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.Data(), fTarget.Data(), fMomentum1, fMomentum2, fProcess); //
 141   // reset parameters according to user needs
 142   InitPDF();
 143   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 144   fHerwig->SetPTMAX(fPtHardMax);
 145   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 146   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 147   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 148   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 149 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 150 //       RMASS(1)=0.32
 151 //       RMASS(2)=0.32
 152 //       RMASS(3)=0.5
 153 //       RMASS(4)=1.55
 154 //       RMASS(5)=4.75
 155 //       RMASS(6)=174.3
 156 //       RMASS(13)=0.75
 157
 158   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 159   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 160
 161   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 162
 163   //fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 164
 165   // compute parameter dependent constants
 166   fHerwig->PrepareRun();
 167 }
 168
 169 void AliGenHerwig::InitJimmy()
 170 {
 171 // Initialisation
 172   fTarget.Resize(8);
 173   fProjectile.Resize(8);
 174   SetMC(new THerwig6());
 175   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 176   // initialize common blocks
 177   fHerwig->InitializeJimmy(fProjectile, fTarget, fMomentum1, fMomentum2, fProcess);
 178   // reset parameters according to user needs
 179   InitPDF();
 180   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 181   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 182   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 183   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 184   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 185
 186 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 187 //       RMASS(1)=0.32
 188 //       RMASS(2)=0.32
 189 //       RMASS(3)=0.5
 190 //       RMASS(4)=1.55
 191 //       RMASS(5)=4.75
 192 //       RMASS(6)=174.3
 193 //       RMASS(13)=0.75
 194
 195   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 196   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 197
 198   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 199
 200   //  fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 201
 202   // compute parameter dependent constants
 203   fHerwig->PrepareRunJimmy();
 204 }
 205
 206 void AliGenHerwig::InitPDF()
 207 {
 208   switch(fStrucFunc)
 209     {
 210 // ONLY USES LHAPDF STRUCTURE FUNCTIONS
 211     case kGRVLO98:
 212       fModPDF=80060;
 213       fAutPDF="HWLHAPDF";
 214       break;
 215     case kCTEQ6:
 216       fModPDF=10040;
 217       fAutPDF="HWLHAPDF";
 218       break;
 219     case kCTEQ61:
 220       fModPDF=10100;
 221       fAutPDF="HWLHAPDF";
 222       break;
 223     case kCTEQ6m:
 224       fModPDF=10050;
 225       fAutPDF="HWLHAPDF";
 226       break;
 227     case kCTEQ6l:
 228       fModPDF=10041;
 229       fAutPDF="HWLHAPDF";
 230       break;
 231     case kCTEQ6ll:
 232       fModPDF=10042;
 233       fAutPDF="HWLHAPDF";
 234       break;
 235     case kCTEQ5M:
 236       fModPDF=19050;
 237       fAutPDF="HWLHAPDF";
 238       break;
 239     case kCTEQ5L:
 240       fModPDF=19070;
 241       fAutPDF="HWLHAPDF";
 242       break;
 243     case kCTEQ4M:
 244       fModPDF=19150;
 245       fAutPDF="HWLHAPDF";
 246       break;
 247     case kCTEQ4L:
 248       fModPDF=19170;
 249       fAutPDF="HWLHAPDF";
 250       break;
 251 //    case kMRST2004nlo:
 252 //      fModPDF=20400;
 253 //      fAutPDF="HWLHAPDF";
 254 //      break;
 255     default:
 256       cerr << "This structure function is not inplemented " << fStrucFunc << endl;
 257       break;
 258     }
 259   fAutPDF.Resize(20);
 260   fHerwig->SetMODPDF(1,fModPDF);
 261   fHerwig->SetMODPDF(2,fModPDF);
 262   fHerwig->SetAUTPDF(1,fAutPDF);
 263   fHerwig->SetAUTPDF(2,fAutPDF);
 264 }
 265
 266 void AliGenHerwig::Generate()
 267 {
 268   // Generate one event
