EVGEN/AliDecayerExodus.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16
  17 #include "AliDecayerExodus.h"
  18 #include <Riostream.h>
  19 #include <TMath.h>
  20 #include <AliLog.h>
  21 #include <TH1.h>
  22 #include <TRandom.h>
  23 #include <TParticle.h>
  24 #include <TDatabasePDG.h>
  25 #include <TPDGCode.h>
  26 #include <TLorentzVector.h>
  27 #include <TClonesArray.h>
  28
  29
  30 ClassImp(AliDecayerExodus)
  31
  32 //---------------------------------------------------------------------------------------------------
  33 //
  34 // Generate electron-pair mass distributions for Dalitz decays according
  35 // to the Kroll-Wada parametrization: N. Kroll, W. Wada: Phys. Rev 98(1955)1355
  36 // and generate electron-pair mass distributions for resonances according
  37 // to the Gounaris-Sakurai parametrization: G.J. Gounaris, J.J. Sakurai: Phys.Rev.Lett. 21(1968)244
  38 //
  39 // For the electromagnetic form factor the parameterization from
  40 // Lepton-G is used: L.G. Landsberg et al.: Phys. Rep. 128(1985)301
  41 //
  42 // Ralf Averbeck (R.Averbeck@gsi.de)
  43 // Irem Erdemir  (irem.erdemir@cern.ch)
  44 //
  45 //---------------------------------------------------------------------------------------------------
  46
  47
  48 AliDecayerExodus::AliDecayerExodus():
  49     AliDecayer(),
  50     fEPMassPion(0),
  51     fEPMassEta(0),
  52     fEPMassEtaPrime(0),
  53     fEPMassRho(0),
  54     fEPMassOmega(0),
  55     fEPMassOmegaDalitz(0),
  56     fEPMassPhi(0),
  57     fEPMassPhiDalitz(0),
  58     fEPMassJPsi(0),
  59     fInit(0)
  60
  61 {
  62 // Constructor
  63 }
  64
  65
  66 void AliDecayerExodus::Init()
  67 {
  68
  69 // Initialisation
  70 //
  71    Int_t ibin, nbins;
  72    Double_t min, maxpion, maxeta, maxomega, maxetaprime, maxphi, binwidth_pion, binwidth_eta, binwidth_omega, binwidth_etaprime, binwidth_phi;
  73    Double_t pionmass, etamass, omegamass, etaprimemass, phimass, emass, omasspion, omasseta, omassgamma;
  74    Double_t epsilon_pion, epsilon_eta, epsilon_omega, epsilon_etaprime, epsilon_phi;
  75    Double_t delta_pion, delta_eta, delta_omega, delta_etaprime, delta_phi;
  76    Double_t mLL_pion, mLL_eta, mLL_omega, mLL_etaprime, mLL_phi;
  77    Double_t q_pion, q_eta, q_omega, q_etaprime, q_phi;
  78    Double_t kwHelp_pion, kwHelp_eta, kwHelp_omega, kwHelp_etaprime, kwHelp_phi;
  79    Double_t krollWada_pion, krollWada_eta, krollWada_omega, krollWada_etaprime, krollWada_phi;
  80    Double_t formFactor_pion, formFactor_eta, formFactor_omega, formFactor_etaprime, formFactor_phi;
  81    Double_t weight_pion, weight_eta, weight_omega_dalitz, weight_etaprime, weight_phi_dalitz;
  82
  83    Float_t  binwidth;
  84    Float_t  mass_bin, mass_min, mass_max;
  85    Double_t vmass_rho, vmass_omega, vmass_phi, vmass_jpsi, vwidth_rho, vwidth_omega, vwidth_phi, vwidth_jpsi;
  86    Double_t weight_rho, weight_omega, weight_phi, weight_jpsi;
  87
  88 //================================================================================//
  89 //          Create electron pair mass histograms from dalitz decays               //
  90 //================================================================================//
  91
  92     // Get the particle masses
  93     // parent
  94     nbins = 1000;
  95     mass_min = 0.;
  96     mass_max = 0.;
  97     pionmass     = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(111))->Mass();
  98     etamass      = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(221))->Mass();
  99     omegamass    = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Mass();
 100     etaprimemass = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(331))->Mass();
 101     phimass      = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Mass();
 102     // child - electron
 103     emass = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11))->Mass();
 104     // child - other : third childs from Dalitz decays
 105     omasspion  = pionmass;
 106     omasseta   = etamass;
 107     omassgamma = 0.;
 108
 109     min         = 2.0 * emass;
 110     maxpion     = pionmass - omassgamma;
 111     maxeta      = etamass - omassgamma;
 112     maxomega    = omegamass - pionmass;
 113     maxetaprime = etaprimemass - omassgamma;
 114     maxphi      = phimass - omasseta;
 115
 116     binwidth_pion     = (maxpion - min) / (Double_t)nbins;
 117     binwidth_eta      = (maxeta - min) / (Double_t)nbins;
 118     binwidth_omega    = (maxomega - min) / (Double_t)nbins;
 119     binwidth_etaprime = (maxetaprime - min) / (Double_t)nbins;
 120     binwidth_phi      = (maxphi - min) / (Double_t)nbins;
 121
 122
 123     epsilon_pion     = (emass / pionmass) * (emass / pionmass);
 124     epsilon_eta      = (emass / etamass) * (emass / etamass);
 125     epsilon_omega    = (emass / omegamass) * (emass / omegamass);
 126     epsilon_etaprime = (emass / etaprimemass) * (emass / etaprimemass);
 127     epsilon_phi      = (emass / phimass) * (emass / phimass);
 128
 129
 130     delta_pion       = (omassgamma / pionmass) * (omassgamma / pionmass);
 131     delta_eta        = (omassgamma / etamass) * (omassgamma / etamass);
 132     delta_omega      = (omasspion / omegamass) * (omasspion / omegamass);
 133     delta_etaprime   = (omassgamma / etaprimemass) * (omassgamma / etaprimemass);
 134     delta_phi        = (omasseta / phimass) * (omasseta / phimass);
 135
 136
 137
 138     // create pair mass histograms for Dalitz decays of pi0, eta, omega, eta' and phi
 139     if (!fEPMassPion)          {delete fEPMassPion;        fEPMassPion          = new TH1F("fEPMassPion", "Dalitz electron pair from pion", nbins, min, maxpion); }
 140     if (!fEPMassEta)           {delete fEPMassEta;         fEPMassEta           = new TH1F("fEPMassEta", "Dalitz electron pair from eta", nbins, min, maxeta);}
 141     if (!fEPMassOmegaDalitz)   {delete fEPMassOmegaDalitz; fEPMassOmegaDalitz   = new TH1F("fEPMassOmegaDalitz", "Dalitz electron pair from omega ", nbins, min, maxomega);}
 142     if (!fEPMassEtaPrime)      {delete fEPMassEtaPrime;    fEPMassEtaPrime      = new TH1F("fEPMassEtaPrime", "Dalitz electron pair from etaprime", nbins, min, maxetaprime);}
 143     if (!fEPMassPhiDalitz)     {delete fEPMassPhiDalitz;   fEPMassPhiDalitz     = new TH1F("fEPMassPhiDalitz", "Dalitz electron pair from phi ", nbins, min, maxphi);}
 144
 145
 146     mLL_pion =  mLL_eta = mLL_omega = mLL_etaprime = mLL_phi = 0.;
 147
 148     for (ibin = 1; ibin <= nbins; ibin++ )
 149         {
 150          mLL_pion     = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_pion + binwidth_pion / 2.0;
 151          mLL_eta      = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_eta + binwidth_eta / 2.0;
 152          mLL_omega    = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_omega + binwidth_omega / 2.0;
 153          mLL_etaprime = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_etaprime + binwidth_etaprime / 2.0;
 154          mLL_phi      = min + (Double_t)(ibin - 1) * binwidth_phi + binwidth_phi / 2.0;
 155
 156
 157          q_pion        = (mLL_pion / pionmass) * (mLL_pion / pionmass);
 158          q_eta         = (mLL_eta / etamass) * (mLL_eta / etamass);
 159          q_omega       = (mLL_omega / omegamass)*(mLL_omega / omegamass);
 160          q_etaprime    = (mLL_etaprime / etaprimemass) * (mLL_etaprime / etaprimemass);
 161          q_phi         = (mLL_phi / phimass) * (mLL_phi / phimass);
 162
