TTherminator/AliGenTherminator.cxx

   1 // ALICE event generator based on the THERMINATOR model
   2 // It reads the test output of the model and puts it onto
   3 // the stack
   4 // It has an option to use the Lhyquid3D input freeze-out
   5 // hypersurface
   6 // Author: Adam.Kisiel@cern.ch
   7
   8 #include <iostream>
   9 #include <fstream>
  10 #include <sstream>
  11 #include <TClonesArray.h>
  12 #include <TMCProcess.h>
  13 #include <TDatabasePDG.h>
  14 #include <TParticle.h>
  15
  16 #include "AliConst.h"
  17 #include "AliDecayer.h"
  18 #include "AliGenEventHeader.h"
  19 #include "AliGenHijingEventHeader.h"
  20 #include "AliGenTherminator.h"
  21 #include "AliLog.h"
  22 #include "AliRun.h"
  23
  24 ClassImp(AliGenTherminator)
  25
  26 using namespace std;
  27
  28 AliGenTherminator::AliGenTherminator():
  29   AliGenMC(),
  30   fNt(0),
  31   fEventNumber(0),
  32   fFileName(""),
  33   fFreezeOutModel(""),
  34   fTemperature(0.1656),
  35   fMiuI(-0.0009),
  36   fMiuS(0.0),
  37   fMiuB(0.0008),
  38   fAlfaRange(6.0),
  39   fRapRange(4.0),
  40   fRhoMax(8.0),
  41   fTau(8.0),
  42   fBWA(0.0),
  43   fBWVt(1.41),
  44   fBWDelay(0.0)
  45 {
  46   // Default constructor
  47 }
  48 AliGenTherminator::AliGenTherminator(Int_t npart):
  49   AliGenMC(npart),
  50   fNt(0),
  51   fEventNumber(0),
  52   fFileName(""),
  53   fFreezeOutModel(""),
  54   fTemperature(0.1656),
  55   fMiuI(-0.0009),
  56   fMiuS(0.0),
  57   fMiuB(0.0008),
  58   fAlfaRange(6.0),
  59   fRapRange(4.0),
  60   fRhoMax(8.0),
  61   fTau(8.0),
  62   fBWA(0.0),
  63   fBWVt(1.41),
  64   fBWDelay(0.0)
  65 {
  66   // Constructor specifying the size of the particle table
  67   fNprimaries = 0;
  68 }
  69
  70 AliGenTherminator::~AliGenTherminator()
  71 {
  72   //  AliGenMC::~AliGenMC();
  73   //  if (fTherminator) delete fTherminator;
  74 }
  75
  76 void AliGenTherminator::Generate()
  77 {
  78   // Run single event generation with the Therminator model
  79   AliWarning("Generating event from AliGenTherminator");
  80
  81   Float_t polar[3]    =   {0,0,0};
  82   Float_t origin[3]   =   {0,0,0};
  83   Float_t origin0[3]  =   {0,0,0};
  84   Float_t p[3];
  85   Float_t mass, energy;
  86
  87   Int_t nt  = 0;
  88   Int_t j, kf, ks, imo;
  89   kf = 0;
  90
  91   Vertex();
  92   for (j=0; j < 3; j++) origin0[j] = fVertex[j];
  93
  94   // Generate one event
  95
  96   ((TTherminator *) fMCEvGen)->GenerateEvent();
  97   AliWarning("Generated");
  98   ((TTherminator *) fMCEvGen)->ImportParticles(&fParticles);
  99
 100   Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
 101   AliWarning(Form("Imported %d particles", np));
 102
 103   TParticle *iparticle;
 104   Double_t evrot = gRandom->Rndm()*TMath::Pi();
 105
 106   for (int i = 0; i < np; i++) {
 107     iparticle = (TParticle *) fParticles.At(i);
 108     Bool_t  hasMother   = (iparticle->GetFirstMother()     >=0);
 109     Bool_t  hasDaughter = (iparticle->GetFirstDaughter()   >=0);
 110
 111     if (hasDaughter) {
 112       // This particle has decayed
 113       // It will not be tracked
 114       // Add it only once with coorduinates not
 115       // smeared with primary vertex position
 116
 117       kf   = iparticle->GetPdgCode();
 118       ks   = iparticle->GetStatusCode();
 119       Double_t aphi = TMath::ATan2(iparticle->Py(), iparticle->Px());
 120       Double_t arho = TMath::Hypot(iparticle->Px(), iparticle->Py());
 121       p[0] = arho*TMath::Cos(aphi + evrot);
 122       p[1] = arho*TMath::Sin(aphi + evrot);
 123       //     p[0] = iparticle->Px();
 124       //     p[1] = iparticle->Py();
 125       p[2] = iparticle->Pz();
 126       mass = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kf)->Mass();
 127       energy = sqrt(mass*mass + p[0]*p[0] + p[1]*p[1] + p[2]*p[2]);
 128
 129       Double_t vphi = TMath::ATan2(iparticle->Vy(), iparticle->Vx());
 130       Double_t vrho = TMath::Hypot(iparticle->Vx(), iparticle->Vy());
 131       origin[0] = origin0[0]+vrho*TMath::Cos(vphi + evrot);
 132       origin[1] = origin0[1]+vrho*TMath::Sin(vphi + evrot);
 133       origin[2] = origin0[2]+iparticle->Vz();
 134
 135       imo = -1;
 136       TParticle* mother = 0;
 137       if (hasMother) {
 138         imo = iparticle->GetFirstMother();
 139         mother = (TParticle *) fParticles->At(imo);
 140       } // if has mother
 141       Bool_t tFlag = (!hasDaughter);
 142