 269
 270   Float_t polar[3] =   {0,0,0};
 271   Float_t origin[3]=   {0,0,0};
 272   Float_t origin0[3]=  {0,0,0};
 273   Float_t p[4], random[6];
 274
 275   static TClonesArray *particles;
 276   //  converts from mm/c to s
 277   const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
 278   //
 279   Int_t nt=0;
 280   Int_t jev=0;
 281   Int_t j, kf, ks, imo;
 282   kf=0;
 283
 284   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",10000);
 285
 286   fTrials=0;
 287   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 288   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 289     Rndm(random,6);
 290     for (j=0;j<3;j++) {
 291       origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 292         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 293     }
 294   }
 295
 296   while(1)
 297     {
 298         fHerwig->GenerateEvent();
 299         fTrials++;
 300         fHerwig->ImportParticles(particles,"All");
 301         Int_t np = particles->GetEntriesFast()-1;
 302         if (np == 0 ) continue;
 303
 304         //Check hard partons or direct gamma in kine range
 305
 306         if (fProcess == kHeJets || fProcess == kHeDirectGamma) {
 307           TParticle* parton1 = (TParticle *) particles->At(6);
 308           TParticle* parton2 = (TParticle *) particles->At(7);
 309           if (!CheckParton(parton1, parton2))  continue ;
 310         }
 311
 312         //
 313         if (gAlice) {
 314             if (gAlice->GetEvNumber()>=fEv1Pr &&
 315                 gAlice->GetEvNumber()<=fEv2Pr) fHerwig->PrintEvt();
 316
 317         }
 318
 319
 320         Int_t nc=0;
 321
 322         Int_t * newPos = new Int_t[np];
 323         for (Int_t i = 0; i<np; i++) *(newPos+i)=-1;
 324
 325         for (Int_t i = 0; i<np; i++) {
 326             TParticle *  iparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 327             imo = iparticle->GetFirstMother();
 328             kf        = iparticle->GetPdgCode();
 329             ks        = iparticle->GetStatusCode();
 330             if (ks != 3 &&
 331                 KinematicSelection(iparticle,0))
 332             {
 333                 nc++;
 334                 p[0]=iparticle->Px();
 335                 p[1]=iparticle->Py();
 336                 p[2]=iparticle->Pz();
 337                 p[3]=iparticle->Energy();
 338                 origin[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 339                 origin[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 340                 origin[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 341                 Float_t tof = kconv*iparticle->T();
 342                 Int_t   iparent = (imo > -1) ? newPos[imo] : -1;
 343                 Int_t   trackIt = (ks == 1) && fTrackIt;
 344                 PushTrack(trackIt, iparent, kf,
 345                           p[0], p[1], p[2], p[3],
 346                           origin[0], origin[1], origin[2],
 347                           tof,
 348                           polar[0], polar[1], polar[2],
 349                           kPPrimary, nt, fHerwig->GetEVWGT(), ks);
 350                 KeepTrack(nt);
 351                 newPos[i]=nt;
 352             } // end of if: selection of particle
 353         } // end of for: particle loop
 354         if (newPos) delete[] newPos;
 355         //      MakeHeader();
 356         if (nc > 0) {
 357             jev+=nc;
 358             if (jev >= fNpart || fNpart == -1) {
 359                 fKineBias=Float_t(fNpart)/Float_t(fTrials);
 360                 break;
 361             }
 362         }
 363     }
 364   SetHighWaterMark(nt);
 365 //  adjust weight due to kinematic selection
 366   AdjustWeights();
 367 //  get cross-section
 368   fXsection=fHerwig->GetAVWGT();
 369   //printf(">> trials << %d\n",fTrials);
 370 }
 371
 372 Bool_t AliGenHerwig::CheckParton(TParticle* parton1, TParticle* parton2)
 373 {
 374 // Check the kinematic trigger condition
 375 //
 376 //Select events with parton max energy
