Comments added
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 // May 11: added Flag for transportation of background particles while using 
36 // SetForceDecay() function (L. Manceau)
37 // June 11: added modifications allowing the setting of cuts on HF-hadron children.
38 // Quarks, hadrons and decay particles are loaded in the stack outside the loop
39 // of HF-hadrons, when the cuts on their children are satisfied (L. Manceau)
40 // Oct 11: added Pb-Pb at 2.76 TeV (S. Grigoryan)
41 // June 12: added p-Pb & Pb-p at 5 TeV (S. Grigoryan)
42 // 
43 //-------------------------------------------------------------------------
44 // How it works (for the given flavor and p-p energy):
45 //
46 // 1) Reads QQbar kinematical grid (TTree) from the Input file and generates
47 // quark pairs according to the weights of the cells.
48 // It is a 5D grid in y1,y2,pt1,pt2 and deltaphi, with occupancy weights
49 // of the cells obtained from Pythia (see details in GetQuarkPair).
50 // 2) Reads "soft" and "hard" fragmentation functions (12 2D-histograms each,
51 // for 12 pt bins) from the Input file, applies to quarks and produces hadrons
52 // (only lower states, with proportions of species obtained from Pythia).
53 // Fragmentation functions are the same for all hadron species and depend
54 // on 2 variables - light cone energy-momentum fractions:
55 //     z1=(E_H + Pz_H)/(E_Q + Pz_Q),  z2=(E_H - Pz_H)/(E_Q - Pz_Q).
56 // "soft" & "hard" FFs correspond to "slower" & "faster" quark of a pair 
57 // (see details in GetHadronPair). Fragmentation does not depend on p-p energy.
58 // 3) Decays the hadrons and saves all the particles in the event stack in the
59 // following order: HF hadron from Q, then its decay products, then HF hadron
60 // from Qbar, then its decay productes, then next HF hadon pair (if any) 
61 // in the same way, etc... 
62 // 4) It is fast, e.g., generates the same number of events with a beauty pair 
63 //  ~15 times faster than AliGenPythia with kBeautyppMNRwmi (w/o tracking)
64 //
65 // An Input file for each quark flavor and p-p energy is in EVGEN/dataCorrHF/
66 // One can use also user-defined Input files.
67 //
68 // More details could be found in my presentation at DiMuonNet Workshop, Dec 2006: 
69 // http://www-dapnia.cea.fr/Sphn/Alice/DiMuonNet.
70 //
71 //-------------------------------------------------------------------------
72 // How to use it:
73 //
74 // add the following typical lines in Config.C
75 /*
76   if (!strcmp(option,"corr")) {
77     // An example for correlated charm or beauty hadron pair production at 14 TeV
78
79     // AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 4, 14);  // for charm, 1 pair per event
80     AliGenCorrHF *gener = new AliGenCorrHF(1, 5, 14);  // for beauty, 1 pair per event
81
82     gener->SetMomentumRange(0,9999);
83     gener->SetCutOnChild(0);          // 1/0 means cuts on children enable/disable
84     gener->SetChildThetaRange(171.0,178.0);
85     gener->SetOrigin(0,0,0);          //vertex position    
86     gener->SetSigma(0,0,0);           //Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
87     gener->SetForceDecay(kSemiMuonic);
88     gener->SetSelectAll(kTRUE);      //Force the transport of all particles. 
89                                      //Necessary while using a different 
90                                      //option than kAll for SetForceDecay
91     gener->SetTrackingFlag(1);       //1: Decay during transport, 
92                                      //0: No Decay during transport
93     gener->Init();
94 }
95 */
96 // and in aliroot do e.g. gAlice->Run(10,"Config.C") to produce 10 events.
97 // One can include AliGenCorrHF in an AliGenCocktail generator.
