EVGEN/AliGenCorrHF.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 /* $Id$ */
  17
  18 // Class to generate correlated Heavy Flavor hadron pairs (one or several pairs
  19 // per event) using paramtrized kinematics of quark pairs from some generator
  20 // and quark fragmentation functions.
  21 // Is a generalisation of AliGenParam class for correlated pairs of hadrons.
  22 // In this version quark pairs and fragmentation functions are obtained from
  23 // ~2.10^6 Pythia6.214 events generated with kCharmppMNRwmi & kBeautyppMNRwmi,
  24 // CTEQ5L PDF and Pt_hard = 2.76 GeV/c for p-p collisions at 7, 10 and 14 TeV,
  25 // and with kCharmppMNR (Pt_hard = 2.10 GeV/c) & kBeautyppMNR (Pt_hard = 2.75 GeV/c),
  26 // CTEQ4L PDF for Pb-Pb at 3.94 TeV, for p-Pb & Pb-p at 8.8 TeV.
  27 // Decays are performed by Pythia.
  28 // Author: S. Grigoryan, LPC Clermont-Fd & YerPhI, Smbat.Grigoryan@cern.ch
  29 // July 07: added quarks in the stack (B. Vulpescu)
  30 // April 09: added energy choice between 10 and 14 TeV (S. Grigoryan)
  31 // Sept 09: added hadron pair composition probabilities via 2D histo (X.M. Zhang)
  32 // Oct 09: added energy choice between 7, 10, 14 TeV (for p-p), 4 TeV (for Pb-Pb),
  33 // 9 TeV (for p-Pb) and -9 TeV (for Pb-p) (S. Grigoryan)
  34 // April 10: removed "static" from definition of some variables (B. Vulpescu)
  35 //-------------------------------------------------------------------------
  36 // How it works (for the given flavor and p-p energy):
  37 //
  38 // 1) Reads QQbar kinematical grid (TTree) from the Input file and generates
  39 // quark pairs according to the weights of the cells.
  40 // It is a 5D grid in y1,y2,pt1,pt2 and deltaphi, with occupancy weights
  41 // of the cells obtained from Pythia (see details in GetQuarkPair).
  42 // 2) Reads "soft" and "hard" fragmentation functions (12 2D-histograms each,
  43 // for 12 pt bins) from the Input file, applies to quarks and produces hadrons
  44 // (only lower states, with proportions of species obtained from Pythia).
  45 // Fragmentation functions are the same for all hadron species and depend
  46 // on 2 variables - light cone energy-momentum fractions:
  47 //     z1=(E_H + Pz_H)/(E_Q + Pz_Q),  z2=(E_H - Pz_H)/(E_Q - Pz_Q).
  48 // "soft" & "hard" FFs correspond to "slower" & "faster" quark of a pair
  49 // (see details in GetHadronPair). Fragmentation does not depend on p-p energy.
  50 // 3) Decays the hadrons and saves all the particles in the event stack in the
  51 // following order: HF hadron from Q, then its decay products, then HF hadron
  52 // from Qbar, then its decay productes, then next HF hadon pair (if any)
  53 // in the same way, etc...
  54 // 4) It is fast, e.g., generates the same number of events with a beauty pair
  55 //  ~15 times faster than AliGenPythia with kBeautyppMNRwmi (w/o tracking)
  56 //
  57 // An Input file for each quark flavor and p-p energy is in EVGEN/dataCorrHF/
  58 // One can use also user-defined Input files.
  59 //
  60 // More details could be found in my presentation at DiMuonNet Workshop, Dec 2006:
  61 // http://www-dapnia.cea.fr/Sphn/Alice/DiMuonNet.
  62 //
  63 //-------------------------------------------------------------------------
  64 // How to use it:
  65 //
  66 // add the following typical lines in Config.C
  67 /*
  68   if (!strcmp(option,"corr")) {
  69     // An example for correlated charm or beauty hadron pair production at 14 TeV
  70
  71     // AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 4, 14);  // for charm, 1 pair per event
  72     AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 5, 14);  // for beauty, 1 pair per event
  73
  74     gener->SetMomentumRange(0,9999);
  75     gener->SetCutOnChild(0);          // 1/0 means cuts on children enable/disable
  76     gener->SetChildThetaRange(171.0,178.0);
  77     gener->SetOrigin(0,0,0);          //vertex position
  78     gener->SetSigma(0,0,0);           //Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
  79     gener->SetForceDecay(kSemiMuonic);
  80     gener->SetTrackingFlag(0);
  81     gener->Init();
  82 }
  83 */
  84 // and in aliroot do e.g. gAlice->Run(10,"Config.C") to produce 10 events.
