reset parameters according to user needs
 182   InitPDF();
 183   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 184   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 185   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 186   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 187   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 188
 189   fHerwig->SetEV1PR(fEv1Pr);
 190   fHerwig->SetEV2PR(fEv2Pr);
 191
 192 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 193 //       RMASS(1)=0.32
 194 //       RMASS(2)=0.32
 195 //       RMASS(3)=0.5
 196 //       RMASS(4)=1.55
 197 //       RMASS(5)=4.75
 198 //       RMASS(6)=174.3
 199 //       RMASS(13)=0.75
 200
 201   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 202   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 203
 204   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 205
 206   //  fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 207
 208   // compute parameter dependent constants
 209   fHerwig->PrepareRunJimmy();
 210 }
 211
 212 void AliGenHerwig::InitPDF()
 213 {
 214   switch(fStrucFunc)
 215     {
 216 // ONLY USES LHAPDF STRUCTURE FUNCTIONS
 217     case kGRVLO98:
 218       fModPDF=80060;
 219       fAutPDF="HWLHAPDF";
 220       break;
 221     case kCTEQ6:
 222       fModPDF=10040;
 223       fAutPDF="HWLHAPDF";
 224       break;
 225     case kCTEQ61:
 226       fModPDF=10100;
 227       fAutPDF="HWLHAPDF";
 228       break;
 229     case kCTEQ6m:
 230       fModPDF=10050;
 231       fAutPDF="HWLHAPDF";
 232       break;
 233     case kCTEQ6l:
 234       fModPDF=10041;
 235       fAutPDF="HWLHAPDF";
 236       break;
 237     case kCTEQ6ll:
 238       fModPDF=10042;
 239       fAutPDF="HWLHAPDF";
 240       break;
 241     case kCTEQ5M:
 242       fModPDF=19050;
 243       fAutPDF="HWLHAPDF";
 244       break;
 245     case kCTEQ5L:
 246       fModPDF=19070;
 247       fAutPDF="HWLHAPDF";
 248       break;
 249     case kCTEQ4M:
 250       fModPDF=19150;
 251       fAutPDF="HWLHAPDF";
 252       break;
 253     case kCTEQ4L:
 254       fModPDF=19170;
 255       fAutPDF="HWLHAPDF";
 256       break;
 257 //    case kMRST2004nlo:
 258 //      fModPDF=20400;
 259 //      fAutPDF="HWLHAPDF";
 260 //      break;
 261     default:
 262       cerr << "This structure function is not inplemented " << fStrucFunc << endl;
 263       break;
 264     }
 265   fAutPDF.Resize(20);
 266   fHerwig->SetMODPDF(1,fModPDF);
 267   fHerwig->SetMODPDF(2,fModPDF);
 268   fHerwig->SetAUTPDF(1,fAutPDF);
 269   fHerwig->SetAUTPDF(2,fAutPDF);
 270 }
 271
 272 void AliGenHerwig::Generate()
 273 {
 274   // Generate one event
 275
 276   Float_t polar[3] =   {0,0,0};
 277   Float_t origin[3]=   {0,0,0};
 278   Float_t origin0[3]=  {0,0,0};
 279   Float_t p[4], random[6];
 280
 281   static TClonesArray *particles;
 282   //  converts from mm/c to s
 283   const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
 284   //
 285   Int_t nt=0;
 286   Int_t jev=0;
 287   Int_t j, kf, ks, imo;
 288   kf=0;
 289
 290   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",10000);
 291
 292   fTrials=0;
 293   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 294   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 295     Rndm(random,6);
 296     for (j=0;j<3;j++) {
 297       origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 298         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 299     }
 300   }
 301
 302   while(1)
 303     {
 304         fHerwig->GenerateEvent();