98 //--------------------------------------------------------------------------
99
100 #include <Riostream.h>
101 #include <TCanvas.h>
102 #include <TClonesArray.h>
103 #include <TDatabasePDG.h>
104 #include <TFile.h>
105 #include <TH2F.h>
106 #include <TLorentzVector.h>
107 #include <TMath.h>
108 #include <TParticle.h>
109 #include <TParticlePDG.h>
110 #include <TROOT.h>
111 #include <TRandom.h>
112 #include <TTree.h>
113 #include <TVirtualMC.h>
114 #include <TVector3.h>
115
116 #include "AliGenCorrHF.h"
117 #include "AliLog.h"
118 #include "AliConst.h"
119 #include "AliDecayer.h"
120 #include "AliMC.h"
121 #include "AliRun.h"
122 #include "AliGenEventHeader.h"
123
124 ClassImp(AliGenCorrHF)
125
126   //Begin_Html
127   /*
128     <img src="picts/AliGenCorrHF.gif">
129   */
130   //End_Html
131
132 Double_t AliGenCorrHF::fgdph[19] = {0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180};
133 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};
134 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};
135 Int_t AliGenCorrHF::fgnptbins = 12;
136 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmin[12] = {0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9};
137 Double_t AliGenCorrHF::fgptbmax[12] = {0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 100};
138
139 //____________________________________________________________
140     AliGenCorrHF::AliGenCorrHF():
141         fFileName(0),
142         fFile(0),
143         fQuark(0),
144         fEnergy(0),
145         fBias(0.),
146         fTrials(0),
147         fSelectAll(kFALSE),
148         fDecayer(0),
149         fgIntegral(0)
150 {
151 // Default constructor
152 }
153
154 //____________________________________________________________
155 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
156     AliGenMC(npart),
157     fFileName(0),
158     fFile(0),
159     fQuark(idquark),
160     fEnergy(energy),
161     fBias(0.),
162     fTrials(0),
163     fSelectAll(kFALSE),
164     fDecayer(0),
165     fgIntegral(0)
166 {
167 // Constructor using particle number, quark type, energy & default InputFile
168 //
169     if (fQuark == 5) {
170       if (fEnergy == 7)
171            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP7PythiaMNRwmi.root";
172       else if (fEnergy == 10)
173            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP10PythiaMNRwmi.root";
174       else if (fEnergy == 14)
175            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPP14PythiaMNRwmi.root";
176       else if (fEnergy == 3)
177            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb276PythiaMNR.root";
178       else if (fEnergy == 4)
179            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
180       else if (fEnergy == 5 || fEnergy == -5)
181            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPPb5PythiaMNR.root";
182       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
183            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPPb88PythiaMNR.root";
184       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/BeautyPbPb394PythiaMNR.root";
185     }
186     else {
187       fQuark = 4;
188       if (fEnergy == 7)
189            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP7PythiaMNRwmi.root";
190       else if (fEnergy == 10)
191            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP10PythiaMNRwmi.root";
192       else if (fEnergy == 14)
193            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPP14PythiaMNRwmi.root";
194       else if (fEnergy == 3)
195            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb276PythiaMNR.root";
196       else if (fEnergy == 4)
197            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
198       else if (fEnergy == 5 || fEnergy == -5)
199            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPPb5PythiaMNR.root";
200       else if (fEnergy == 9 || fEnergy == -9)
201            fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPPb88PythiaMNR.root";
202       else fFileName = "$ALICE_ROOT/EVGEN/dataCorrHF/CharmPbPb394PythiaMNR.root";
203     }
204     fName = "Default";
205     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
206       
207     fChildSelect.Set(5);
208     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
209     SetForceDecay();
210     SetCutOnChild();
211     SetChildMomentumRange();
212     SetChildPtRange();
213     SetChildPhiRange();
214     SetChildThetaRange(); 
215 }
216
217 //___________________________________________________________________
218 AliGenCorrHF::AliGenCorrHF(char* tname, Int_t npart, Int_t idquark, Int_t energy):
219     AliGenMC(npart),
220     fFileName(tname),
221     fFile(0),
222     fQuark(idquark),
223     fEnergy(energy),
224     fBias(0.),
225     fTrials(0),
226     fSelectAll(kFALSE),
227     fDecayer(0),
228     fgIntegral(0)
229 {
230 // Constructor using particle number, quark type, energy & user-defined InputFile
231 //
232     if (fQuark != 5) fQuark = 4;
233     fName = "UserDefined";
234     fTitle= "Generator for correlated pairs of HF hadrons";
235       
236     fChildSelect.Set(5);
237     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
238     SetForceDecay();
239     SetCutOnChild();
240     SetChildMomentumRange();
241     SetChildPtRange();
242     SetChildPhiRange();
243     SetChildThetaRange(); 
244 }
245
246 //____________________________________________________________
247 AliGenCorrHF::~AliGenCorrHF()
248 {
249 // Destructor
250   delete fFile;
251 }
252
253 //____________________________________________________________
254 void AliGenCorrHF::Init()
255 {
256 // Initialisation
257   AliInfo(Form("Number of HF-hadron pairs = %d",fNpart)); 
258   AliInfo(Form(" QQbar kinematics and fragm. functions from:  %s",fFileName.Data() )); 
259     fFile = TFile::Open(fFileName.Data());
260     if(!fFile->IsOpen()){
261       AliError(Form("Could not open file %s",fFileName.Data() ));
262     }
263
264     ComputeIntegral(fFile);
265     
266     fParentWeight = 1./fNpart;   // fNpart is number of HF-hadron pairs
267
268 // particle decay related initialization
269
270     if (gMC) fDecayer = gMC->GetDecayer();
271     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
272     fDecayer->Init();
273
274 //
275     AliGenMC::Init();
276 }
277 //____________________________________________________________
278 void AliGenCorrHF::Generate()
279 {
280 //
281 // Generate fNpart of correlated HF hadron pairs per event
282 // in the the desired theta and momentum windows (phi = 0 - 2pi).