 143       printf("Pushing Track %d with status %d mother %d\n", kf, tFlag, imo);
 144       PushTrack(tFlag,imo,kf,
 145                 p[0],p[1],p[2],energy,
 146                 origin[0],origin[1],origin[2],iparticle->T()*0.197327*1e-13/300000000,
 147                 polar[0],polar[1],polar[2],
 148                 hasMother ? kPDecay:kPNoProcess,nt);
 149       fNprimaries++;
 150       KeepTrack(nt);
 151     }
 152     else {
 153       // This is a final state particle
 154       // It will be tracked
 155       // Add it TWICE to the stack !!!
 156       // First time with event-wide coordicates (for femtoscopy) -
 157       //   this one will not be tracked
 158       // Second time with event-wide ccordiantes and vertex smearing
 159       //   this one will be tracked
 160
 161       kf   = iparticle->GetPdgCode();
 162       ks   = iparticle->GetStatusCode();
 163       Double_t aphi = TMath::ATan2(iparticle->Py(), iparticle->Px());
 164       Double_t arho = TMath::Hypot(iparticle->Px(), iparticle->Py());
 165       p[0] = arho*TMath::Cos(aphi + evrot);
 166       p[1] = arho*TMath::Sin(aphi + evrot);
 167       //     p[0] = iparticle->Px();
 168       //     p[1] = iparticle->Py();
 169       p[2] = iparticle->Pz();
 170       mass = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kf)->Mass();
 171       energy = sqrt(mass*mass + p[0]*p[0] + p[1]*p[1] + p[2]*p[2]);
 172
 173       Double_t vphi = TMath::ATan2(iparticle->Vy(), iparticle->Vx());
 174       Double_t vrho = TMath::Hypot(iparticle->Vx(), iparticle->Vy());
 175       origin[0] = vrho*TMath::Cos(vphi + evrot);
 176       origin[1] = vrho*TMath::Sin(vphi + evrot);
 177       origin[2] = iparticle->Vz();
 178
 179       imo = -1;
 180       TParticle* mother = 0;
 181       if (hasMother) {
 182         imo = iparticle->GetFirstMother();
 183         mother = (TParticle *) fParticles->At(imo);
 184       } // if has mother
 185       Bool_t tFlag = (hasDaughter);
 186
 187       printf("Pushing Track %d with status %d mother %d\n", kf, tFlag, imo);
 188       PushTrack(tFlag,imo,kf,
 189                 p[0],p[1],p[2],energy,
 190                 origin[0],origin[1],origin[2],iparticle->T()*0.197327*1e-13/300000000,
 191                 polar[0],polar[1],polar[2],
 192                 hasMother ? kPDecay:kPNoProcess,nt);
 193       fNprimaries++;
 194       KeepTrack(nt);
 195
 196       origin[0] = origin0[0]+vrho*TMath::Cos(vphi + evrot);
 197       origin[1] = origin0[1]+vrho*TMath::Sin(vphi + evrot);
 198       origin[2] = origin0[2]+iparticle->Vz();
 199
 200       imo = nt;
 201       mother = (TParticle *) fParticles->At(nt);
 202       tFlag = (!hasDaughter);
 203
 204       printf("Pushing Track %d with status %d mother %d\n", kf, tFlag, imo);
 205       PushTrack(tFlag,imo,kf,
 206                 p[0],p[1],p[2],energy,
 207                 origin[0],origin[1],origin[2],iparticle->T()*0.197327*1e-13/300000000,
 208                 polar[0],polar[1],polar[2],
 209                 hasMother ? kPDecay:kPNoProcess,nt);
 210       fNprimaries++;
 211       KeepTrack(nt);
 212     }
 213   }
 214
 215   SetHighWaterMark(fNprimaries);
 216
 217   TArrayF eventVertex;
 218   eventVertex.Set(3);
 219   eventVertex[0] = origin0[0];
 220   eventVertex[1] = origin0[1];
 221   eventVertex[2] = origin0[2];
 222
 223 // Builds the event header, to be called after each event
 224   AliGenEventHeader* header = new AliGenHijingEventHeader("Therminator");
 225
 226   // Header
 227   //  AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("Therminator");
 228   // Event Vertex
 229 //   header->SetPrimaryVertex(eventVertex);
 230 //   header->SetNProduced(fNprimaries);
 231
 232   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetNProduced(fNprimaries);
 233   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetPrimaryVertex(eventVertex);
 234   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetImpactParameter(0.0);
 235   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetTotalEnergy(0.0);
 236   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetHardScatters(0);
 237   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetParticipants(0, 0);
 238   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetCollisions(0, 0, 0, 0);
 239   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetSpectators(0, 0, 0, 0);
 240   ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetReactionPlaneAngle(evrot);
 241
 242
 243 // 4-momentum vectors of the triggered jets.
