TUHKMgen/UHKM/Particle.h

   1 //
   2 //
   3 //        Nikolai Amelin, Ludmila Malinina, Timur Pocheptsov (C) JINR/Dubna
   4 //      amelin@sunhe.jinr.ru, malinina@sunhe.jinr.ru, pocheptsov@sunhe.jinr.ru
   5 //                           November. 2, 2005
   6 //
   7 //
   8
   9 #ifndef PARTICLE_H
  10 #define PARTICLE_H
  11
  12 #include <list>
  13 #include <iostream>
  14 using namespace std;
  15
  16 #include <TLorentzRotation.h>
  17 #include <TLorentzVector.h>
  18 #include <TVector3.h>
  19 #include "ParticlePDG.h"
  20
  21 class Particle {
  22  public:
  23   Particle(const TLorentzVector &, const TLorentzVector &);
  24   Particle(const Particle& copy);
  25   Particle& operator=(const Particle&);
  26   virtual ~Particle() {};
  27   Particle(ParticlePDG *pdg = 0);
  28   Particle(ParticlePDG *pdg, const TLorentzVector &pos, const TLorentzVector &mom,
  29            Double_t lastInterTime = 0., Int_t lastInterNum = 0, Int_t type=0);
  30   Particle(ParticlePDG *pdg, const TLorentzVector &pos, const TLorentzVector &mom,
  31            Double_t lastInterTime, Int_t lastInterNum, Int_t type, Int_t motherPdg,
  32            const TLorentzVector &motherPos, const TLorentzVector &motherMom);
  33
  34   Double_t X()const{return fPosition.X();}
  35   Double_t X(Double_t val){fPosition.SetX(val); return val;}
  36   Double_t Y()const{return fPosition.Y();}
  37   Double_t Y(Double_t val){fPosition.SetY(val); return val;}
  38   Double_t Z()const{return fPosition.Z();}
  39   Double_t Z(Double_t val){fPosition.SetZ(val); return val;}
  40   Double_t T()const{return fPosition.T();}
  41   Double_t T(Double_t val){fPosition.SetT(val); return val;}
  42   Double_t Px()const{return fMomentum.Px();}
  43   Double_t Px(Double_t val){fMomentum.SetPx(val); return val;}
  44   Double_t Py()const{return fMomentum.Py();}
  45   Double_t Py(Double_t val){fMomentum.SetPy(val); return val;}
  46   Double_t Pz()const{return fMomentum.Pz();}
  47   Double_t Pz(Double_t val){fMomentum.SetPz(val); return val;}
  48   Double_t E()const{return fMomentum.E();}
  49   Double_t E(Double_t val){fMomentum.SetE(val); return val;}
  50
  51   TLorentzVector &Pos(){return fPosition;}
  52   const TLorentzVector &Pos()const{return fPosition;}
  53   TLorentzVector &Pos(const TLorentzVector &val){return fPosition = val;}
  54   TLorentzVector &Mom(){return fMomentum;}
  55   const TLorentzVector &Mom()const{return fMomentum;}
  56   TLorentzVector &Mom(const TLorentzVector &val){return fMomentum = val;}
  57
  58   void SetDecayed() {fDecayed = kTRUE;}
  59   Bool_t GetDecayed() const {return fDecayed;}
  60
  61   void Boost(const TVector3 &val){fMomentum.Boost(val);}
  62   void Boost(const TLorentzVector &val){fMomentum.Boost(val.BoostVector());}
  63   void TransformMomentum(const TRotation &rotator){fMomentum *= rotator;}
  64   void TransformPosition(const TRotation &rotator){fPosition *= rotator;}
  65   void Shift(const TVector3 &val){fPosition += TLorentzVector(val, 0.);}
  66
  67   //Pseudorapidity
  68   Double_t Eta ()const;
  69   //Rapidity
  70   Double_t Rapidity()const;
  71   Double_t Phi()const;
  72   Double_t Theta()const;
  73   Double_t Pt()const;
  74
  75   Int_t Encoding() const;
  76   Double_t TableMass() const;
  77   ParticlePDG* Def() const {return fParticleProperties;}
  78   void Def(ParticlePDG *newProp) {fParticleProperties = newProp;}
  79   //mother
  80   void SetLastMotherPdg(Int_t value){fLastMotherPdg = value;}
  81   Int_t GetLastMotherPdg() const {return fLastMotherPdg;}
  82
  83   // aic(2008/08/08): functions added in order to enable tracking of mother/daughter particles by a unique index
  84   // The index coincides with the position of the particle in the secondaries list.