283 //
284
285 //  Reinitialize decayer
286
287   fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
288   fDecayer->Init();
289
290   Float_t polar[2][3];        // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
291   Float_t origin0[2][3];      // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
292   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
293   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
294   Float_t p[2][3];            // Momenta
295   Int_t nt, i, j, ihad, ipa, ipa0, ipa1, ihadron[2], iquark[2];
296   Float_t  wgtp[2], wgtch[2], random[6];
297   Float_t pq[2][3], pc[3];    // Momenta of the two quarks
298   Double_t tanhy2, qm = 0;
299   Int_t np[2];
300   Double_t dphi=0, ptq[2], yq[2], pth[2], plh[2], ph[2], phih[2], phiq[2];
301   Int_t ncsel[2];
302   Int_t** pSelected = new Int_t* [2];
303   Int_t** trackIt = new Int_t* [2];
304
305   for (i=0; i<2; i++) { 
306     ptq[i]     =0; 
307     yq[i]      =0; 
308     pth[i]     =0; 
309     plh[i]     =0;
310     phih[i]    =0; 
311     phiq[i]    =0;
312     ihadron[i] =0; 
313     iquark[i]  =0;
314     for (j=0; j<3; j++) polar[i][j]=0;
315   }
316
317   // same quarks mass as in the fragmentation functions
318   if (fQuark == 4) qm = 1.20;
319   else             qm = 4.75;
320   
321   TClonesArray *particleshad1 = new TClonesArray("TParticle",1000);
322   TClonesArray *particleshad2 = new TClonesArray("TParticle",1000);
323   
324   TList *particleslist = new TList();
325   particleslist->Add(particleshad1);
326   particleslist->Add(particleshad2);
327   
328   TDatabasePDG *pDataBase = TDatabasePDG::Instance();
329
330   // Calculating vertex position per event
331   if (fVertexSmear==kPerEvent) {
332     Vertex();
333     for (i=0;i<2;i++){
334       for (j=0;j<3;j++) origin0[i][j]=fVertex[j];
335     }
336   }
337   else {
338     for (i=0;i<2;i++){
339       for (j=0;j<3;j++) origin0[i][j]=fOrigin[j];
340     }
341   }
342   
343   ipa  = 0;
344   ipa1 = 0;
345   ipa0 = 0;
346   
347   // Generating fNpart HF-hadron pairs
348   fNprimaries = 0;
349  
350   while (ipa<2*fNpart) {
351
352     GetQuarkPair(fFile, fgIntegral, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], dphi);
353     
354     GetHadronPair(fFile, fQuark, yq[0], yq[1], ptq[0], ptq[1], ihadron[0], ihadron[1], plh[0], plh[1], pth[0], pth[1]);
355     
356     // Boost particles from c.m.s. to ALICE lab frame for p-Pb & Pb-p collisions
357     if (fEnergy == 5 || fEnergy == -5 || fEnergy == 9 || fEnergy == -9) {
358       Double_t dyBoost = 0.47;
359       Double_t beta  = TMath::TanH(dyBoost);
360       Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
361       Double_t gb    = gamma * beta;
362       yq[0] += dyBoost;
363       yq[1] += dyBoost;
364       plh[0] = gb * TMath::Sqrt(plh[0]*plh[0] + pth[0]*pth[0]) + gamma * plh[0];
365       plh[1] = gb * TMath::Sqrt(plh[1]*plh[1] + pth[1]*pth[1]) + gamma * plh[1];
366       if (fEnergy == 5 || fEnergy == 9) {
367         yq[0] *= -1;
368         yq[1] *= -1;
369         plh[0] *= -1;
370         plh[1] *= -1;
371       }
372     }      
373     
374     // Cuts from AliGenerator
375     
376     // Cut on theta
377     theta=TMath::ATan2(pth[0],plh[0]);
378     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
379     theta=TMath::ATan2(pth[1],plh[1]);
380     if (theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
381     
382     // Cut on momentum
383     ph[0]=TMath::Sqrt(pth[0]*pth[0]+plh[0]*plh[0]);
384     if (ph[0]<fPMin || ph[0]>fPMax) continue;
385     ph[1]=TMath::Sqrt(pth[1]*pth[1]+plh[1]*plh[1]);
386     if (ph[1]<fPMin || ph[1]>fPMax) continue;
387     
388     // Add the quarks in the stack
389     
390     phiq[0] = Rndm()*k2PI;
391     if (Rndm() < 0.5) {
392       phiq[1] = phiq[0] + dphi*kDegrad; 
393     } else {
394       phiq[1] = phiq[0] - dphi*kDegrad; 
395     }    
396     if (phiq[1] > k2PI) phiq[1] -= k2PI;
397     if (phiq[1] < 0   ) phiq[1] += k2PI;
398     
399     // quarks pdg
400     iquark[0] = +fQuark;
401     iquark[1] = -fQuark;
402     