 163     if ( q_pion <= 4.0 * epsilon_pion || q_eta <= 4.0 * epsilon_eta || q_omega <= 4.0 * epsilon_omega || q_etaprime <= 4.0 * epsilon_etaprime || q_phi <= 4.0 * epsilon_phi )
 164        {
 165          AliFatal("Error in calculating Dalitz mass histogram binning!");
 166        }
 167
 168
 169     kwHelp_pion     = (1.0 + q_pion /  (1.0 - delta_pion)) * (1.0 + q_pion / (1.0 - delta_pion))
 170                                      - 4.0 * q_pion / ((1.0 - delta_pion) * (1.0 - delta_pion));
 171
 172     kwHelp_eta      = (1.0 + q_eta /  (1.0 - delta_eta)) * (1.0 + q_eta / (1.0 - delta_eta))
 173                                     - 4.0 * q_eta / ((1.0 - delta_eta) * (1.0 - delta_eta));
 174
 175     kwHelp_omega    = (1.0 + q_omega /  (1.0 - delta_omega)) * (1.0 + q_omega / (1.0 - delta_omega))
 176                                       - 4.0 * q_omega / ((1.0 - delta_omega) * (1.0 - delta_omega));
 177
 178     kwHelp_etaprime = (1.0 + q_etaprime /  (1.0 - delta_etaprime)) * (1.0 + q_etaprime / (1.0 - delta_etaprime))
 179                                          - 4.0 * q_etaprime / ((1.0 - delta_etaprime) * (1.0 - delta_etaprime));
 180
 181     kwHelp_phi      = (1.0 + q_phi /  (1.0 - delta_phi)) * (1.0 + q_phi / (1.0 - delta_phi))
 182                                     - 4.0 * q_phi / ((1.0 - delta_phi) * (1.0 - delta_phi));
 183
 184
 185
 186
 187     if ( kwHelp_pion <= 0.0 || kwHelp_eta <= 0.0 || kwHelp_omega <= 0.0 || kwHelp_etaprime <= 0.0 || kwHelp_phi <= 0.0 )
 188        {
 189          AliFatal("Error in calculating Dalitz mass histogram binning!");
 190
 191        }
 192
 193
 194  // Invariant mass distributions of electron pairs from Dalitz decays
 195  // using Kroll-Wada function
 196
 197       krollWada_pion     = (2.0 / mLL_pion) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_pion))
 198                                             * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_pion / q_pion)
 199                                             * (1.0 + 2.0 * epsilon_pion / q_pion);
 200
 201
 202       krollWada_eta      = (2.0 / mLL_eta) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_eta))
 203                                            * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_eta / q_eta)
 204                                            * (1.0 + 2.0 * epsilon_eta / q_eta);
 205
 206
 207       krollWada_omega    = (2.0 / mLL_omega) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_omega))
 208                                              * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_omega / q_omega)
 209                                              * (1.0 + 2.0 * epsilon_omega / q_omega);
 210
 211
 212       krollWada_etaprime = (2.0 / mLL_etaprime) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_etaprime))
 213                                                 * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_etaprime / q_etaprime)
 214                                                 * (1.0 + 2.0 * epsilon_etaprime / q_etaprime);
 215
 216       krollWada_phi      = (2.0 / mLL_phi) * TMath::Exp(1.5 * TMath::Log(kwHelp_phi))
 217                                            * TMath::Sqrt(1.0 - 4.0 * epsilon_phi / q_phi)
 218                                            * (1.0 + 2.0 * epsilon_phi / q_phi);
 219
 220
 221
 222     // Form factors from Lepton-G
 223     formFactor_pion     = 1.0/(1.0-5.5*mLL_pion*mLL_pion);
 224     formFactor_eta      = 1.0/(1.0-1.9*mLL_eta*mLL_eta);
 225     formFactor_omega    = (TMath::Power(TMath::Power(0.6519,2),2))
 226                           /(TMath::Power(TMath::Power(0.6519,2)-TMath::Power(mLL_omega, 2), 2)
 227                           + TMath::Power(0.04198, 2)*TMath::Power(0.6519, 2));
 228     formFactor_etaprime = (TMath::Power(TMath::Power(0.764,2),2))
 229                           /(TMath::Power(TMath::Power(0.764,2)-TMath::Power(mLL_etaprime, 2), 2)
 230                           + TMath::Power(0.1020, 2)*TMath::Power(0.764, 2));
 231     formFactor_phi      = 1.0;
 232
 233
 234
 235
 236     weight_pion         = krollWada_pion * formFactor_pion * formFactor_pion;
 237     weight_eta          = krollWada_eta * formFactor_eta * formFactor_eta;
 238     weight_omega_dalitz = krollWada_omega * formFactor_omega;
 239     weight_etaprime     = krollWada_etaprime * formFactor_etaprime;
 240     weight_phi_dalitz   = krollWada_phi * formFactor_phi * formFactor_phi;
 241
 242
 243     // Fill histograms of electron pair masses from dalitz decays
 244     fEPMassPion       ->AddBinContent(ibin, weight_pion);
 245     fEPMassEta        ->AddBinContent(ibin, weight_eta);
 246     fEPMassOmegaDalitz->AddBinContent(ibin, weight_omega_dalitz);
 247     fEPMassEtaPrime   ->AddBinContent(ibin, weight_etaprime);
 248     fEPMassPhiDalitz  ->AddBinContent(ibin, weight_phi_dalitz);
 249     }
 250
 251
 252
 253
 254 //===================================================================================//
 255 //         Create electron pair mass histograms from resonance decays                //
 256 //===================================================================================//
 257
 258    Double_t pimass = 0.13956995;
 259
 260    // Get the particle masses
 261    // parent
 262    vmass_rho   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(113))->Mass();
 263    vmass_omega = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Mass();
 264    vmass_phi   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Mass();
 265    vmass_jpsi  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(443))->Mass();
 266    // Get the particle widths
 267    // parent
 268    vwidth_rho   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(113))->Width();
 269    vwidth_omega = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Width();
 270    vwidth_phi   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Width();
 271    vwidth_jpsi  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(443))->Width();
 272
 273
 274        if ( mass_min == 0. && mass_max == 0. )
 275           {
 276            mass_min  = 2.*pimass;
 277            mass_max  = 5.;
 278           }
 279
 280      binwidth  = (mass_max-mass_min)/(Double_t)nbins;
 281
 282      // create pair mass histograms for resonances of rho, omega, phi and jpsi
 283      if (!fEPMassRho)   {delete fEPMassRho;   fEPMassRho    = new TH1F("fEPMassRho","mass rho",nbins,mass_min,mass_max);}
 284      if (!fEPMassOmega) {delete fEPMassOmega; fEPMassOmega  = new TH1F("fEPMassOmega","mass omega",nbins,mass_min,mass_max);}
 285      if (!fEPMassPhi)   {delete fEPMassPhi;   fEPMassPhi    = new TH1F("fEPMassPhi","mass phi",nbins,mass_min,mass_max);}
 286      if (!fEPMassJPsi)  {delete fEPMassJPsi;  fEPMassJPsi   = new TH1F("fEPMassJPsi","mass jpsi",nbins,mass_min,mass_max);}
 287
 288
 289      for (ibin=1; ibin<=nbins; ibin++ )
 290      {
 291      mass_bin = mass_min+(Double_t)(ibin-1)*binwidth+binwidth/2.0;
 292
 293      weight_rho     = (Float_t)GounarisSakurai(mass_bin,vmass_rho,vwidth_rho,emass);
 294      weight_omega   = (Float_t)GounarisSakurai(mass_bin,vmass_omega,vwidth_omega,emass);
 295      weight_phi     = (Float_t)GounarisSakurai(mass_bin,vmass_phi,vwidth_phi,emass);
 296      weight_jpsi    = (Float_t)Lorentz(mass_bin,vmass_jpsi,vwidth_jpsi);
 297
 298      // Fill histograms of electron pair masses from resonance decays
 299      fEPMassRho  ->AddBinContent(ibin,weight_rho);
 300      fEPMassOmega->AddBinContent(ibin,weight_omega);