 377     if(fPtHardMax < parton1->Pt()) return kFALSE;
 378
 379 // Select events within angular window
 380     Double_t eta[2];
 381     eta[0] = parton1->Eta();
 382     eta[1] = parton2->Eta();
 383     Double_t phi[2];
 384     phi[0] = parton1->Phi();
 385     phi[1] = parton2->Phi();
 386     Int_t    pdg[2];
 387     pdg[0] = parton1->GetPdgCode();
 388     pdg[1] = parton2->GetPdgCode();
 389     printf("min %f, max %f\n",fPtHardMin, fPtHardMax);
 390     printf("Parton 1: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton1->GetName(),parton1->Pt(), eta[0],phi[0]*TMath::RadToDeg());
 391     printf("Parton 2: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton2->GetName(),parton2->Pt(), eta[1],phi[1]*TMath::RadToDeg());
 392
 393     if (fProcess == kHeJets) {
 394       //Check if one of the 2 outgoing partons are in the eta-phi window
 395       for(Int_t i = 0; i < 2; i++)
 396         if ((eta[i] < fEtaMaxParton  && eta[i] > fEtaMinParton) &&
 397             (phi[i] < fPhiMaxParton  && phi[i] > fPhiMinParton)) return  kTRUE ;
 398     }
 399
 400     else {
 401       //Check if the gamma and the jet  are in the eta-phi window
 402       Int_t igj = 0;
 403       Int_t ijj = 0;
 404       if(pdg[0] == 22) ijj=1;
 405       else igj=1;
 406       if ((eta[ijj] < fEtaMaxParton   && eta[ijj] > fEtaMinParton) &&
 407           (phi[ijj] < fPhiMaxParton   && phi[ijj] > fPhiMinParton)) {
 408
 409         if ((eta[igj] < fEtaMaxGamma   && eta[igj] > fEtaMinGamma) &&
 410             (phi[igj] < fPhiMaxGamma   && phi[igj] > fPhiMinGamma)) return  kTRUE;
 411
 412       }
 413     }
 414
 415     return kFALSE ;
 416 }
 417
 418 void AliGenHerwig::AdjustWeights()
 419 {
 420 // Adjust the weights after generation of all events
 421     TParticle *part;
 422     Int_t ntrack=gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
 423     for (Int_t i=0; i<ntrack; i++) {
 424         part= gAlice->GetMCApp()->Particle(i);
 425         part->SetWeight(part->GetWeight()*fKineBias);
 426     }
 427 }
 428
 429
 430 void AliGenHerwig::KeepFullEvent()
 431 {
 432     fKeep=1;
 433 }
 434
 435 Bool_t AliGenHerwig::DaughtersSelection(TParticle* iparticle, TClonesArray* particles)
 436 {
 437 //
 438 // Looks recursively if one of the daughters has been selected
 439 //
 440 //    printf("\n Consider daughters %d:",iparticle->GetPdgCode());
 441     Int_t imin=-1;
 442     Int_t imax=-1;
 443     Int_t i;
 444     Bool_t hasDaughters= (iparticle->GetFirstDaughter() >=0);
 445     Bool_t selected=kFALSE;
 446     if (hasDaughters) {
 447         imin=iparticle->GetFirstDaughter();
 448         imax=iparticle->GetLastDaughter();
 449         for (i=imin; i<= imax; i++){
 450             TParticle *  jparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 451             Int_t ip=jparticle->GetPdgCode();
 452             if (KinematicSelection(jparticle,0)&&SelectFlavor(ip)) {
 453                 selected=kTRUE; break;
 454             }
 455             if (DaughtersSelection(jparticle, particles)) {selected=kTRUE; break; }
 456         }
 457     } else {
 458         return kFALSE;
 459     }
 460
 461     return selected;
 462 }
 463
 464
 465 Bool_t AliGenHerwig::SelectFlavor(Int_t pid)
 466 {
 467 // Select flavor of particle
 468 // 0: all
 469 // 4: charm and beauty
 470 // 5: beauty
 471     if (fFlavor == 0) return kTRUE;
 472
 473     Int_t ifl=TMath::Abs(pid/100);
 474     if (ifl > 10) ifl/=10;
 475     return (fFlavor == ifl);
 476 }
 477
 478 Bool_t AliGenHerwig::Stable(TParticle*  particle)
 479 {
 480 // Return true for a stable particle
 481 //
 482     Int_t kf = TMath::Abs(particle->GetPdgCode());
 483
 484     if ( (particle->GetFirstDaughter() < 0 ) || (kf == 1000*fFlavor+122))
 485
 486     {
 487         return kTRUE;
 488     } else {
 489         return kFALSE;
 490     }
 491 }
 492
 493 void AliGenHerwig::FinishRun()
 494 {
 495   fHerwig->Hwefin();
 496 }
 497
 498 void AliGenHerwig::FinishRunJimmy()
 499 {
 500   fHerwig->Hwefin();
 501   fHerwig->Jmefin();
 502
 503 }
 504