403     // px and py
404     TVector2 qvect1 = TVector2();
405     TVector2 qvect2 = TVector2();
406     qvect1.SetMagPhi(ptq[0],phiq[0]);
407     qvect2.SetMagPhi(ptq[1],phiq[1]);
408     pq[0][0] = qvect1.Px();
409     pq[0][1] = qvect1.Py();
410     pq[1][0] = qvect2.Px();
411     pq[1][1] = qvect2.Py();
412     
413     // pz
414     tanhy2 = TMath::TanH(yq[0]);
415     tanhy2 *= tanhy2;
416     pq[0][2] = TMath::Sqrt((ptq[0]*ptq[0]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
417     pq[0][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[0][2],yq[0]);
418     tanhy2 = TMath::TanH(yq[1]);
419     tanhy2 *= tanhy2;
420     pq[1][2] = TMath::Sqrt((ptq[1]*ptq[1]+qm*qm)*tanhy2/(1-tanhy2));
421     pq[1][2] = TMath::Sign((Double_t)pq[1][2],yq[1]);
422     
423     // Here we assume that  |phi_H1 - phi_H2| = |phi_Q1 - phi_Q2| = dphi
424     // which is a good approximation for heavy flavors in Pythia
425     // ... moreover, same phi angles as for the quarks ...
426     
427     phih[0] = phiq[0];    
428     phih[1] = phiq[1];    
429     
430     ipa1 = 0;
431
432     for (ihad = 0; ihad < 2; ihad++) {
433       while(1) {
434         
435         ipa0=ipa1;
436         
437         // particle type 
438         fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(ihadron[ihad]))*fParentWeight;
439         wgtp[ihad]=fParentWeight;
440         wgtch[ihad]=fChildWeight;
441         TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(ihadron[ihad]);
442         Float_t am = particle->Mass();
443         phi = phih[ihad];
444         pt  = pth[ihad];
445         pl  = plh[ihad];
446         ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
447         
448         p[ihad][0]=pt*TMath::Cos(phi);
449         p[ihad][1]=pt*TMath::Sin(phi);
450         p[ihad][2]=pl;
451         
452         if(fVertexSmear==kPerTrack) {
453           Rndm(random,6);
454           for (j=0;j<3;j++) {
455             origin0[ihad][j]=
456               fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
457               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
458           }
459         }
460         
461         // Looking at fForceDecay : 
462         // if fForceDecay != none Primary particle decays using 
463         // AliPythia and children are tracked by GEANT
464         //
465         // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT 
466         // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)    
467
468         if (fForceDecay != kNoDecay) {
469           // Using lujet to decay particle
470           Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
471           TLorentzVector pmom(p[ihad][0], p[ihad][1], p[ihad][2], energy);
472           fDecayer->Decay(ihadron[ihad],&pmom);
473           
474           // select decay particles
475          
476           np[ihad]=fDecayer->ImportParticles((TClonesArray *)particleslist->At(ihad));
477
478           //  Selecting  GeometryAcceptance for particles fPdgCodeParticleforAcceptanceCut;
479           
480           if (fGeometryAcceptance) 
481             if (!CheckAcceptanceGeometry(np[ihad],(TClonesArray*)particleslist->At(ihad))) continue;
482           
483           trackIt[ihad]     = new Int_t [np[ihad]];
484           pSelected[ihad]   = new Int_t [np[ihad]];
485           Int_t* pFlag      = new Int_t [np[ihad]];
486           
487           for (i=0; i<np[ihad]; i++) {
488             pFlag[i]     =  0;
489             pSelected[ihad][i] =  0;
490           }
491
492           if (np[ihad] >1) {
493             TParticle* iparticle = 0;
494             Int_t ipF, ipL;
495             
496             for (i = 1; i<np[ihad] ; i++) {
497               trackIt[ihad][i] = 1;
498               iparticle = 
499                 (TParticle *) ((TClonesArray *) particleslist->At(ihad))->At(i);
500               Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
501               Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
502               // flagged particle
503               if (pFlag[i] == 1) {