 301      fEPMassPhi  ->AddBinContent(ibin,weight_phi);
 302      fEPMassJPsi ->AddBinContent(ibin,weight_jpsi);
 303     }
 304
 305 }
 306
 307 Double_t AliDecayerExodus::GounarisSakurai(Float_t mass, Double_t vmass, Double_t vwidth, Double_t emass)
 308 {
 309 // Invariant mass distributions of electron pairs from resonance decays
 310 // of rho, omega and phi
 311 // using Gounaris-Sakurai function
 312
 313   Double_t corr = 0.;
 314   Double_t epsilon = 0.;
 315   Double_t weight = 0.;
 316
 317   Double_t pimass = 0.13956995;
 318
 319   if(mass>pimass){
 320   corr = vwidth*(vmass/mass)*exp(1.5*log((mass*mass/4.0-pimass*pimass)
 321          /(vmass*vmass/4.0-pimass*pimass)));
 322   }
 323
 324   epsilon = (emass/mass)*(emass/mass);
 325
 326   if ( 1.0-4.0*epsilon>=0.0 )
 327   {
 328    weight = sqrt(1.0-4.0*epsilon)*(1.0+2.0*epsilon)/
 329                 ((vmass*vmass-mass*mass)*(vmass*vmass-mass*mass)+
 330                 (vmass*corr)*(vmass*corr));
 331   }
 332   return weight;
 333 }
 334
 335
 336 Double_t AliDecayerExodus::Lorentz(Float_t mass, Double_t vmass, Double_t vwidth)
 337 {
 338 // Invariant mass distributions of electron pairs from resonance decay
 339 // of jpsi (and it can also be used for other particles except rho, omega and phi)
 340 // using Lorentz function
 341
 342   Double_t weight;
 343
 344   weight = (vwidth*vwidth/4.0)/(vwidth*vwidth/4.0+(vmass-mass)*(vmass-mass));
 345
 346   return weight;
 347
 348 }
 349
 350 void AliDecayerExodus::Decay(Int_t idpart, TLorentzVector* pparent)
 351 {
 352
 353     if (!fInit) {
 354         Init();
 355         fInit=1;
 356     }
 357
 358
 359    Double_t pmass_pion, pmass_eta, pmass_omega_dalitz, pmass_etaprime, pmass_phi_dalitz;
 360    Double_t emass, omass_pion, omass_eta, omass_gamma, epmass_pion, epmass_eta, epmass_omega_dalitz, epmass_etaprime, epmass_phi_dalitz;
 361    Double_t e1_pion, e1_eta, e1_omega, e1_etaprime, e1_phi;
 362    Double_t p1_pion, p1_eta, p1_omega, p1_etaprime, p1_phi;
 363    Double_t e3_gamma_pion, e3_gamma_eta, e3_pion, e3_gamma_etaprime, e3_eta;
 364    Double_t p3_gamma_pion, p3_gamma_eta, p3_pion, p3_gamma_etaprime, p3_eta;
 365
 366    Double_t wp_rho, wp_omega, wp_phi, wp_jpsi, epmass_rho, epmass_omega, epmass_phi, epmass_jpsi;
 367    Double_t mp_rho, mp_omega, mp_phi, mp_jpsi, md_rho, md_omega, md_phi, md_jpsi;
 368    Double_t Ed_rho, Ed_omega, Ed_phi, Ed_jpsi, pd_rho, pd_omega, pd_phi, pd_jpsi;
 369
 370
 371     md_rho =  md_omega =  md_phi =  md_jpsi = 0.;
 372
 373
 374    Double_t costheta, sintheta, cosphi, sinphi, phi;
 375
 376    // Get the particle masses of daughters
 377    emass       = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11)) ->Mass();
 378    omass_pion  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(111))->Mass();
 379    omass_eta   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(221))->Mass();
 380    omass_gamma = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(22)) ->Mass();
 381
 382    // Get the particle widths of mothers for resonances
 383    wp_rho   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(113))->Width();
 384    wp_omega = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(223))->Width();
 385    wp_phi   = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333))->Width();
 386    wp_jpsi  = (TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(443))->Width();
 387
 388    costheta = (2.0 * gRandom->Rndm()) - 1.;
 389    sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta) * (1. - costheta));
 390    phi      = 2.0 * TMath::ACos(-1.) * gRandom->Rndm();
 391    sinphi   = TMath::Sin(phi);
 392    cosphi   = TMath::Cos(phi);
 393
 394
 395 //-----------------------------------------------------------------------------//
 396 //                        Generate Pizero Dalitz decay                         //
 397 //-----------------------------------------------------------------------------//
 398
 399    if(idpart==111){
 400    pmass_pion = pparent->M();
 401
 402    for(;;){
 403    // Sample the electron pair mass from a histogram
 404    epmass_pion = fEPMassPion->GetRandom();
 405    if (pmass_pion-omass_gamma>epmass_pion && epmass_pion/2.>emass) break;
 406    }
 407
 408    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 409    e1_pion = epmass_pion / 2.;
 410    p1_pion = TMath::Sqrt((e1_pion + emass) * (e1_pion - emass));
 411
 412    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 413    Double_t pProd1_pion[3] = {p1_pion * sintheta * cosphi,
 414                               p1_pion * sintheta * sinphi,
 415                               p1_pion * costheta};
 416
 417    Double_t pProd2_pion[3] = {-1.0 * p1_pion * sintheta * cosphi,
 418                               -1.0 * p1_pion * sintheta * sinphi,
 419                               -1.0 * p1_pion * costheta};
 420
 421
 422    // third child kinematics in parent meson rest frame
 423    e3_gamma_pion       = (pmass_pion * pmass_pion - epmass_pion * epmass_pion)/(2. * pmass_pion);
 424    p3_gamma_pion       = TMath::Sqrt((e3_gamma_pion  * e3_gamma_pion));
 425
 426
 427    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 428    fProducts_pion[2].SetPx(p3_gamma_pion * sintheta * cosphi);
 429    fProducts_pion[2].SetPy(p3_gamma_pion * sintheta * sinphi);
 430    fProducts_pion[2].SetPz(p3_gamma_pion * costheta);
 431    fProducts_pion[2].SetE(e3_gamma_pion);
 432
 433
 434    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 435    Double_t pRot1_pion[3] = {0.};
 436    Rot(pProd1_pion, pRot1_pion, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 437    Double_t pRot2_pion[3] = {0.};
 438    Rot(pProd2_pion, pRot2_pion, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 439    fProducts_pion[0].SetPx(pRot1_pion[0]);
 440    fProducts_pion[0].SetPy(pRot1_pion[1]);
 441    fProducts_pion[0].SetPz(pRot1_pion[2]);
 442    fProducts_pion[0].SetE(e1_pion);
 443    fProducts_pion[1].SetPx(pRot2_pion[0]);
 444    fProducts_pion[1].SetPy(pRot2_pion[1]);
 445    fProducts_pion[1].SetPz(pRot2_pion[2]);
 446    fProducts_pion[1].SetE(e1_pion);
 447
 448    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 449    Double_t eLPparent_pion = TMath::Sqrt(p3_gamma_pion * p3_gamma_pion + epmass_pion * epmass_pion);
 450    TVector3 boostPair_pion( -1.0 * fProducts_pion[2].Px() / eLPparent_pion,
 451                        -1.0 * fProducts_pion[2].Py() / eLPparent_pion,
 452                        -1.0 * fProducts_pion[2].Pz() / eLPparent_pion);
 453    fProducts_pion[0].Boost(boostPair_pion);
 454    fProducts_pion[1].Boost(boostPair_pion);
 455
 456    // boost all decay products into the lab frame
 457    TVector3 boostLab_pion(pparent->Px() / pparent->E(),
 458                      pparent->Py() / pparent->E(),
 459                      pparent->Pz() / pparent->E());
 460
 461    fProducts_pion[0].Boost(boostLab_pion);
 462    fProducts_pion[1].Boost(boostLab_pion);
 463    fProducts_pion[2].Boost(boostLab_pion);
 464
 465    }
 466
 467
 468 //-----------------------------------------------------------------------------//
 469 //                        Generate Rho resonance decay                         //
 470 //-----------------------------------------------------------------------------//
 471
 472    else if(idpart==113){
 473    // calculate rho mass
 474         if(wp_rho!=0.0){
 475           mp_rho = pparent->M();
 476           }
 477         else{