 305         fTrials++;
 306         fHerwig->ImportParticles(particles,"All");
 307         Int_t np = particles->GetEntriesFast()-1;
 308         if (np == 0 ) continue;
 309
 310         //Check hard partons or direct gamma in kine range
 311
 312         if (fProcess == kHeJets || fProcess == kHeDirectGamma) {
 313           TParticle* parton1 = (TParticle *) particles->At(6);
 314           TParticle* parton2 = (TParticle *) particles->At(7);
 315           if (!CheckParton(parton1, parton2))  continue ;
 316         }
 317
 318         Int_t nc=0;
 319
 320         Int_t * newPos = new Int_t[np];
 321         for (Int_t i = 0; i<np; i++) *(newPos+i)=-1;
 322
 323         for (Int_t i = 0; i<np; i++) {
 324             TParticle *  iparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 325             imo = iparticle->GetFirstMother();
 326             kf        = iparticle->GetPdgCode();
 327             ks        = iparticle->GetStatusCode();
 328             if (ks != 3 &&
 329                 KinematicSelection(iparticle,0))
 330             {
 331                 nc++;
 332                 p[0]=iparticle->Px();
 333                 p[1]=iparticle->Py();
 334                 p[2]=iparticle->Pz();
 335                 p[3]=iparticle->Energy();
 336                 origin[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 337                 origin[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 338                 origin[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 339                 Float_t tof = kconv*iparticle->T();
 340                 Int_t   iparent = (imo > -1) ? newPos[imo] : -1;
 341                 Int_t   trackIt = (ks == 1) && fTrackIt;
 342                 PushTrack(trackIt, iparent, kf,
 343                           p[0], p[1], p[2], p[3],
 344                           origin[0], origin[1], origin[2],
 345                           tof,
 346                           polar[0], polar[1], polar[2],
 347                           kPPrimary, nt, fHerwig->GetEVWGT(), ks);
 348                 KeepTrack(nt);
 349                 newPos[i]=nt;
 350             } // end of if: selection of particle
 351         } // end of for: particle loop
 352         if (newPos) delete[] newPos;
 353         //      MakeHeader();
 354         if (nc > 0) {
 355             jev+=nc;
 356             if (jev >= fNpart || fNpart == -1) {
 357                 fKineBias=Float_t(fNpart)/Float_t(fTrials);
 358                 break;
 359             }
 360         }
 361     }
 362   SetHighWaterMark(nt);
 363 //  adjust weight due to kinematic selection
 364   AdjustWeights();
 365 //  get cross-section
 366   fXsection=fHerwig->GetAVWGT();
 367   //printf(">> trials << %d\n",fTrials);
 368 }
 369
 370 Bool_t AliGenHerwig::CheckParton(TParticle* parton1, TParticle* parton2)
 371 {
 372 // Check the kinematic trigger condition
 373 //
 374 //Select events with parton max energy
 375     if(fPtHardMax < parton1->Pt()) return kFALSE;
 376
 377 // Select events within angular window
 378     Double_t eta[2];
 379     eta[0] = parton1->Eta();
 380     eta[1] = parton2->Eta();
 381     Double_t phi[2];
 382     phi[0] = parton1->Phi();
 383     phi[1] = parton2->Phi();
 384     Int_t    pdg[2];
 385     pdg[0] = parton1->GetPdgCode();
 386     pdg[1] = parton2->GetPdgCode();
 387     printf("min %f, max %f\n",fPtHardMin, fPtHardMax);
 388     printf("Parton 1: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton1->GetName(),parton1->Pt(), eta[0],phi[0]*TMath::RadToDeg());