504                 ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
505                 ipL = iparticle->GetLastDaughter();     
506                 if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
507                 continue;
508               }
509               
510               // flag decay products of particles with long life-time (c tau > .3 mum)
511               if (ks != 1) { 
512                 Double_t lifeTime = fDecayer->GetLifetime(kf);
513                 if (lifeTime > (Double_t) fMaxLifeTime) {
514                   ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
515                   ipL = iparticle->GetLastDaughter();   
516                   if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
517                 } else {
518                   trackIt[ihad][i]     = 0;
519                   pSelected[ihad][i]   = 1;
520                 }
521               } // ks==1 ?
522               //
523               // children
524               if ((ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll || fSelectAll) && trackIt[ihad][i])
525                 {      
526                   if (fCutOnChild) {
527                     pc[0]=iparticle->Px();
528                     pc[1]=iparticle->Py();
529                     pc[2]=iparticle->Pz();
530                     //printf("px %f py %f pz %f\n",pc[0],pc[1],pc[2]);
531                     Bool_t  childok = KinematicSelection(iparticle, 1);
532                     if(childok) {
533                       pSelected[ihad][i]  = 1;
534                       ncsel[ihad]++;
535                     } else {
536                       ncsel[ihad]=-1;
537                       break;
538                     } // child kine cuts
539                   } else {
540                     pSelected[ihad][i]  = 1;
541                     ncsel[ihad]++;
542                   } // if child selection
543                 } // select muon
544             } // decay particle loop
545           } // if decay products
546
547           if ((fCutOnChild && ncsel[ihad] >0) || !fCutOnChild) ipa1++;
548
549           if (pFlag) delete[] pFlag;
550
551         } // kinematic selection
552         else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
553           {
554             gAlice->GetMCApp()->
555               PushTrack(fTrackIt,-1,ihadron[ihad],p[ihad],origin0[ihad],polar[ihad],0,kPPrimary,nt,wgtp[ihad]);
556             ipa1++; 
557             fNprimaries++;
558             
559           }
560         break;
561       } // while(1) loop
562       if (ipa1<ipa0+1){
563         ipa1=0; 
564         if (pSelected[ihad]) delete pSelected[ihad];
565         if (trackIt[ihad])   delete trackIt[ihad];
566         particleshad1->Clear();
567         particleshad2->Clear();
568         break;
569       }//go out of loop and generate new pair if at least one hadron is rejected
570     } // hadron pair loop
571     if(ipa1==2){ 
572  
573       ipa=ipa+ipa1;
574  
575       if(fForceDecay != kNoDecay){
576         for(ihad=0;ihad<2;ihad++){
577
578           //load tracks in the stack if both hadrons of the pair accepted
579           LoadTracks(iquark[ihad],pq[ihad],ihadron[ihad],p[ihad],np[ihad],
580                      (TClonesArray *)particleslist->At(ihad),origin0[ihad],
581                      polar[ihad],wgtp[ihad],wgtch[ihad],nt,ncsel[ihad],
582                      pSelected[ihad],trackIt[ihad]);
583
584           if (pSelected[ihad]) delete pSelected[ihad];
585           if (trackIt[ihad])   delete trackIt[ihad];
586
587         }
588           particleshad1->Clear();
589           particleshad2->Clear();
590       }
591     }
592   }   // while (ipa<2*fNpart) loop
593   
594   SetHighWaterMark(nt);
595   
596   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("CorrHF");
597   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
598   header->SetNProduced(fNprimaries);
599   AddHeader(header);
600   
601   
602   delete particleshad1;
603   delete particleshad2;
604   delete particleslist;
605  
606   delete[] pSelected;
607   delete[] trackIt;
608 }