 478         Double_t x_rho=pparent->Px(); Double_t y_rho=pparent->Py(); Double_t z_rho=pparent->Pz();
 479         Double_t t_rho=pparent->E();
 480         Double_t p_rho=x_rho*x_rho+y_rho*y_rho+z_rho*z_rho;
 481         Double_t Q2_rho=abs((t_rho*t_rho)-(p_rho*p_rho));
 482         mp_rho = sqrt(Q2_rho);
 483         }
 484    // daughter
 485        if ( mp_rho < 2.*md_rho )
 486           {
 487            printf("Rho into ee Decay kinematically impossible! \n");
 488            return;
 489            }
 490
 491    for( ;; ) {
 492    // Sample the electron pair mass from a histogram
 493    epmass_rho = fEPMassRho->GetRandom();
 494    if ( mp_rho < 2.*epmass_rho ) break;
 495    }
 496
 497    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 498    Ed_rho = epmass_rho/2.;
 499    pd_rho = TMath::Sqrt((Ed_rho+md_rho)*(Ed_rho-md_rho));
 500
 501    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 502    Double_t pProd1_rho[3] = {pd_rho * sintheta * cosphi,
 503                              pd_rho * sintheta * sinphi,
 504                              pd_rho * costheta};
 505
 506    Double_t pProd2_rho[3] = {-1.0 * pd_rho * sintheta * cosphi,
 507                              -1.0 * pd_rho * sintheta * sinphi,
 508                              -1.0 * pd_rho * costheta};
 509
 510
 511    // electron 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 512    Double_t pRot1_rho[3] = {0.};
 513    Rot(pProd1_rho, pRot1_rho, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 514    Double_t pRot2_rho[3] = {0.};
 515    Rot(pProd2_rho, pRot2_rho, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 516    fProducts_rho[0].SetPx(pRot1_rho[0]);
 517    fProducts_rho[0].SetPy(pRot1_rho[1]);
 518    fProducts_rho[0].SetPz(pRot1_rho[2]);
 519    fProducts_rho[0].SetE(Ed_rho);
 520    fProducts_rho[1].SetPx(pRot2_rho[0]);
 521    fProducts_rho[1].SetPy(pRot2_rho[1]);
 522    fProducts_rho[1].SetPz(pRot2_rho[2]);
 523    fProducts_rho[1].SetE(Ed_rho);
 524
 525
 526    // boost decay products into the lab frame
 527    TVector3 boostLab_rho(pparent->Px() / pparent->E(),
 528                          pparent->Py() / pparent->E(),
 529                          pparent->Pz() / pparent->E());
 530
 531    fProducts_rho[0].Boost(boostLab_rho);
 532    fProducts_rho[1].Boost(boostLab_rho);
 533    }
 534
 535
 536 //-----------------------------------------------------------------------------//
 537 //                        Generate Eta Dalitz decay                            //
 538 //-----------------------------------------------------------------------------//
 539
 540    else if(idpart==221){
 541    pmass_eta = pparent->M();
 542
 543    for(;;){
 544    // Sample the electron pair mass from a histogram
 545    epmass_eta = fEPMassEta->GetRandom();
 546    if(pmass_eta-omass_gamma>epmass_eta && epmass_eta/2.>emass)
 547    break;
 548    }
 549
 550    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 551    e1_eta = epmass_eta / 2.;
 552    p1_eta = TMath::Sqrt((e1_eta + emass) * (e1_eta - emass));
 553
 554    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 555    Double_t pProd1_eta[3] = {p1_eta * sintheta * cosphi,
 556                              p1_eta * sintheta * sinphi,
 557                              p1_eta * costheta};
 558    Double_t pProd2_eta[3] = {-1.0 * p1_eta * sintheta * cosphi,
 559                              -1.0 * p1_eta * sintheta * sinphi,
 560                              -1.0 * p1_eta * costheta};
 561
 562    // third child kinematics in parent meson rest frame
 563    e3_gamma_eta       = (pmass_eta * pmass_eta - epmass_eta * epmass_eta)/(2. * pmass_eta);
 564    p3_gamma_eta       = TMath::Sqrt((e3_gamma_eta * e3_gamma_eta));
 565
 566
 567    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 568    fProducts_eta[2].SetPx(p3_gamma_eta * sintheta * cosphi);
 569    fProducts_eta[2].SetPy(p3_gamma_eta * sintheta * sinphi);
 570    fProducts_eta[2].SetPz(p3_gamma_eta * costheta);
 571    fProducts_eta[2].SetE(e3_gamma_eta);
 572
 573    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 574    Double_t pRot1_eta[3] = {0.};
 575    Rot(pProd1_eta, pRot1_eta, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 576    Double_t pRot2_eta[3] = {0.};
 577    Rot(pProd2_eta, pRot2_eta, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 578    fProducts_eta[0].SetPx(pRot1_eta[0]);
 579    fProducts_eta[0].SetPy(pRot1_eta[1]);
 580    fProducts_eta[0].SetPz(pRot1_eta[2]);
 581    fProducts_eta[0].SetE(e1_eta);
 582    fProducts_eta[1].SetPx(pRot2_eta[0]);
 583    fProducts_eta[1].SetPy(pRot2_eta[1]);
 584    fProducts_eta[1].SetPz(pRot2_eta[2]);
 585    fProducts_eta[1].SetE(e1_eta);
 586
 587    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 588    Double_t eLPparent_eta = TMath::Sqrt(p3_gamma_eta * p3_gamma_eta + epmass_eta * epmass_eta);
 589    TVector3 boostPair_eta( -1.0 * fProducts_eta[2].Px() / eLPparent_eta,
 590                        -1.0 * fProducts_eta[2].Py() / eLPparent_eta,
 591                        -1.0 * fProducts_eta[2].Pz() / eLPparent_eta);
 592    fProducts_eta[0].Boost(boostPair_eta);
 593    fProducts_eta[1].Boost(boostPair_eta);
 594
 595    // boost all decay products into the lab frame
 596    TVector3 boostLab_eta(pparent->Px() / pparent->E(),
 597                      pparent->Py() / pparent->E(),
 598                      pparent->Pz() / pparent->E());
 599
 600    fProducts_eta[0].Boost(boostLab_eta);
 601    fProducts_eta[1].Boost(boostLab_eta);
 602    fProducts_eta[2].Boost(boostLab_eta);
 603
 604     }
 605
 606
 607 //-----------------------------------------------------------------------------//
 608 //                        Generate Omega Dalitz decay                          //
 609 //-----------------------------------------------------------------------------//
 610
 611    else if(idpart==223){
 612    pmass_omega_dalitz = pparent->M();
 613    for(;;){
 614    // Sample the electron pair mass from a histogram
 615    epmass_omega_dalitz = fEPMassOmegaDalitz->GetRandom();
 616    if(pmass_omega_dalitz-omass_pion>epmass_omega_dalitz && epmass_omega_dalitz/2.>emass)
 617    break;}
 618
 619    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 620    e1_omega = epmass_omega_dalitz / 2.;
 621    p1_omega = TMath::Sqrt((e1_omega + emass) * (e1_omega - emass));
 622
 623    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 624    Double_t pProd1_omega_dalitz[3] = {p1_omega * sintheta * cosphi,
 625                                p1_omega * sintheta * sinphi,
 626                                p1_omega * costheta};
 627    Double_t pProd2_omega_dalitz[3] = {-1.0 * p1_omega * sintheta * cosphi,
 628                                -1.0 * p1_omega * sintheta * sinphi,
 629                                -1.0 * p1_omega * costheta};
 630
 631    // third child kinematics in parent meson rest frame
 632    e3_pion       = (pmass_omega_dalitz * pmass_omega_dalitz + omass_pion * omass_pion - epmass_omega_dalitz * epmass_omega_dalitz)/(2. * pmass_omega_dalitz);
 633    p3_pion       = TMath::Sqrt((e3_pion + omass_pion)  * (e3_pion - omass_pion));
 634
 635    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 636    fProducts_omega_dalitz[2].SetPx(p3_pion * sintheta * cosphi);
 637    fProducts_omega_dalitz[2].SetPy(p3_pion * sintheta * sinphi);
 638    fProducts_omega_dalitz[2].SetPz(p3_pion * costheta);
 639    fProducts_omega_dalitz[2].SetE(e3_pion);
 640
 641    // lepton 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 642    Double_t pRot1_omega_dalitz[3] = {0.};