 389     printf("Parton 2: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton2->GetName(),parton2->Pt(), eta[1],phi[1]*TMath::RadToDeg());
 390
 391     if (fProcess == kHeJets) {
 392       //Check if one of the 2 outgoing partons are in the eta-phi window
 393       for(Int_t i = 0; i < 2; i++)
 394         if ((eta[i] < fEtaMaxParton  && eta[i] > fEtaMinParton) &&
 395             (phi[i] < fPhiMaxParton  && phi[i] > fPhiMinParton)) return  kTRUE ;
 396     }
 397
 398     else {
 399       //Check if the gamma and the jet  are in the eta-phi window
 400       Int_t igj = 0;
 401       Int_t ijj = 0;
 402       if(pdg[0] == 22) ijj=1;
 403       else igj=1;
 404       if ((eta[ijj] < fEtaMaxParton   && eta[ijj] > fEtaMinParton) &&
 405           (phi[ijj] < fPhiMaxParton   && phi[ijj] > fPhiMinParton)) {
 406
 407         if ((eta[igj] < fEtaMaxGamma   && eta[igj] > fEtaMinGamma) &&
 408             (phi[igj] < fPhiMaxGamma   && phi[igj] > fPhiMinGamma)) return  kTRUE;
 409
 410       }
 411     }
 412
 413     return kFALSE ;
 414 }
 415
 416 void AliGenHerwig::AdjustWeights()
 417 {
 418 // Adjust the weights after generation of all events
 419     TParticle *part;
 420     Int_t ntrack=gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
 421     for (Int_t i=0; i<ntrack; i++) {
 422         part= gAlice->GetMCApp()->Particle(i);
 423         part->SetWeight(part->GetWeight()*fKineBias);
 424     }
 425 }
 426
 427
 428 void AliGenHerwig::KeepFullEvent()
 429 {
 430     fKeep=1;
 431 }
 432
 433 Bool_t AliGenHerwig::DaughtersSelection(TParticle* iparticle, TClonesArray* particles)
 434 {
 435 //
 436 // Looks recursively if one of the daughters has been selected
 437 //
 438 //    printf("\n Consider daughters %d:",iparticle->GetPdgCode());
 439     Int_t imin=-1;
 440     Int_t imax=-1;
 441     Int_t i;
 442     Bool_t hasDaughters= (iparticle->GetFirstDaughter() >=0);
 443     Bool_t selected=kFALSE;
 444     if (hasDaughters) {
 445         imin=iparticle->GetFirstDaughter();
 446         imax=iparticle->GetLastDaughter();
 447         for (i=imin; i<= imax; i++){
 448             TParticle *  jparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 449             Int_t ip=jparticle->GetPdgCode();
 450             if (KinematicSelection(jparticle,0)&&SelectFlavor(ip)) {
 451                 selected=kTRUE; break;
 452             }
 453             if (DaughtersSelection(jparticle, particles)) {selected=kTRUE; break; }
 454         }
 455     } else {
 456         return kFALSE;
 457     }
 458
 459     return selected;
 460 }
 461
 462
 463 Bool_t AliGenHerwig::SelectFlavor(Int_t pid)
 464 {
 465 // Select flavor of particle
 466 // 0: all
 467 // 4: charm and beauty
 468 // 5: beauty
 469     if (fFlavor == 0) return kTRUE;
 470
 471     Int_t ifl=TMath::Abs(pid/100);
 472     if (ifl > 10) ifl/=10;
 473     return (fFlavor == ifl);
 474 }
 475
 476 Bool_t AliGenHerwig::Stable(TParticle*  particle)
 477 {
 478 // Return true for a stable particle
 479 //
 480     Int_t kf = TMath::Abs(particle->GetPdgCode());
 481
 482     if ( (particle->GetFirstDaughter() < 0 ) || (kf == 1000*fFlavor+122))
 483
 484     {
 485         return kTRUE;
 486     } else {
 487         return kFALSE;
 488     }
 489 }
 490
 491 void AliGenHerwig::FinishRun()
 492 {
 493   fHerwig->Hwefin();
 494 }
 495
 496 void AliGenHerwig::FinishRunJimmy()
 497 {
 498   fHerwig->Hwefin();
 499   fHerwig->Jmefin();
 500
 501 }
 502