  85 // One can include AliGenCorrHF in an AliGenCocktail generator.
  86 //--------------------------------------------------------------------------
  87
  88 #include <Riostream.h>
  89 #include <TCanvas.h>
  90 #include <TClonesArray.h>
  91 #include <TDatabasePDG.h>
  92 #include <TFile.h>
  93 #include <TH2F.h>
  94 #include <TLorentzVector.h>
  95 #include <TMath.h>
  96 #include <TParticle.h>
  97 #include <TParticlePDG.h>
  98 #include <TROOT.h>
  99 #include <TRandom.h>
 100 #include <TTree.h>
 101 #include <TVirtualMC.h>
 102 #include <TVector3.h>
 103
 104 #include "AliGenCorrHF.h"
 105 #include "AliLog.h"
 106 #include "AliConst.h"
 107 #include "AliDecayer.h"
 108 #include "AliMC.h"
 109 #include "AliRun.h"
 110 #include "AliGenEventHeader.h"
 111
 112 ClassImp(AliGenCorrHF)
 113
 114   //Begin_Html
 115   /*
 116     <img src="picts/AliGenCorrHF.gif">
 117   */
 118   //End_Html
 119
 120 Double_t AliGenCorrHF::fgdph[19] = {0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180};
 121 Double_t AliGenCorrHF::fgy[31] = {-10,-7, -6.5, -6, -5.5, -5, -4.5, -4, -3.5, -3, -2.5, -2,- 1.5, -1, -0.5, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 10};
 122 Double_t AliGenCorrHF::fgpt[51] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.6, 7.2, 7.8, 8.4, 9, 9.6, 10.3, 11.1, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.1, 21.5, 23, 24.5, 26, 27.5, 29.1, 31, 33, 35, 37, 39.2, 42, 45, 48, 51, 55.2, 60, 65, 71, 81, 100};
 123 Int_t AliGenCorrHF::fgnptbins = 12;
 124 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmin[12] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9};
 125 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmax[12] = {0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 100};
 126
 127 //____________________________________________________________
 128     AliGenCorrHF::AliGenCorrHF():
 129         fFileName(0),
 130         fFile(0),
 131         fQuark(0),
 132         fEnergy(0),
 133         fBias(0.),
 134         fTrials(0),
 135         fDecayer(0),
 136         fgIntegral(0)
 137 {
 138 // Default constructor
 139 }
 140
 141 //____________________________________________________________
 142 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 143     AliGenMC(npart),
 144     fFileName(0),
 145     fFile(0),
 146     fQuark(idquark),
 147     fEnergy(energy),
 148     fBias(0.),
 149     fTrials(0),
 150     //    fDecayer(new AliDecayerPythia())
 151     fDecayer(0),
 152     fgIntegral(0)
 153 {
 154 // Constructor using particle number, quark type, energy & default InputFile
 155 //
 156     if (fQuark == 5) {
 157       if (fEnergy == 7)
 158            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP7PythiaMNRwmi.root";
 159       else if (fEnergy == 10)
 160            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP10PythiaMNRwmi.root";
 161       else if (fEnergy == 14)
 162            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP14PythiaMNRwmi.root";
 163       else if (fEnergy == 4)
 164            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
 165       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
 166            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPPb88PythiaMNR.root";
 167       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
 168     }
 169     else {
 170       fQuark = 4;
 171       if (fEnergy == 7)
 172            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP7PythiaMNRwmi.root";
 173       else if (fEnergy == 10)
 174            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP10PythiaMNRwmi.root";
 175       else if (fEnergy == 14)
 176            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP14PythiaMNRwmi.root";