 244 //
 245 // Before final state gluon radiation.
 246 //     TLorentzVector* jet1 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(21),
 247 //                                            fHijing->GetHINT1(22),
 248 //                                            fHijing->GetHINT1(23),
 249 //                                            fHijing->GetHINT1(24));
 250
 251 //     TLorentzVector* jet2 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(31),
 252 //                                            fHijing->GetHINT1(32),
 253 //                                            fHijing->GetHINT1(33),
 254 //                                            fHijing->GetHINT1(34));
 255 // // After final state gluon radiation.
 256 //     TLorentzVector* jet3 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(26),
 257 //                                            fHijing->GetHINT1(27),
 258 //                                            fHijing->GetHINT1(28),
 259 //                                            fHijing->GetHINT1(29));
 260
 261 //     TLorentzVector* jet4 = new TLorentzVector(fHijing->GetHINT1(36),
 262 //                                            fHijing->GetHINT1(37),
 263 //                                            fHijing->GetHINT1(38),
 264 //                                            fHijing->GetHINT1(39));
 265 //     ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetJets(jet1, jet2, jet3, jet4);
 266 // Bookkeeping for kinematic bias
 267 //     ((AliGenHijingEventHeader*) header)->SetTrials(fTrials);
 268 // Event Vertex
 269   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 270   AddHeader(header);
 271   fCollisionGeometry = (AliGenHijingEventHeader*)  header;
 272
 273   //  gAlice->SetGenEventHeader(header);
 274 }
 275
 276 void AliGenTherminator::Init()
 277 {
 278   // Initialize global variables and
 279   // particle and decay tables
 280   if (fFileName.Length() == 0)
 281     fFileName = "event.out";
 282   ReadShareParticleTable();
 283
 284   SetMC(new TTherminator());
 285
 286   AliGenMC::Init();
 287   ((TTherminator *) fMCEvGen)->Initialize();
 288 }
 289 void AliGenTherminator::SetFileName(const char *infilename)
 290 {
 291   // Set parameter filename
 292   fFileName = infilename;
 293 }
 294 void AliGenTherminator::SetEventNumberInFile(int evnum)
 295 {
 296   // Set number of events to generate - default: 1
 297   fEventNumber = evnum;
 298 }
 299
 300 void AliGenTherminator::ReadShareParticleTable()
 301 {
 302   // Read in particle table from share
 303   // and add missing particle type to TDatabasePDG
 304
 305   char str[50];
 306   char str1[200];
 307
 308   TDatabasePDG *tInstance = TDatabasePDG::Instance();
 309   TParticlePDG *tParticleType;
 310
 311   AliWarning(Form("Reading particle types from particles.data"));
 312
 313   TString aroot = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 314   ifstream in((aroot+"/TTherminator/data/SHARE/particles.data").Data());
 315   //  ifstream in("particles.data");
 316
 317   int charge;
 318
 319   int number=0;
 320   if ((in) && (in.is_open()))
 321     {
 322       //START OF HEAD-LINE
 323       in.ignore(200,'\n');
 324       in.ignore(200,'\n');
 325       in.ignore(200,'\n');
 326       //END OF HEAD-LINE
 327
 328       while (in>>str)
 329         {
 330           if (/*(*str == '#')||*/(*str<65)||(*str>122))
 331             {
 332               in.getline(str1,200);
 333               continue;
 334             }
 335           double mass, gamma, spin, tI3, tI, q, s, aq, as, c, ac, mc;
 336
 337           in>>mass>>gamma>>spin>>tI>>tI3>>q>>s>>aq>>as>>c>>ac>>mc;
 338           number++;
 339           tParticleType = tInstance->GetParticle((int) mc);
 340           if (!tParticleType) {
 341             charge = 0;
