EMCAL/jet_finder_ua1.F

   1 c
   2 c => Original copy from /star/emc/shester/cl/pams/emc/jet/jet_finer_ua1.F
   3 c
   4 c:>------------------------------------------------------------------
   5 C:ROUTINE:      subroutine jet_finder_ua1
   6 C:DESCRIPTION:  UA1 jet algorithm from LUND JETSET called from EMC_erj
   7 C:ARGUMENTS:    emc_energy_h, emc_energy,
   8 C:ARGUMENTS:    et_tot, EMC_jetpar, ierror
   9 C:RETURN VALUE: ierror=1 on error
  10 c:>------------------------------------------------------------------
  11       subroutine jet_finder_ua1(
  12      +        ncell, ncell_tot, etc, etac, phic,
  13      +        min_move, max_move, mode, prec_bg, ierror)
  14       implicit none ! 5-oct-2001
  15 c#include "math_constants.inc"
  16 c#include "calorSize.inc"
  17       real C_PI
  18       real C_2PI
  19       real etaCellSize
  20       real phiCellSize
  21       real arg
  22       INTEGER NMAX,JMAX
  23       parameter(NMAX=30000,JMAX=100) ! 10-oct-2201
  24       integer ncell, ierror, mode, ncell_tot
  25       real etc(NMAX),etac(NMAX),phic(NMAX)
  26       real cone_rad, et_seed, ej_min, et_min
  27       real min_move, max_move, prec_bg
  28       integer flag(NMAX),index(NMAX)
  29       integer n_iter,i,j,k,l,nc
  30       real et_sum,et_ave,et_sum_old
  31       real et,eta,phi,eta0,phi0,etab,phib,ets,etas,phis
  32       real deta,dphi,r_int
  33 !
  34       real occupationAll, occupationInJet  ! 3-oct-2001 by PAI
  35       integer maxTowerInJet                ! 5-oct-2001 by PAI
  36       save    maxTowerInJet                ! This is obligatory
  37       integer idPerfomance /119/
  38       save    idPerfomance
  39 !  print parameter - 27-sep-2001 by PAI
  40       integer kpri/0/
  41       integer njet, ncellj
  42       real    etj, etaj, phij
  43 *    Results
  44       COMMON /EMCALJETS/ NJET, ETJ(100), ETAJ(100,2), PHIJ(100,2),
  45      +     NCELLJ(100)
  46 *    Cell Geometry
  47       COMMON /EMCALCELLGEO/ etaCellSize, phiCellSize
  48 *    Parameters
  49       COMMON /EMCALJETPARAM/ cone_rad, et_seed, ej_min, et_min
  50
  51       C_PI  = 3.1415926
  52       C_2PI = 2.*C_PI
  53
  54       if(kpri.eq.0) then
  55         kpri = 1
  56 ! for add. correction of jet energy if ocupation in jet not 100% !!
  57 ! may differ from real number because grid
  58         maxTowerInJet=
  59      +       int((C_PI*cone_rad*cone_rad)/(etaCellSize*phiCellSize)+0.5)
  60         print 1, ncell_tot
  61      +       ,cone_rad, et_seed, ej_min, et_min
  62      +       ,min_move, max_move, mode, prec_bg
  63      +       ,maxTowerInJet
  64  1    format(/
  65      +    '    == jet_finder_UA1 ==  '/
  66      +    ' ncell_tot                   ', i5/
  67      +    ' cone rad                    ', f5.2/
  68      +    ' et_seed                     ', f5.2,' GeV/C'/
  69      +    ' ej_min                      ', f5.2,' GeV/C'/
  70      +    ' et_min(tower after bg sub.) ', f5.2,' GeV/C'/
  71      +    ' min_cone_move               ', f5.3/
  72      +    ' max_cone_move               ', f5.3/
  73      +    ' Mode for BG subtraction     ', i5/
  74      +    ' prec_bg                     ', f5.4/
  75      +    ' -- PAI"s addition --'/
  76      +    ' maxTowerInJet               ', i5/
  77      +    ' -- '/
  78      +    )
  79         if(NMAX .lt. ncell_tot) then
  80           print 2, NMAX, ncell_tot
  81  2    format('<E> you must increase memory -> NMAX ',i6
  82      +      ,' ncell_tot ', i6)
  83         endif
  84       endif
  85       call hf1(idPerfomance, 1., 1.)
  86       occupationAll = float(ncell) / float(ncell_tot)
  87       call hf1(111, occupationAll, 1.)