 177       else if (fEnergy == 4)
 178            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
 179       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
 180            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPPb88PythiaMNR.root";
 181       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
 182     }
 183     fName = "Default";
 184     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 185
 186     fChildSelect.Set(5);
 187     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 188     SetForceDecay();
 189     SetCutOnChild();
 190     SetChildMomentumRange();
 191     SetChildPtRange();
 192     SetChildPhiRange();
 193     SetChildThetaRange();
 194 }
 195
 196 //___________________________________________________________________
 197 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(char* tname, Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
 198     AliGenMC(npart),
 199     fFileName(tname),
 200     fFile(0),
 201     fQuark(idquark),
 202     fEnergy(energy),
 203     fBias(0.),
 204     fTrials(0),
 205     //    fDecayer(new AliDecayerPythia())
 206     fDecayer(0),
 207     fgIntegral(0)
 208 {
 209 // Constructor using particle number, quark type, energy & user-defined InputFile
 210 //
 211     if (fQuark != 5) fQuark = 4;
 212     fName = "UserDefined";
 213     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
 214
 215     fChildSelect.Set(5);
 216     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 217     SetForceDecay();
 218     SetCutOnChild();
 219     SetChildMomentumRange();
 220     SetChildPtRange();
 221     SetChildPhiRange();
 222     SetChildThetaRange();
 223 }
 224
 225 //____________________________________________________________
 226 AliGenCorrHF::~AliGenCorrHF()
 227 {
 228 // Destructor
 229   delete fFile;
 230 }
 231
 232 //____________________________________________________________
 233 void AliGenCorrHF::Init()
 234 {
 235 // Initialisation
 236
 237   AliInfo(Form(" QQbar kinematics and fragm. functions from:  %s",fFileName.Data() ));
 238     fFile = TFile::Open(fFileName.Data());
 239     if(!fFile->IsOpen()){
 240       AliError(Form("Could not open file %s",fFileName.Data() ));
 241     }
 242
 243     ComputeIntegral(fFile);
 244
 245     fParentWeight = 1./fNpart;   // fNpart is number of HF-hadron pairs
 246
 247 // particle decay related initialization
 248
 249     if (gMC) fDecayer = gMC->GetDecayer();
 250     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 251     fDecayer->Init();
 252
 253 //
 254     AliGenMC::Init();
 255 }
 256 //____________________________________________________________
 257 void AliGenCorrHF::Generate()
 258 {
 259 //
 260 // Generate fNpart of correlated HF hadron pairs per event
 261 // in the the desired theta and momentum windows (phi = 0 - 2pi).
 262 //
 263
 264 //  Reinitialize decayer
 265
 266   fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 267   fDecayer->Init();
 268
 269   //
 270   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 271   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 272   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 273   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 274   Float_t p[3], pc[3], och[3];// Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 275   Int_t nt, i, j, ipa, ihadron[2], iquark[2];
 276   Float_t  wgtp, wgtch, random[6];
 277   Float_t pq[2][3];           // Momenta of the two quarks
 278   Int_t ntq[2] = {-1, -1};
 279   Double_t tanhy2, qm = 0;
 280
 281   Double_t dphi=0, ptq[2], yq[2], pth[2], plh[2], ph[2], phih[2], phiq[2];
 282   for (i=0; i<2; i++) {
 283     ptq[i]     =0;
 284     yq[i]      =0;
 285     pth[i]     =0;