 643    Rot(pProd1_omega_dalitz, pRot1_omega_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 644    Double_t pRot2_omega_dalitz[3] = {0.};
 645    Rot(pProd2_omega_dalitz, pRot2_omega_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 646    fProducts_omega_dalitz[0].SetPx(pRot1_omega_dalitz[0]);
 647    fProducts_omega_dalitz[0].SetPy(pRot1_omega_dalitz[1]);
 648    fProducts_omega_dalitz[0].SetPz(pRot1_omega_dalitz[2]);
 649    fProducts_omega_dalitz[0].SetE(e1_omega);
 650    fProducts_omega_dalitz[1].SetPx(pRot2_omega_dalitz[0]);
 651    fProducts_omega_dalitz[1].SetPy(pRot2_omega_dalitz[1]);
 652    fProducts_omega_dalitz[1].SetPz(pRot2_omega_dalitz[2]);
 653    fProducts_omega_dalitz[1].SetE(e1_omega);
 654
 655    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 656    Double_t eLPparent_omega = TMath::Sqrt(p3_pion * p3_pion + epmass_omega_dalitz * epmass_omega_dalitz);
 657    TVector3 boostPair_omega( -1.0 * fProducts_omega_dalitz[2].Px() / eLPparent_omega,
 658                        -1.0 * fProducts_omega_dalitz[2].Py() / eLPparent_omega,
 659                        -1.0 * fProducts_omega_dalitz[2].Pz() / eLPparent_omega);
 660    fProducts_omega_dalitz[0].Boost(boostPair_omega);
 661    fProducts_omega_dalitz[1].Boost(boostPair_omega);
 662
 663    // boost all decay products into the lab frame
 664    TVector3 boostLab_omega_dalitz(pparent->Px() / pparent->E(),
 665                      pparent->Py() / pparent->E(),
 666                      pparent->Pz() / pparent->E());
 667
 668    fProducts_omega_dalitz[0].Boost(boostLab_omega_dalitz);
 669    fProducts_omega_dalitz[1].Boost(boostLab_omega_dalitz);
 670    fProducts_omega_dalitz[2].Boost(boostLab_omega_dalitz);
 671
 672
 673 //-----------------------------------------------------------------------------//
 674 //                       Generate Omega resonance decay                        //
 675 //-----------------------------------------------------------------------------//
 676
 677       if(wp_omega!=0.0){
 678       // calculate omega mass
 679          mp_omega = pparent->M();
 680          }
 681       else{
 682            Double_t x_omega=pparent->Px(); Double_t y_omega=pparent->Py(); Double_t z_omega=pparent->Pz();
 683            Double_t t_omega=pparent->E();
 684            Double_t p_omega=x_omega*x_omega+y_omega*y_omega+z_omega*z_omega;
 685            Double_t Q2_omega= abs((t_omega*t_omega)-(p_omega*p_omega));
 686            mp_omega = sqrt(Q2_omega);
 687            }
 688
 689    // daughter
 690    if ( mp_omega< 2.*md_omega )
 691       {
 692        printf("Omega into ee Decay kinematically impossible! \n");
 693        return;
 694        }
 695
 696    for( ;; ) {
 697    // Sample the electron pair mass from a histogram
 698    epmass_omega = fEPMassOmega->GetRandom();
 699    if( mp_omega < 2.*epmass_omega ) break;
 700    }
 701
 702    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 703    Ed_omega = epmass_omega/2.;
 704    pd_omega = TMath::Sqrt((Ed_omega+md_omega)*(Ed_omega-md_omega));
 705
 706    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 707    Double_t pProd1_omega[3] = {pd_omega * sintheta * cosphi,
 708                                pd_omega * sintheta * sinphi,
 709                                pd_omega * costheta};
 710
 711    Double_t pProd2_omega[3] = {-1.0 * pd_omega * sintheta * cosphi,
 712                                -1.0 * pd_omega * sintheta * sinphi,
 713                                -1.0 * pd_omega * costheta};
 714
 715
 716    // lepton 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 717    Double_t pRot1_omega[3] = {0.};
 718    Rot(pProd1_omega, pRot1_omega, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 719    Double_t pRot2_omega[3] = {0.};
 720    Rot(pProd2_omega, pRot2_omega, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 721    fProducts_omega[0].SetPx(pRot1_omega[0]);
 722    fProducts_omega[0].SetPy(pRot1_omega[1]);
 723    fProducts_omega[0].SetPz(pRot1_omega[2]);
 724    fProducts_omega[0].SetE(Ed_omega);
 725    fProducts_omega[1].SetPx(pRot2_omega[0]);
 726    fProducts_omega[1].SetPy(pRot2_omega[1]);
 727    fProducts_omega[1].SetPz(pRot2_omega[2]);
 728    fProducts_omega[1].SetE(Ed_omega);
 729
 730    // boost decay products into the lab frame
 731    TVector3 boostLab_omega(pparent->Px() / pparent->E(),
 732                            pparent->Py() / pparent->E(),
 733                            pparent->Pz() / pparent->E());
 734
 735    fProducts_omega[0].Boost(boostLab_omega);
 736    fProducts_omega[1].Boost(boostLab_omega);
 737
 738    }
 739
 740 //-----------------------------------------------------------------------------//
 741 //                      Generate Etaprime Dalitz decay                         //
 742 //-----------------------------------------------------------------------------//
 743
 744    else if(idpart==331){
 745    pmass_etaprime = pparent->M();
 746    for(;;){
 747    // Sample the electron pair mass from a histogram
 748    epmass_etaprime = fEPMassEtaPrime->GetRandom();
 749    if(pmass_etaprime-omass_gamma>epmass_etaprime && epmass_etaprime/2.>emass)
 750    break;}
 751
 752    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 753    e1_etaprime = epmass_etaprime / 2.;
 754    p1_etaprime = TMath::Sqrt((e1_etaprime + emass) * (e1_etaprime - emass));
 755
 756    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 757    Double_t pProd1_etaprime[3] = {p1_etaprime * sintheta * cosphi,
 758                                   p1_etaprime * sintheta * sinphi,
 759                                   p1_etaprime * costheta};
 760    Double_t pProd2_etaprime[3] = {-1.0 * p1_etaprime * sintheta * cosphi,
 761                                   -1.0 * p1_etaprime * sintheta * sinphi,
 762                                   -1.0 * p1_etaprime * costheta};
 763
 764    // third child kinematics in parent meson rest frame
 765    e3_gamma_etaprime       = (pmass_etaprime * pmass_etaprime + omass_gamma * omass_gamma - epmass_etaprime * epmass_etaprime)/(2. * pmass_etaprime);
 766    p3_gamma_etaprime       = TMath::Sqrt((e3_gamma_etaprime + omass_gamma)  * (e3_gamma_etaprime - omass_gamma));
 767
 768    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 769    fProducts_etaprime[2].SetPx(p3_gamma_etaprime * sintheta * cosphi);
 770    fProducts_etaprime[2].SetPy(p3_gamma_etaprime * sintheta * sinphi);
 771    fProducts_etaprime[2].SetPz(p3_gamma_etaprime * costheta);
 772    fProducts_etaprime[2].SetE(e3_gamma_etaprime);
 773
 774    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 775    Double_t pRot1_etaprime[3] = {0.};
 776    Rot(pProd1_etaprime, pRot1_etaprime, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 777    Double_t pRot2_etaprime[3] = {0.};
 778    Rot(pProd2_etaprime, pRot2_etaprime, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 779    fProducts_etaprime[0].SetPx(pRot1_etaprime[0]);
 780    fProducts_etaprime[0].SetPy(pRot1_etaprime[1]);
 781    fProducts_etaprime[0].SetPz(pRot1_etaprime[2]);
 782    fProducts_etaprime[0].SetE(e1_etaprime);
 783    fProducts_etaprime[1].SetPx(pRot2_etaprime[0]);
 784    fProducts_etaprime[1].SetPy(pRot2_etaprime[1]);
 785    fProducts_etaprime[1].SetPz(pRot2_etaprime[2]);
 786    fProducts_etaprime[1].SetE(e1_etaprime);
 787
 788    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 789    Double_t eLPparent_etaprime = TMath::Sqrt(p3_gamma_etaprime * p3_gamma_etaprime + epmass_etaprime * epmass_etaprime);