  88 ! print parameter - 27-sep-2001 by PAI
  89       ierror =0
  90       n_iter =0
  91 c*-sort cells by Et decending order, store the order in index
  92       call sortzv(etc,index,ncell,-1,1,0)
  93 c*-sum up total energy of all cells
  94       if(mode .eq. 1) then
  95          n_iter=1
  96          et_sum=0.0
  97          do i=1, ncell
  98             et_sum=et_sum+etc(i)
  99          enddo
 100          et_sum_old=et_sum
 101          et_ave=et_sum/float(ncell_tot)
 102       else
 103          et_ave=0.0
 104       endif
 105       print *,'Iter ', n_iter, ' et_ave ', et_ave, ' #cells ', ncell
 106 c*-Watch out!!! For mode=1, it can jump back to here for next iteration!!!
 107  999  continue
 108 c*-kill cells (flag=2) with Et below ET_MIN after background subtraction
 109 cfca      call vzero(flag,ncell)
 110       do i=1, ncell
 111          flag(i)=0
 112          if(etc(i)-et_ave .le. et_min) flag(i)=2
 113       enddo
 114       njet = 0
 115 c*-Initiator cell is the one with highest Et of not yet used ones
 116       i=1
 117       j=index(i)
 118       if(i.eq.1. and. etc(j).lt.et_seed) then
 119         if(mode.eq.0 .or. (mode.eq.1 .and. n_iter.eq.1)) then
 120           call hf1(idPerfomance, 2., 1.)
 121           print *,' no cell with Et higher than et_seed ->', etc(j)
 122         endif
 123       endif
 124       do while(etc(j) .ge. et_seed)
 125          if(flag(j) .eq. 0) then
 126             et =etc(j)-et_ave
 127             eta=etac(j)
 128             phi=phic(j)
 129             eta0=eta
 130             phi0=phi
 131             etab=eta
 132             phib=phi
 133             ets =0.0
 134             etas=0.0
 135             phis=0.0
 136 c*-weighted eta and phi.
 137             do k= 1, ncell
 138                l=index(k)
 139                if(flag(l).eq.0) then
 140                   deta=etac(l)-eta
 141 c*-Is the cell is in the cone?
 142                   if(abs(deta).le.cone_rad)then
 143                      dphi=phic(l)-phi
 144                      do while(dphi .gt. C_PI)
 145                         dphi=dphi-C_2PI
 146                      enddo
 147                      do while(dphi .le. -C_PI)
 148                         dphi=dphi+C_2PI
 149                      enddo
 150                      if(abs(dphi).le.cone_rad) then
 151                         r_int=sqrt(deta**2+dphi**2)
 152                         if(r_int.le.cone_rad)then
 153 c*-calculate offset from initiate cell
 154                            deta=etac(l)-eta0
 155                            dphi=phic(l)-phi0
 156                            do while(dphi .gt. C_PI)
 157                               dphi=dphi-C_2PI
 158                            enddo
 159                            do while(dphi .lt. -C_PI)
 160                               dphi=dphi+C_2PI
 161                            enddo
 162                            et=etc(l)-et_ave
 163                            etas=etas+abs(et)*deta
 164                            phis=phis+abs(et)*dphi
 165                            ets =ets +et
 166 c*-New weighted eta and phi including this cell
 167                            eta=eta0+etas/ets
 168                            phi=phi0+phis/ets
 169 c*-If cone does not move much from previous cone, just go next step
 170                            r_int=sqrt((eta-etab)**2+(phi-phib)**2)
 171                            if(r_int .le. min_move) then
 172                               goto 159
 173                            endif
 174 c*-Cone should not move more than MAX_CONE_MOVE from initiator cell
 175                            r_int=sqrt((etas/ets)**2+(phis/ets)**2)
 176                            if(r_int .ge. max_move) then
 177                               eta=etab
 178                               phi=phib
 179                               goto 159
 180                            endif
 181 c*-Store this loop information
 182                            etab=eta
 183                            phib=phi
 184                         endif
 185                      endif
 186                   endif
 187                endif
 188             enddo
 189  159        continue
 190
 191 c*-sum up unused cells within required distance of given eta/phi
 192             nc=0
 193             ets=0.0
 194             etas=0.0
 195             phis=0.0
 196             do k=1,ncell
 197                l=index(k)
 198                if(flag(l) .eq. 0) then
 199                   deta=etac(l)-eta
 200                   if(abs(deta).le.cone_rad)then
 201                      dphi=phic(l)-phi
 202                      do while(dphi .gt. C_PI)
 203                         dphi=dphi-C_2PI
 204                      enddo
 205                      do while(dphi .le. -C_PI)
 206                         dphi=dphi+C_2PI
 207                      enddo
 208                      if(abs(dphi).le.cone_rad) then
 209                         r_int=sqrt(deta**2+dphi**2)
 210                         if(r_int.le.cone_rad)then
 211                            flag(l)=-1
 212                            et  =etc(l)-et_ave
 213                            ets =ets +et
 214                            etas=etas+et*deta
 215                            phis=phis+et*dphi
 216                            nc  = nc + 1
 217                         endif
 218                      endif
 219                   endif
 220                endif
 221             enddo  ! do k=1,ncell
 222 !  5-oct-2001 by PAI - remove 20-feb-2002 by PAI
 223 ! 20-feb-2002 - it is work if you apply cut on eT before jet finder !!!