 286     plh[i]     =0;
 287     phih[i]    =0;
 288     phiq[i]    =0;
 289     ihadron[i] =0;
 290     iquark[i]  =0;
 291   }
 292
 293   // same quarks mass as in the fragmentation functions
 294   if (fQuark == 4) qm = 1.20;
 295   else             qm = 4.75;
 296
 297   TClonesArray *particles = new TClonesArray("TParticle",1000);
 298
 299   TDatabasePDG *pDataBase = TDatabasePDG::Instance();
 300   //
 301
 302   // Calculating vertex position per event
 303   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 304   if (fVertexSmear==kPerEvent) {
 305     Vertex();
 306     for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 307   }
 308
 309   ipa=0;
 310
 311   // Generating fNpart HF-hadron pairs
 312   fNprimaries = 0;
 313
 314   while (ipa<2*fNpart) {
 315
 316     GetQuarkPair(fFile, fgIntegral, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], dphi);
 317
 318     GetHadronPair(fFile, fQuark, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], ihadron[0], ihadron[1], plh[0], plh[1], pth[0], pth[1]);
 319
 320     if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9) {      // boost particles from c.m.s. to ALICE lab frame
 321       Double_t dyBoost = 0.47;
 322       Double_t beta  = TMath::TanH(dyBoost);
 323       Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
 324       Double_t gb    = gamma * beta;
 325       yq[0] += dyBoost;
 326       yq[1] += dyBoost;
 327       plh[0] = gb * TMath::Sqrt(plh[0]*plh[0] + pth[0]*pth[0]) + gamma * plh[0];
 328       plh[1] = gb * TMath::Sqrt(plh[1]*plh[1] + pth[1]*pth[1]) + gamma * plh[1];
 329       if (fEnergy == 9) {
 330         yq[0] *= -1;
 331         yq[1] *= -1;
 332         plh[0] *= -1;
 333         plh[1] *= -1;
 334       }
 335     }
 336
 337     // Cuts from AliGenerator
 338
 339     // Cut on theta
 340     theta=TMath::ATan2(pth[0],plh[0]);
 341     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 342     theta=TMath::ATan2(pth[1],plh[1]);
 343     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 344
 345     // Cut on momentum
 346     ph[0]=TMath::Sqrt(pth[0]*pth[0]+plh[0]*plh[0]);
 347     if (ph[0]<fPMin || ph[0]>fPMax) continue;
 348     ph[1]=TMath::Sqrt(pth[1]*pth[1]+plh[1]*plh[1]);
 349     if (ph[1]<fPMin || ph[1]>fPMax) continue;
 350
 351     // Add the quarks in the stack
 352
 353     phiq[0] = Rndm()*k2PI;
 354     if (Rndm() < 0.5) {
 355       phiq[1] = phiq[0] + dphi*kDegrad;
 356     } else {
 357       phiq[1] = phiq[0] - dphi*kDegrad;
 358     }
 359     if (phiq[1] > k2PI) phiq[1] -= k2PI;
 360     if (phiq[1] < 0   ) phiq[1] += k2PI;
 361
 362     // quarks pdg
 363     iquark[0] = +fQuark;
 364     iquark[1] = -fQuark;
 365
 366     // px and py
 367     TVector2 qvect1 = TVector2();
 368     TVector2 qvect2 = TVector2();
 369     qvect1.SetMagPhi(ptq[0],phiq[0]);
 370     qvect2.SetMagPhi(ptq[1],phiq[1]);
 371     pq[0][0] = qvect1.Px();
 372     pq[0][1] = qvect1.Py();
 373     pq[1][0] = qvect2.Px();
 374     pq[1][1] = qvect2.Py();
 375
 376     // pz
 377     tanhy2 = TMath::TanH(yq[0]);
 378     tanhy2 *= tanhy2;
 379     pq[0][2] = TMath::Sqrt((ptq[0]*ptq[0]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 380     pq[0][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[0][2],yq[0]);
 381     tanhy2 = TMath::TanH(yq[1]);
 382     tanhy2 *= tanhy2;
 383     pq[1][2] = TMath::Sqrt((ptq[1]*ptq[1]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
 384     pq[1][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[1][2],yq[1]);
 385
 386     // Here we assume that  |phi_H1 - phi_H2| = |phi_Q1 - phi_Q2| = dphi
 387     // which is a good approximation for heavy flavors in Pythia
 388     // ... moreover, same phi angles as for the quarks ...