 790    TVector3 boostPair_etaprime( -1.0 * fProducts_etaprime[2].Px() / eLPparent_etaprime,
 791                        -1.0 * fProducts_etaprime[2].Py() / eLPparent_etaprime,
 792                        -1.0 * fProducts_etaprime[2].Pz() / eLPparent_etaprime);
 793    fProducts_etaprime[0].Boost(boostPair_etaprime);
 794    fProducts_etaprime[1].Boost(boostPair_etaprime);
 795
 796    // boost all decay products into the lab frame
 797    TVector3 boostLab_etaprime(pparent->Px() / pparent->E(),
 798                      pparent->Py() / pparent->E(),
 799                      pparent->Pz() / pparent->E());
 800
 801    fProducts_etaprime[0].Boost(boostLab_etaprime);
 802    fProducts_etaprime[1].Boost(boostLab_etaprime);
 803    fProducts_etaprime[2].Boost(boostLab_etaprime);
 804
 805    }
 806
 807 //-----------------------------------------------------------------------------//
 808 //                        Generate Phi Dalitz decay                            //
 809 //-----------------------------------------------------------------------------//
 810
 811    else if(idpart==333){
 812    pmass_phi_dalitz = pparent->M();
 813    for(;;){
 814    // Sample the electron pair mass from a histogram
 815    epmass_phi_dalitz = fEPMassPhiDalitz->GetRandom();
 816    if(pmass_phi_dalitz-omass_eta>epmass_phi_dalitz && epmass_phi_dalitz/2.>emass)
 817    break;}
 818
 819    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 820    e1_phi = epmass_phi_dalitz / 2.;
 821    p1_phi = TMath::Sqrt((e1_phi + emass) * (e1_phi - emass));
 822
 823    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 824    Double_t pProd1_phi_dalitz[3] = {p1_phi * sintheta * cosphi,
 825                                     p1_phi * sintheta * sinphi,
 826                                     p1_phi * costheta};
 827    Double_t pProd2_phi_dalitz[3] = {-1.0 * p1_phi * sintheta * cosphi,
 828                                     -1.0 * p1_phi * sintheta * sinphi,
 829                                     -1.0 * p1_phi * costheta};
 830
 831    // third child kinematics in parent meson rest frame
 832    e3_eta       = (pmass_phi_dalitz * pmass_phi_dalitz + omass_eta * omass_eta - epmass_phi_dalitz * epmass_phi_dalitz)/(2. * pmass_phi_dalitz);
 833    p3_eta       = TMath::Sqrt((e3_eta + omass_eta)  * (e3_eta - omass_eta));
 834
 835    // third child 4-vector in parent meson rest frame
 836    fProducts_phi_dalitz[2].SetPx(p3_eta * sintheta * cosphi);
 837    fProducts_phi_dalitz[2].SetPy(p3_eta * sintheta * sinphi);
 838    fProducts_phi_dalitz[2].SetPz(p3_eta * costheta);
 839    fProducts_phi_dalitz[2].SetE(e3_eta);
 840
 841    // electron 4-vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 842    Double_t pRot1_phi_dalitz[3] = {0.};
 843    Rot(pProd1_phi_dalitz, pRot1_phi_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 844    Double_t pRot2_phi_dalitz[3] = {0.};
 845    Rot(pProd2_phi_dalitz, pRot2_phi_dalitz, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 846    fProducts_phi_dalitz[0].SetPx(pRot1_phi_dalitz[0]);
 847    fProducts_phi_dalitz[0].SetPy(pRot1_phi_dalitz[1]);
 848    fProducts_phi_dalitz[0].SetPz(pRot1_phi_dalitz[2]);
 849    fProducts_phi_dalitz[0].SetE(e1_phi);
 850    fProducts_phi_dalitz[1].SetPx(pRot2_phi_dalitz[0]);
 851    fProducts_phi_dalitz[1].SetPy(pRot2_phi_dalitz[1]);
 852    fProducts_phi_dalitz[1].SetPz(pRot2_phi_dalitz[2]);
 853    fProducts_phi_dalitz[1].SetE(e1_phi);
 854
 855    // boost the dielectron into the parent meson's rest frame
 856    Double_t eLPparent_phi = TMath::Sqrt(p3_eta * p3_eta + epmass_phi_dalitz * epmass_phi_dalitz);
 857    TVector3 boostPair_phi( -1.0 * fProducts_phi_dalitz[2].Px() / eLPparent_phi,
 858                            -1.0 * fProducts_phi_dalitz[2].Py() / eLPparent_phi,
 859                            -1.0 * fProducts_phi_dalitz[2].Pz() / eLPparent_phi);
 860    fProducts_phi_dalitz[0].Boost(boostPair_phi);
 861    fProducts_phi_dalitz[1].Boost(boostPair_phi);
 862
 863    // boost all decay products into the lab frame
 864    TVector3 boostLab_phi_dalitz(pparent->Px() / pparent->E(),
 865                                 pparent->Py() / pparent->E(),
 866                                 pparent->Pz() / pparent->E());
 867
 868    fProducts_phi_dalitz[0].Boost(boostLab_phi_dalitz);
 869    fProducts_phi_dalitz[1].Boost(boostLab_phi_dalitz);
 870    fProducts_phi_dalitz[2].Boost(boostLab_phi_dalitz);
 871
 872
 873 //-----------------------------------------------------------------------------//
 874 //                        Generate Phi resonance decay                         //
 875 //-----------------------------------------------------------------------------//
 876
 877       if(wp_phi!=0.0){
 878      // calculate phi mass
 879          mp_phi = pparent->M();
 880          }
 881       else{
 882            Double_t x_phi=pparent->Px(); Double_t y_phi=pparent->Py(); Double_t z_phi=pparent->Pz();
 883            Double_t t_phi=pparent->E();
 884            Double_t p_phi=x_phi*x_phi+y_phi*y_phi+z_phi*z_phi;
 885            Double_t Q2_phi= abs((t_phi*t_phi)-(p_phi*p_phi));
 886            mp_phi = sqrt(Q2_phi);
 887           }
 888
 889    if ( mp_phi< 2.*md_phi )
 890    {
 891     printf("Phi into ee Decay kinematically impossible! \n");
 892     return;
 893    }
 894
 895    for( ;; ) {
 896    // Sample the electron pair mass from a histogram
 897    epmass_phi = fEPMassPhi->GetRandom();
 898    if(mp_phi < 2.*epmass_phi) break;
 899    }
 900
 901    // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 902    Ed_phi = epmass_phi/2.;
 903    pd_phi = TMath::Sqrt((Ed_phi+md_phi)*(Ed_phi-md_phi));
 904
 905    // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 906    Double_t pProd1_phi[3] = {pd_phi * sintheta * cosphi,
 907                              pd_phi * sintheta * sinphi,
 908                              pd_phi * costheta};
 909    Double_t pProd2_phi[3] = {-1.0 * pd_phi * sintheta * cosphi,
 910                              -1.0 * pd_phi * sintheta * sinphi,
 911                              -1.0 * pd_phi * costheta};
 912
 913    // electron 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 914    Double_t pRot1_phi[3] = {0.};
 915    Rot(pProd1_phi, pRot1_phi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 916    Double_t pRot2_phi[3] = {0.};
 917    Rot(pProd2_phi, pRot2_phi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 918    fProducts_phi[0].SetPx(pRot1_phi[0]);
 919    fProducts_phi[0].SetPy(pRot1_phi[1]);
 920    fProducts_phi[0].SetPz(pRot1_phi[2]);
 921    fProducts_phi[0].SetE(Ed_phi);
 922    fProducts_phi[1].SetPx(pRot2_phi[0]);
 923    fProducts_phi[1].SetPy(pRot2_phi[1]);
 924    fProducts_phi[1].SetPz(pRot2_phi[2]);
 925    fProducts_phi[1].SetE(Ed_phi);
 926
 927    // boost decay products into the lab frame
 928    TVector3 boostLab_phi(pparent->Px() / pparent->E(),
 929                      pparent->Py() / pparent->E(),
 930                      pparent->Pz() / pparent->E());
 931
 932    fProducts_phi[0].Boost(boostLab_phi);
 933    fProducts_phi[1].Boost(boostLab_phi);
 934
 935    }
 936
 937 //-----------------------------------------------------------------------------//
 938 //                        Generate Jpsi resonance decay                        //
 939 //-----------------------------------------------------------------------------//
 940
 941    else if(idpart==443){
 942    // calculate jpsi mass