 224 !            if(maxTowerInJet .gt. nc) then
 225 !              ets = ets - et_ave*(maxTowerInJet - nc)
 226 !            endif
 227 ! 5-oct-2001 by PAI
 228
 229 c*-reject cluster below minimum Ej_min
 230 c* protection (am)
 231             etas=eta+etas/ets
 232             arg = 0.
 233             if (ets .ne. 0.) then
 234                if (abs(etas/ets) .lt. 23.719) then
 235                   arg = ets * cosh(etas/ets)
 236                else
 237                   arg = 1.e10
 238                endif
 239             endif
 240
 241             if(arg .lt. ej_min) then
 242                do k=1,ncell
 243                   if(flag(k).le.0) flag(k)=0
 244                enddo
 245                if(njet.eq.0) call hf1(idPerfomance, 3., 1.)
 246             else
 247 c*-eles, store flags and jet variables
 248                do k=1,ncell
 249                   if(flag(k).eq.-1) flag(k)=1
 250                enddo
 251                phi=phi+phis/ets
 252                do while(phi .ge. C_2PI)
 253                   phi=phi-C_2PI
 254                enddo
 255                do while(phi .lt. 0.0)
 256                   phi=phi+C_2PI
 257                enddo
 258                njet=njet+1
 259                etj(njet) =ets
 260                etaj(njet,1)=eta0
 261                phij(njet,1)=phi0
 262                etaj(njet,2)=etas
 263                phij(njet,2)=phi
 264                ncellj(njet)=nc
 265                call hf1(112, float(nc)/float(maxTowerInJet), 1.) ! 8-oct-2001
 266             endif
 267          endif
 268          i=i+1
 269          j=index(i)
 270       enddo
 271
 272 c*-recalculate energy sum excluding used cells.
 273       if(mode.eq.1)then
 274          et_sum=0.0
 275          nc=0       ! #cells in jets
 276          do i=1,ncell
 277             if(flag(i).ne.1) then  ! 1 if cell in jet
 278                et_sum=et_sum+etc(i)
 279             else
 280                nc=nc+1
 281             endif
 282          enddo
 283 c*-if background level changes more than prec_bg, go next iteration!!!
 284 c*-after 10 iteration, stop working and finish
 285          if( (abs(et_sum-et_sum_old)/et_sum.gt.prec_bg
 286      +        .and. n_iter.le.10)
 287      +        .or. n_iter.eq.1) then ! minimum 2 iteration - 10-oct-2001 by pai
 288             et_ave=et_sum/float(ncell_tot-nc)
 289             n_iter=n_iter+1
 290             et_sum_old = et_sum
 291             print *,'End of iteration : et_ave ', et_ave, ' nc ', nc
 292      + , ' Jet energy ', ets
 293             goto 999
 294 c*-Watch out!!! Here is a big jump!!!
 295          endif
 296          occupationInJet = float(ncell) / float(ncell_tot)
 297          call hf1(111, occupationInJet, 1.)
 298          write(*,*) njet,' jet found in ',n_iter,
 299      +     ' iteration(s) : EtSum, EtAve =',
 300      +     et_sum,et_sum/float(ncell_tot-nc)
 301      + , ' ncell_tot ', ncell_tot, ' #cell in jet ', nc
 302      + , ' occupationAll ', occupationAll
 303      + , ' occupationInJet ', occupationInJet
 304       endif
 305
 306       if(njet.gt.100)then
 307          write(*,*)'UA1:Problem:More than 100 jets found!'
 308          ierror = 1
 309       elseif(njet.eq.0)then
 310          write(*,*)'UA1:Done:No jet found!'
 311       else
 312          write(*,*)
 313      +'UA1:Done:Found ',njet,' jet(s)'
 314       end if
 315       return
 316       end
 317
 318
 319