 389
 390     phih[0] = phiq[0];
 391     phih[1] = phiq[1];
 392
 393     for (Int_t ihad = 0; ihad < 2; ihad++) {
 394     while(1) {
 395       //
 396       // particle type
 397       Int_t iPart = ihadron[ihad];
 398       fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 399       wgtp=fParentWeight;
 400       wgtch=fChildWeight;
 401       TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
 402       Float_t am = particle->Mass();
 403       phi = phih[ihad];
 404       pt  = pth[ihad];
 405       pl  = plh[ihad];
 406       ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 407
 408       p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 409       p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 410       p[2]=pl;
 411
 412       if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 413         Rndm(random,6);
 414         for (j=0;j<3;j++) {
 415           origin0[j]=
 416             fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 417             TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 418         }
 419       }
 420
 421       // Looking at fForceDecay :
 422       // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 423       // AliPythia and children are tracked by GEANT
 424       //
 425       // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 426       // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 427       //
 428
 429       if (fForceDecay != kNoDecay) {
 430         // Using lujet to decay particle
 431         Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 432         TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 433         fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 434         //
 435         // select decay particles
 436         Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 437
 438         //  Selecting  GeometryAcceptance for particles fPdgCodeParticleforAcceptanceCut;
 439         if (fGeometryAcceptance)
 440           if (!CheckAcceptanceGeometry(np,particles)) continue;
 441         Int_t ncsel=0;
 442         Int_t* pFlag      = new Int_t[np];
 443         Int_t* pParent    = new Int_t[np];
 444         Int_t* pSelected  = new Int_t[np];
 445         Int_t* trackIt    = new Int_t[np];
 446
 447         for (i=0; i<np; i++) {
 448           pFlag[i]     =  0;
 449           pSelected[i] =  0;
 450           pParent[i]   = -1;
 451         }
 452
 453         if (np >1) {
 454           TParticle* iparticle =  (TParticle *) particles->At(0);
 455           Int_t ipF, ipL;
 456           for (i = 1; i<np ; i++) {
 457             trackIt[i] = 1;
 458             iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 459             Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 460             Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
 461             // flagged particle
 462
 463             if (pFlag[i] == 1) {
 464               ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 465               ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 466               if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 467               continue;
 468             }
 469
 470             // flag decay products of particles with long life-time (c tau > .3 mum)
 471
 472             if (ks != 1) {
 473               //TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(kf);
 474
 475               Double_t lifeTime = fDecayer->GetLifetime(kf);
 476               //Double_t mass     = particle->Mass();
 477               //Double_t width    = particle->Width();
 478               if (lifeTime > (Double_t) fMaxLifeTime) {
 479                 ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 480                 ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 481                 if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 482               } else {
 483                 trackIt[i]     = 0;
 484                 pSelected[i]   = 1;
 485               }
 486             } // ks==1 ?
 487             //
 488             // children
 489
 490             if ((ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll) && trackIt[i])
 491               {
 492                 if (fCutOnChild) {
 493                   pc[0]=iparticle->Px();
 494                   pc[1]=iparticle->Py();
 495                   pc[2]=iparticle->Pz();
 496                   Bool_t  childok = KinematicSelection(iparticle, 1);
 497                   if(childok) {
 498                     pSelected[i]  = 1;
 499                     ncsel++;
 500                   } else {
 501                     ncsel=-1;
 502                     break;
 503                   } // child kine cuts
 504                 } else {
 505                   pSelected[i]  = 1;
 506                   ncsel++;
 507                 } // if child selection
 508               } // select muon
 509           } // decay particle loop
 510         } // if decay products
 511
 512         Int_t iparent;
 513         if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 514           ipa++;
 515           //
 516           // Parent
 517           // quark
 518           PushTrack(0, -1, iquark[ihad], pq[ihad], origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