  85   Int_t SetIndex() {
  86     fIndex = ++fgLastIndex;
  87     return fIndex;
  88   }
  89   Int_t GetIndex() const {return fIndex;}
  90   static Int_t GetLastIndex() {return fgLastIndex;}
  91   static void InitIndexing() {
  92     fgLastIndex = -1;
  93   }
  94   void SetMother(Int_t value) {fMotherIndex = value;}
  95   Int_t GetMother() const {return fMotherIndex;}
  96   void SetFirstDaughterIndex(Int_t index) {fFirstDaughterIndex = index;}
  97   void SetLastDaughterIndex(Int_t index) {fLastDaughterIndex = index;}
  98   void SetPythiaStatusCode(Int_t code) {fPythiaStatusCode = code;}
  99   Int_t GetPythiaStatusCode() const {return fPythiaStatusCode;}
 100
 101   Int_t GetNDaughters() const {
 102     if(fFirstDaughterIndex==-1 || fLastDaughterIndex==-1) return 0;
 103     else return fLastDaughterIndex-fFirstDaughterIndex+1;
 104   }
 105   Int_t GetFirstDaughterIndex() const {return fFirstDaughterIndex;}
 106   Int_t GetLastDaughterIndex() const {return fLastDaughterIndex;}
 107
 108   TLorentzVector &SetLastMotherDecayCoor(const TLorentzVector &val){return fLastMotherDecayCoor = val;}
 109   const TLorentzVector &GetLastMotherDecayCoor()const{return fLastMotherDecayCoor;}
 110   TLorentzVector &SetLastMotherDecayMom(const TLorentzVector &val){return fLastMotherDecayMom = val;}
 111   const TLorentzVector &GetLastMotherDecayMom()const{return fLastMotherDecayMom;}
 112
 113   void SetLastInterTime(Double_t value){fLastInteractionTime = value;}
 114   Double_t GetLastInterTime()const{return fLastInteractionTime;}
 115   void SetLastInterNumber(Int_t value){fInteractionNumber = value;}
 116   Int_t GetLastInterNumber()const{return fInteractionNumber;}
 117   void IncInter(){++fInteractionNumber;}
 118
 119   void SetType(Int_t value){fType = value;}
 120   Int_t GetType()const{return fType;}
 121
 122  protected:
 123   TLorentzVector   fPosition;               // 4-position vector
 124   TLorentzVector   fMomentum;               // 4-momentum vector
 125   TLorentzVector   fLastMotherDecayCoor;    // 4-position vector of mother
 126   TLorentzVector   fLastMotherDecayMom;     // 4-momentum vector of mother
 127   ParticlePDG     *fParticleProperties;     // particle PDG properties
 128   Double_t         fLastInteractionTime;    // last interaction time
 129   Int_t            fInteractionNumber;      // interaction number
 130   Int_t            fPythiaStatusCode;       // PYTHIA status code
 131   Int_t            fLastMotherPdg;          // mother's PDG code
 132   Int_t            fType;                   // particle type: 0-hydro, 1-jets
 133   Int_t            fIndex;                    // index (0 based) of particle in the final particle list which will contain both primaries and secondaries
 134   Int_t            fMotherIndex;              // index of the mother (-1 if its a primary particle)
 135   Int_t            fNDaughters;               // number of daughter particles (0 if the particle had not decayed)
 136   Int_t            fFirstDaughterIndex;       // index for the first daughter particle (-1 if non-existing)
 137   Int_t            fLastDaughterIndex;        // index for the last daughter particle (-1 if non-existing)
 138   Bool_t           fDecayed;                  // true if the decay procedure already applied
 139   static Int_t     fgLastIndex;                // the last index assigned
 140 };
 141
 142 Double_t S(const TLorentzVector &, const TLorentzVector &);
 143 Double_t T(const TLorentzVector &, const TLorentzVector &);
 144
 145 typedef std::list<Particle> List_t;
 146 typedef std::list<Particle>::iterator LPIT_t;
 147
 148 class ParticleAllocator {
 149  public:
 150   ParticleAllocator() : fFreeNodes() {};
 151   void AddParticle(const Particle & particle, List_t & list);
 152   void FreeListNode(List_t & list, LPIT_t it);
 153   void FreeList(List_t & list);
 154
 155  private:
 156   List_t fFreeNodes;          // list
 157 };
 158
 159 #endif