 342             if (strstr(str, "plu")) charge = 1;
 343             if (strstr(str, "min")) charge = -1;
 344             if (strstr(str, "plb")) charge = -1;
 345             if (strstr(str, "mnb")) charge = 1;
 346             if (strstr(str, "plp")) charge = 2;
 347             if (strstr(str, "ppb")) charge = -2;
 348             tInstance->AddParticle(str, str, mass, gamma == 0.0 ? 1:0, gamma, charge , "meson", (int) mc);
 349             AliWarning(Form("Added particle %s with PDG PID %d charge %d", str, (int) mc, charge));
 350             //      AliWarning(Form("Quantum numbers q s c aq as ac tI3 %lf %lf %lf %lf %lf %lf %lf", q, s, c, aq, as, ac, tI3));
 351
 352           }
 353         }
 354       in.close();
 355     }
 356   CreateTherminatorInputFile();
 357 }
 358
 359 void AliGenTherminator::CreateTherminatorInputFile()
 360 {
 361   // Create Therminator input file
 362   const char *aroot = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 363   ofstream *ostr = new ofstream("therminator.in");
 364   (*ostr) << "NumberOfEvents = 1" << endl;
 365   (*ostr) << "Randomize = 1" << endl;
 366   (*ostr) << "TableType = SHARE" << endl;
 367   (*ostr) << "InputDirSHARE = "<< aroot << "/TTherminator/data/SHARE" << endl;
 368   (*ostr) << "EventOutputFile = " << fFileName.Data() << endl;
 369   (*ostr) << "FOHSLocation = " << fFOHSlocation.Data() << endl;
 370   (*ostr) << "FreezeOutModel = " << fFreezeOutModel.Data() << endl;
 371   (*ostr) << "BWVt = " << fBWVt << endl;
 372   (*ostr) << "Tau = " << fTau << endl;
 373   (*ostr) << "RhoMax = " << fRhoMax << endl;
 374   (*ostr) << "Temperature = " << fTemperature << endl;
 375   (*ostr) << "MiuI = " << fMiuI << endl;
 376   (*ostr) << "MiuS = " << fMiuS << endl;
 377   (*ostr) << "MiuB = " << fMiuB << endl;
 378   (*ostr) << "AlphaRange = " << fAlfaRange << endl;
 379   (*ostr) << "RapidityRange = " << fRapRange << endl;
 380   (*ostr) << "NumberOfIntegrateSamples = 1000000" << endl;
 381 }
 382
 383 void AliGenTherminator::SetModel(const char *model)
 384 {
 385   // Set the freeze-out model to use
 386   fFreezeOutModel = model;
 387 }
 388
 389 void AliGenTherminator::SetLhyquidSet(const char *set)
 390 {
 391   // Select one of pregenerated Lhyquid hypersurfaces
 392   const char *aroot = gSystem->Getenv("ALICE_ROOT");
 393   if (strstr(set, "LHC500C0005")) {
 394     AliWarning(Form("AliGenTherminator: Selected default Lhyquid hypersurface"));
 395     AliWarning(Form("  Pb-Pb collisions, centrality 0-5%"));
 396     AliWarning(Form("  initial temperature at tau=1 fm in the center Ti=500 MeV"));
 397     AliWarning(Form("  freeze-out criteria Tf=145 MeV"));
 398     AliWarning(Form("  for details see $(ALICE_ROOT)/TTherminator/data/LHC500C0005/FO.txt"));
 399     fFOHSlocation = aroot;
 400     fFOHSlocation += "/TTherminator/data/LHC500C0005";
 401   }
 402   else if (strstr(set, "LHC500C2030")) {
 403     AliWarning(Form("AliGenTherminator: Selected default Lhyquid hypersurface"));
 404     AliWarning(Form("  Pb-Pb collisions, centrality 20-30%"));
 405     AliWarning(Form("  initial temperature at tau=1 fm in the center Ti=500 MeV"));
 406     AliWarning(Form("  freeze-out criteria Tf=145 MeV"));
 407     AliWarning(Form("  for details see $(ALICE_ROOT)/TTherminator/data/LHC500C2030/FO.txt"));
 408     fFOHSlocation = aroot;
 409     fFOHSlocation += "/TTherminator/data/LHC500C2030";
 410   }
 411   else {
 412     AliWarning(Form("Did not find Lhyquid set %s", set));
 413     AliWarning(Form("Reverting to default: current directory"));
 414     fFOHSlocation = "";
 415   }
 416 }
 417
 418 void AliGenTherminator::SetLhyquidInputDir(const char *inputdir)
 419 {
 420   // Select Your own Lhyquid hypersurface
 421   fFOHSlocation = inputdir;
 422 }