 519           KeepTrack(nt);
 520           ntq[ihad] = nt;
 521           // hadron
 522           PushTrack(0, ntq[ihad], iPart, p, origin0, polar, 0, kPDecay, nt, wgtp);
 523           pParent[0] = nt;
 524           KeepTrack(nt);
 525           fNprimaries++;
 526
 527           //
 528           // Decay Products
 529           //
 530           for (i = 1; i < np; i++) {
 531             if (pSelected[i]) {
 532               TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 533               Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
 534               Int_t jpa = iparticle->GetFirstMother()-1;
 535
 536               och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 537               och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 538               och[2] = origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 539               pc[0]  = iparticle->Px();
 540               pc[1]  = iparticle->Py();
 541               pc[2]  = iparticle->Pz();
 542
 543               if (jpa > -1) {
 544                 iparent = pParent[jpa];
 545               } else {
 546                 iparent = -1;
 547               }
 548
 549               PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
 550                         pc, och, polar,
 551                         0, kPDecay, nt, wgtch);
 552               pParent[i] = nt;
 553               KeepTrack(nt);
 554               fNprimaries++;
 555             } // Selected
 556           } // Particle loop
 557         }  // Decays by Lujet
 558         particles->Clear();
 559         if (pFlag)      delete[] pFlag;
 560         if (pParent)    delete[] pParent;
 561         if (pSelected)  delete[] pSelected;
 562         if (trackIt)    delete[] trackIt;
 563       } // kinematic selection
 564       else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 565         {
 566           gAlice->GetMCApp()->
 567             PushTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 568           ipa++;
 569           fNprimaries++;
 570         }
 571       break;
 572     } // while(1) loop
 573     } // hadron pair loop
 574   }   // while (ipa<2*fNpart) loop
 575
 576   SetHighWaterMark(nt);
 577
 578   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("CorrHF");
 579   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 580   header->SetNProduced(fNprimaries);
 581   AddHeader(header);
 582
 583   delete particles;
 584
 585 }
 586 //____________________________________________________________________________________
 587 void AliGenCorrHF::IpCharm(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
 588 {
 589 // Composition of a lower state charm hadron pair from a ccbar quark pair
 590    Int_t pdgH[] = {411, 421, 431, 4122, 4132, 4232, 4332};
 591
 592    Double_t id3, id4;
 593    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
 594    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
 595    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
 596
 597    return;
 598 }
 599
 600 void AliGenCorrHF::IpBeauty(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
 601 {
 602 // Composition of a lower state beauty hadron pair from a bbbar quark pair
 603    // B-Bbar mixing will be done by Pythia at their decay point
 604    Int_t pdgH[] = {511, 521, 531, 5122, 5132, 5232, 5332};
 605
 606    Double_t id3, id4;
 607    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
 608    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
 609    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
 610
 611    if ( (pdg3== 511) || (pdg3== 521) || (pdg3== 531) ) pdg3 *= -1;
 612    if ( (pdg4==-511) || (pdg4==-521) || (pdg4==-531) ) pdg4 *= -1;
 613
 614    return;
 615 }
 616
 617 //____________________________________________________________________________________
 618 Double_t AliGenCorrHF::ComputeIntegral(TFile* fG)       // needed by GetQuarkPair
 619 {
 620    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell occupancy weights
 621    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 622    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 623    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 624    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 625
 626    //   delete previously computed integral (if any)
 627    if(fgIntegral) delete [] fgIntegral;
 628
 629    fgIntegral = new Double_t[nbins+1];
 630    fgIntegral[0] = 0;
 631    Int_t bin;
 632    for(bin=0;bin<nbins;bin++) {
 633      tG->GetEvent(bin);
 634      fgIntegral[bin+1] = fgIntegral[bin] + cell[0];
 635    }
 636    //   Normalize integral to 1
 637    if (fgIntegral[nbins] == 0 ) {
 638       return 0;
 639    }
 640    for (bin=1;bin<=nbins;bin++)  fgIntegral[bin] /= fgIntegral[nbins];
 641
 642    return fgIntegral[nbins];
 643 }
 644
 645 //____________________________________________________________________________________
 646 void AliGenCorrHF::GetQuarkPair(TFile* fG, Double_t* fInt, Double_t &y1, Double_t &y2, Double_t &pt1, Double_t &pt2, Double_t &dphi)
 647                                  // modification of ROOT's TH3::GetRandom3 for 5D
 648 {
 649    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell coordinates