 943      if(wp_jpsi!=0.0){
 944         mp_jpsi = pparent->M();
 945         }
 946      else{
 947       /*Double_t x_jpsi=pparent->Px();
 948       Double_t y_jpsi=pparent->Py();
 949       Double_t z_jpsi=pparent->Pz();
 950       Double_t t_jpsi=pparent->E();
 951       Double_t p_jpsi=x_jpsi*x_jpsi+y_jpsi*y_jpsi+z_jpsi*z_jpsi;
 952       Double_t Q2_jpsi= abs((t_jpsi*t_jpsi)-(p_jpsi*p_jpsi));
 953       mp_jpsi = sqrt(Q2_jpsi);*/
 954
 955       mp_jpsi = 3.096;
 956
 957      }
 958
 959      // daughter
 960      if ( mp_jpsi < 2.*md_jpsi )
 961         {
 962          printf("JPsi into ee Decay kinematically impossible! \n");
 963          return;
 964         }
 965
 966   for( ;; ) {
 967   // Sample the electron pair mass from a histogram
 968   epmass_jpsi = fEPMassJPsi->GetRandom();
 969   if ( mp_jpsi < 2.*epmass_jpsi ) break;
 970   }
 971   // electron pair kinematics in virtual photon rest frame
 972   Ed_jpsi = epmass_jpsi/2.;
 973   pd_jpsi = TMath::Sqrt((Ed_jpsi+md_jpsi)*(Ed_jpsi-md_jpsi));
 974
 975   // momentum vectors of electrons in virtual photon rest frame
 976   Double_t pProd1_jpsi[3] = {pd_jpsi * sintheta * cosphi,
 977                              pd_jpsi * sintheta * sinphi,
 978                              pd_jpsi * costheta};
 979
 980   Double_t pProd2_jpsi[3] = {-1.0 * pd_jpsi * sintheta * cosphi,
 981                              -1.0 * pd_jpsi * sintheta * sinphi,
 982                              -1.0 * pd_jpsi * costheta};
 983
 984
 985   // electron 4 vectors in properly rotated virtual photon rest frame
 986   Double_t pRot1_jpsi[3] = {0.};
 987   Rot(pProd1_jpsi, pRot1_jpsi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 988   Double_t pRot2_jpsi[3] = {0.};
 989   Rot(pProd2_jpsi, pRot2_jpsi, costheta, -sintheta, -cosphi, -sinphi);
 990   fProducts_jpsi[0].SetPx(pRot1_jpsi[0]);
 991   fProducts_jpsi[0].SetPy(pRot1_jpsi[1]);
 992   fProducts_jpsi[0].SetPz(pRot1_jpsi[2]);
 993   fProducts_jpsi[0].SetE(Ed_jpsi);
 994   fProducts_jpsi[1].SetPx(pRot2_jpsi[0]);
 995   fProducts_jpsi[1].SetPy(pRot2_jpsi[1]);
 996   fProducts_jpsi[1].SetPz(pRot2_jpsi[2]);
 997   fProducts_jpsi[1].SetE(Ed_jpsi);
 998
 999
1000   // boost decay products into the lab frame
1001   TVector3 boostLab_jpsi(pparent->Px() / pparent->E(),
1002                          pparent->Py() / pparent->E(),
1003                          pparent->Pz() / pparent->E());
1004
1005   fProducts_jpsi[0].Boost(boostLab_jpsi);
1006   fProducts_jpsi[1].Boost(boostLab_jpsi);
1007
1008   }
1009
1010    return;
1011 }
1012
1013 void AliDecayerExodus::Rot(Double_t pin[3], Double_t pout[3], Double_t costheta, Double_t sintheta,
1014                            Double_t cosphi, Double_t sinphi) const
1015 {
1016 // Perform rotation
1017    pout[0] = pin[0]*costheta*cosphi-pin[1]*sinphi+pin[2]*sintheta*cosphi;
1018    pout[1] = pin[0]*costheta*sinphi+pin[1]*cosphi+pin[2]*sintheta*sinphi;
1019    pout[2] = -1.0  * pin[0] * sintheta + pin[2] * costheta;
1020    return;
1021 }
1022
1023
1024 Int_t AliDecayerExodus::ImportParticles(TClonesArray *particles)
1025 {
1026 //
1027 //   Import particles for Dalitz and resonance decays
1028 //
1029
1030   TClonesArray &clonesParticles = *particles;
1031
1032   Int_t i, k;
1033   Double_t px, py, pz, e;
1034
1035   Int_t pdgD  [3][3] = { {kElectron, -kElectron, 22},     // pizero, eta, etaprime
1036                          {kElectron, -kElectron, 111},    // omega dalitz
1037                          {kElectron, -kElectron, 221} };  // phi dalitz
1038
1039   Int_t pdgR [2] = {kElectron, -kElectron}; // rho, omega, phi, jpsi
1040
1041
1042
1043     Int_t parentD[3] = { 0,  0, -1};
1044     Int_t dauD1  [3] = {-1, -1,  1};
1045     Int_t dauD2  [3] = {-1, -1,  2};
1046
1047     Int_t parentR[2] = {  0,  0};
1048     Int_t dauR1  [2] = { -1, -1};
1049     Int_t dauR2  [2] = { -1, -1};
1050
1051     for (Int_t j = 0; j < 9; j++){
1052
1053     // pizero
1054     if(j==0){
1055         for (i = 2; i > -1; i--) {
1056         px = fProducts_pion[i].Px();
1057         py = fProducts_pion[i].Py();
1058         pz = fProducts_pion[i].Pz();
1059         e  = fProducts_pion[i].E();
1060       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[0][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1061       }
1062       return (3);
1063       }
1064
1065     // rho
1066     else if(j==1){
1067         for (k = 1; k > -1; k--) {
1068         px = fProducts_rho[k].Px();
1069         py = fProducts_rho[k].Py();
1070         pz = fProducts_rho[k].Pz();
1071         e  = fProducts_rho[k].E();
1072       new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1073       }
1074       return (2);
1075       }
1076
1077     // eta
1078     else if(j==2){
1079         for (i = 2; i > -1; i--) {
1080         px = fProducts_eta[i].Px();
1081         py = fProducts_eta[i].Py();
1082         pz = fProducts_eta[i].Pz();
1083         e  = fProducts_eta[i].E();
1084       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[0][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1085       }
1086       return (3);
1087       }
1088
1089     // omega dalitz
1090     else if(j==3){
1091         for (i = 2; i > -1; i--) {
1092         px = fProducts_omega_dalitz[i].Px();
1093         py = fProducts_omega_dalitz[i].Py();
1094         pz = fProducts_omega_dalitz[i].Pz();
1095         e  = fProducts_omega_dalitz[i].E();
1096       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[1][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1097       }
1098       return (3);
1099       }
1100
1101     // omega direct
1102     else if(j==4){
1103          for (k = 1; k > -1; k--) {
1104          px = fProducts_rho[k].Px();
1105          py = fProducts_rho[k].Py();
1106          pz = fProducts_rho[k].Pz();
1107          e  = fProducts_rho[k].E();
1108        new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1109        }
1110        return (2);
1111        }
1112
1113     // etaprime
1114     else if(j==5){
1115         for (i = 2; i > -1; i--) {
1116         px = fProducts_etaprime[i].Px();
1117         py = fProducts_etaprime[i].Py();
1118         pz = fProducts_etaprime[i].Pz();
1119         e  = fProducts_etaprime[i].E();
1120       new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[0][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1121       }
1122       return (3);
1123      }
1124
1125     // phi dalitz
1126      else if(j==6){
1127          for (i = 2; i > -1; i--) {
1128          px = fProducts_phi_dalitz[i].Px();
1129          py = fProducts_phi_dalitz[i].Py();
1130          pz = fProducts_phi_dalitz[i].Pz();
1131          e  = fProducts_phi_dalitz[i].E();
1132        new(clonesParticles[2 - i]) TParticle(pdgD[2][i], 1, parentD[i], -1, dauD1[i], dauD2[i], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1133        }
1134        return (3);
1135       }
1136
1137
1138     // phi direct
1139     else if(j==7){
1140         for (k = 1; k > -1; k--) {
1141         px = fProducts_phi[k].Px();
1142         py = fProducts_phi[k].Py();
1143         pz = fProducts_phi[k].Pz();
1144         e  = fProducts_phi[k].E();
1145       new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1146       }
1147       return (2);
1148     }
1149
1150     // jpsi direct
1151     else if(j==8){
1152           for (k = 1; k > -1; k--) {
1153           px = fProducts_jpsi[k].Px();
1154           py = fProducts_jpsi[k].Py();
1155           pz = fProducts_jpsi[k].Pz();