 650    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
 651    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
 652    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
 653    Int_t nbins = tG->GetEntries();
 654    Double_t rand[6];
 655    gRandom->RndmArray(6,rand);
 656    Int_t ibin = TMath::BinarySearch(nbins,fInt,rand[0]);
 657    tG->GetEvent(ibin);
 658    y1   = fgy[cell[1]]  + (fgy[cell[1]+1]-fgy[cell[1]])*rand[1];
 659    y2   = fgy[cell[2]]  + (fgy[cell[2]+1]-fgy[cell[2]])*rand[2];
 660    pt1  = fgpt[cell[3]] + (fgpt[cell[3]+1]-fgpt[cell[3]])*rand[3];
 661    pt2  = fgpt[cell[4]] + (fgpt[cell[4]+1]-fgpt[cell[4]])*rand[4];
 662    dphi = fgdph[cell[5]]+ (fgdph[cell[5]+1]-fgdph[cell[5]])*rand[5];
 663 }
 664
 665 //____________________________________________________________________________________
 666 void AliGenCorrHF::GetHadronPair(TFile* fG, Int_t idq, Double_t y1, Double_t y2, Double_t pt1, Double_t pt2, Int_t &id3, Int_t &id4, Double_t &pz3, Double_t &pz4, Double_t &pt3, Double_t &pt4)
 667 {
 668     // Generate a hadron pair
 669     void (*fIpParaFunc)(TH2F *, Int_t &, Int_t &);//Pointer to hadron pair composition function
 670     fIpParaFunc = IpCharm;
 671     Double_t mq = 1.2;              // c & b quark masses (used in AliPythia)
 672     if (idq == 5) {
 673       fIpParaFunc = IpBeauty;
 674       mq = 4.75;
 675     }
 676     Double_t z11, z12, z21, z22, pz1, pz2, e1, e2, mh, ptemp, rand[2];
 677     char tag[100];
 678     TH2F *h2h[12], *h2s[12], *hProbHH; // hard & soft fragmentation and HH-probability functions
 679     for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 680       sprintf(tag,"h2h_pt%d",ipt);
 681       h2h[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 682       sprintf(tag,"h2s_pt%d",ipt);
 683       h2s[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag);
 684     }
 685
 686        if (y1*y2 < 0) {
 687          for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 688            if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 689              h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 690            if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 691              h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 692          }
 693        }
 694        else {
 695          if (TMath::Abs(y1) > TMath::Abs(y2)) {
 696            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 697              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 698                h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 699              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 700                h2s[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 701            }
 702          }
 703          else {
 704            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) {
 705              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt])
 706                h2s[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
 707              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt])
 708                h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22);
 709            }
 710          }
 711        }
 712       gRandom->RndmArray(2,rand);
 713       ptemp = TMath::Sqrt(pt1*pt1 + mq*mq);
 714       pz1   = ptemp*TMath::SinH(y1);
 715       e1    = ptemp*TMath::CosH(y1);
 716       ptemp = TMath::Sqrt(pt2*pt2 + mq*mq);
 717       pz2   = ptemp*TMath::SinH(y2);
 718       e2    = ptemp*TMath::CosH(y2);
 719
 720       hProbHH = (TH2F*)fG->Get("hProbHH");
 721       fIpParaFunc(hProbHH, id3, id4);
 722       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id3)->Mass();
 723       ptemp = z11*z21*(e1*e1-pz1*pz1) - mh*mh;
 724       if (idq==5) pt3   = pt1;                // an approximation at low pt, try better
 725       else        pt3   = rand[0];            // pt3=pt1 gives less D-hadrons at low pt
 726       if (ptemp > 0) pt3 = TMath::Sqrt(ptemp);
 727       if (pz1 > 0)   pz3 = (z11*(e1 + pz1) - z21*(e1 - pz1)) / 2;
 728       else           pz3 = (z21*(e1 + pz1) - z11*(e1 - pz1)) / 2;
 729       e1 = TMath::Sqrt(pz3*pz3 + pt3*pt3 + mh*mh);
 730
 731       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id4)->Mass();
 732       ptemp = z12*z22*(e2*e2-pz2*pz2) - mh*mh;
 733       if (idq==5) pt4   = pt2;                // an approximation at low pt, try better
 734       else        pt4   = rand[1];
 735       if (ptemp > 0) pt4 = TMath::Sqrt(ptemp);
 736       if (pz2 > 0)   pz4 = (z12*(e2 + pz2) - z22*(e2 - pz2)) / 2;
 737       else           pz4 = (z22*(e2 + pz2) - z12*(e2 - pz2)) / 2;
 738       e2 = TMath::Sqrt(pz4*pz4 + pt4*pt4 + mh*mh);
 739
 740       // small corr. instead of using Frag. Func. depending on yQ (in addition to ptQ)
 741       Float_t ycorr = 0.2, y3, y4;
 742       gRandom->RndmArray(2,rand);
 743       y3 = 0.5 * TMath::Log((e1 + pz3 + 1.e-13)/(e1 - pz3 + 1.e-13));
 744       y4 = 0.5 * TMath::Log((e2 + pz4 + 1.e-13)/(e2 - pz4 + 1.e-13));
 745       if(TMath::Abs(y3)<ycorr && TMath::Abs(y4)<ycorr && rand[0]>0.5) {
 746         ptemp = TMath::Sqrt((e1-pz3)*(e1+pz3));
 747         y3  = 4*(1 - 2*rand[1]);
 748         pz3 = ptemp*TMath::SinH(y3);
 749         pz4 = pz3;
 750       }
 751 }
 752