1156           e  = fProducts_jpsi[k].E();
1157        new(clonesParticles[1 - k]) TParticle(pdgR[k], 1, parentR[k], -1, dauR1[k], dauR2[k], px, py, pz, e, 0., 0., 0., 0.);
1158        }
1159        return (2);
1160     }
1161
1162    }
1163
1164    return particles->GetEntries();
1165
1166 }
1167
1168
1169 void AliDecayerExodus::Decay(TClonesArray *array)
1170 {
1171   // Replace all Dalitz(pi0,eta,omega,eta',phi) and resonance(rho,omega,phi,jpsi) decays with the correct matrix element decays
1172   // for di-electron cocktail calculations
1173
1174
1175   Int_t nt = array->GetEntriesFast();
1176   TParticle* dp3[3];
1177   TParticle* dp2[2];
1178   Int_t fd3, ld3, fd2, ld2, fd, ld;
1179   Int_t j, k;
1180
1181   for (Int_t i = 0; i < nt; i++) {
1182   TParticle* part = (TParticle*) (array->At(i));
1183   if (part->GetPdgCode() != 111 || part->GetPdgCode() != 221 || part->GetPdgCode() != 223 || part->GetPdgCode() != 331 || part->GetPdgCode() != 333 || part->GetPdgCode() != 443 ) continue;
1184
1185   //
1186   // Pizero Dalitz
1187   //
1188   if(part->GetPdgCode() == 111){
1189
1190   fd3 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1191   ld3 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1192
1193   if (fd3 < 0)                           continue;
1194   if ((ld3 - fd3) != 2)                  continue;
1195
1196   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd3+j));
1197
1198   if((dp3[0]->GetPdgCode() != 22) && (TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11))   continue;
1199
1200   TLorentzVector Pizero(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1201   Decay(111, &Pizero);
1202   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_pion[2-j]);
1203   }
1204
1205
1206   //
1207   // Eta Dalitz
1208   //
1209
1210   if(part->GetPdgCode() == 221){
1211
1212   fd3 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1213   ld3 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1214
1215   if (fd3 < 0)                           continue;
1216   if ((ld3 - fd3) != 2)                  continue;
1217
1218   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd3+j));
1219
1220   if((dp3[0]->GetPdgCode() != 22) && ((TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1221
1222   TLorentzVector Eta(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1223   Decay(221, &Eta);
1224   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_eta[2-j]);
1225   }
1226
1227   //
1228   // Rho
1229   //
1230
1231   if(part->GetPdgCode() == 113){
1232
1233   fd2 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1234   ld2 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1235
1236   if (fd2 < 0)                           continue;
1237   if ((ld2 - fd2) != 1)                  continue;
1238
1239   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd2+k));
1240
1241   if((dp2[0]->GetPdgCode() != 11) && ((TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1242
1243   TLorentzVector Rho(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1244   Decay(113, &Rho);
1245   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_rho[1-k]);
1246   }
1247
1248   //
1249   // Omega dalitz and direct
1250   //
1251
1252   if(part->GetPdgCode() == 223){
1253
1254   fd = part->GetFirstDaughter() - 1;
1255   ld = part->GetLastDaughter()  - 1;
1256
1257   if (fd < 0)               continue;
1258
1259   if ((ld - fd) == 2){
1260
1261   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd+j));
1262   if( dp3[0]->GetPdgCode() != 111 && (TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)) continue;
1263
1264   TLorentzVector Omegadalitz(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1265   Decay(223, &Omegadalitz);
1266   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_omega_dalitz[2-j]);
1267   }
1268
1269   else if ((ld - fd) == 1) {
1270
1271   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd+k));
1272   if( dp2[0]->GetPdgCode() != 11 && (TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11))   continue;
1273
1274   TLorentzVector Omega(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1275   Decay(223, &Omega);
1276   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_omega[1-k]);
1277   }
1278  }
1279
1280   //
1281   // Etaprime dalitz
1282   //
1283
1284   if(part->GetPdgCode() == 331){
1285
1286   fd3 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1287   ld3 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1288
1289   if (fd3 < 0)                           continue;
1290   if ((ld3 - fd3) != 2)                  continue;
1291
1292   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd3+j));
1293
1294   if((dp3[0]->GetPdgCode() != 22) && ((TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1295
1296   TLorentzVector Etaprime(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1297   Decay(331, &Etaprime);
1298   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_etaprime[2-j]);
1299   }
1300
1301   //
1302   // Phi dalitz and direct
1303   //
1304   if(part->GetPdgCode() == 333){
1305
1306   fd = part->GetFirstDaughter() - 1;
1307   ld = part->GetLastDaughter()  - 1;
1308
1309   if (fd < 0)               continue;
1310   if ((ld - fd) == 2){
1311   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j] = (TParticle*) (array->At(fd+j));
1312   if( dp3[0]->GetPdgCode() != 221 && (TMath::Abs(dp3[1]->GetPdgCode()) != 11)) continue;
1313
1314   TLorentzVector Phidalitz(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1315   Decay(333, &Phidalitz);
1316   for (j = 0; j < 3; j++) dp3[j]->SetMomentum(fProducts_phi_dalitz[2-j]);
1317   }
1318
1319   else if ((ld - fd) == 1) {
1320   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd+k));
1321   if( dp2[0]->GetPdgCode() != 11 && (TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11))   continue;
1322
1323   TLorentzVector Phi(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1324   Decay(333, &Phi);
1325   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_phi[1-k]);
1326    }
1327   }
1328
1329   //
1330   // JPsi
1331   //
1332
1333   if(part->GetPdgCode() == 443){
1334
1335   fd2 = part->GetFirstDaughter() - 1;
1336   ld2 = part->GetLastDaughter()  - 1;
1337
1338   if (fd2 < 0)                           continue;
1339   if ((ld2 - fd2) != 1)                  continue;
1340
1341   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k] = (TParticle*) (array->At(fd2+k));
1342
1343   if((dp2[0]->GetPdgCode() != 11) && ((TMath::Abs(dp2[1]->GetPdgCode()) != 11)))   continue;
1344
1345   TLorentzVector JPsi(part->Px(), part->Py(), part->Pz(), part->Energy());
1346   Decay(443, &JPsi);
1347   for (k = 0; k < 2; k++) dp2[k]->SetMomentum(fProducts_jpsi[1-k]);
1348   }
1349
1350  }
1351 }
1352
1353
1354 AliDecayerExodus& AliDecayerExodus::operator=(const AliDecayerExodus& rhs)
1355 {
1356   // Assignment operator
1357   rhs.Copy(*this);
1358   return *this;
1359 }
1360
1361 void AliDecayerExodus::Copy(TObject&) const
1362 {
1363   //
1364   // Copy
1365   //
1366   Fatal("Copy","Not implemented!\n");
1367 }
1368
1369
1370 AliDecayerExodus::AliDecayerExodus(const AliDecayerExodus &decayer)
1371      : AliDecayer(),
1372       fEPMassPion(0),
1373       fEPMassEta(0),
1374       fEPMassEtaPrime(0),
1375       fEPMassRho(0),
1376       fEPMassOmega(0),
1377       fEPMassOmegaDalitz(0),
1378       fEPMassPhi(0),
1379       fEPMassPhiDalitz(0),
1380       fEPMassJPsi(0),
1381       fInit(0)
1382 {
1383  // Copy Constructor
1384     decayer.Copy(*this);
1385 }
1386
1387
1388