609 //____________________________________________________________________________________
610 void AliGenCorrHF::IpCharm(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
611 {  
612 // Composition of a lower state charm hadron pair from a ccbar quark pair
613    Int_t pdgH[] = {411, 421, 431, 4122, 4132, 4232, 4332};
614
615    Double_t id3, id4;
616    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
617    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
618    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
619
620    return;
621 }
622
623 void AliGenCorrHF::IpBeauty(TH2F *hProbHH, Int_t &pdg3, Int_t &pdg4)
624 {  
625 // Composition of a lower state beauty hadron pair from a bbbar quark pair
626    // B-Bbar mixing will be done by Pythia at their decay point
627    Int_t pdgH[] = {511, 521, 531, 5122, 5132, 5232, 5332};
628
629    Double_t id3, id4;
630    hProbHH->GetRandom2(id3, id4);
631    pdg3 = pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id3)];
632    pdg4 = -1*pdgH[(Int_t)TMath::Floor(id4)];
633
634    if ( (pdg3== 511) || (pdg3== 521) || (pdg3== 531) ) pdg3 *= -1;
635    if ( (pdg4==-511) || (pdg4==-521) || (pdg4==-531) ) pdg4 *= -1;
636
637    return;
638 }
639
640 //____________________________________________________________________________________
641 Double_t AliGenCorrHF::ComputeIntegral(TFile* fG)       // needed by GetQuarkPair
642 {
643    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell occupancy weights
644    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
645    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
646    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
647    Int_t nbins = tG->GetEntries();
648
649    //   delete previously computed integral (if any)
650    if(fgIntegral) delete [] fgIntegral;
651
652    fgIntegral = new Double_t[nbins+1];
653    fgIntegral[0] = 0;
654    Int_t bin;
655    for(bin=0;bin<nbins;bin++) {
656      tG->GetEvent(bin);
657      fgIntegral[bin+1] = fgIntegral[bin] + cell[0];
658    }
659    //   Normalize integral to 1
660    if (fgIntegral[nbins] == 0 ) {
661       return 0;
662    }
663    for (bin=1;bin<=nbins;bin++)  fgIntegral[bin] /= fgIntegral[nbins];
664
665    return fgIntegral[nbins];
666 }
667
668
669 //____________________________________________________________________________________
670 void AliGenCorrHF::GetQuarkPair(TFile* fG, Double_t* fInt, Double_t &y1, Double_t &y2, Double_t &pt1, Double_t &pt2, Double_t &dphi)              
671                                  // modification of ROOT's TH3::GetRandom3 for 5D
672 {
673    // Read QQbar kinematical 5D grid's cell coordinates
674    Int_t cell[6];           // cell[6]={wght,iy1,iy2,ipt1,ipt2,idph}
675    TTree* tG = (TTree*) fG->Get("tGqq");
676    tG->GetBranch("cell")->SetAddress(&cell);
677    Int_t nbins = tG->GetEntries();
678    Double_t rand[6];
679    gRandom->RndmArray(6,rand);
680    Int_t ibin = TMath::BinarySearch(nbins,fInt,rand[0]);
681    tG->GetEvent(ibin);
682    y1   = fgy[cell[1]]  + (fgy[cell[1]+1]-fgy[cell[1]])*rand[1];
683    y2   = fgy[cell[2]]  + (fgy[cell[2]+1]-fgy[cell[2]])*rand[2];
684    pt1  = fgpt[cell[3]] + (fgpt[cell[3]+1]-fgpt[cell[3]])*rand[3];
685    pt2  = fgpt[cell[4]] + (fgpt[cell[4]+1]-fgpt[cell[4]])*rand[4];
686    dphi = fgdph[cell[5]]+ (fgdph[cell[5]+1]-fgdph[cell[5]])*rand[5];
687 }
688
689 //____________________________________________________________________________________
690 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) 
691 {
692     // Generate a hadron pair
693     void (*fIpParaFunc)(TH2F *, Int_t &, Int_t &);//Pointer to hadron pair composition function
694     fIpParaFunc = IpCharm;
695     Double_t mq = 1.2;              // c & b quark masses (used in AliPythia)
696     if (idq == 5) {
697       fIpParaFunc = IpBeauty;
698       mq = 4.75;
699     }
700     Double_t z11 = 0.;
701     Double_t z12 = 0.;
702     Double_t z21 = 0.;
703     Double_t z22 = 0.;
704     Double_t pz1, pz2, e1, e2, mh, ptemp, rand[2];
705     char tag[100]; 
706     TH2F *h2h[12], *h2s[12], *hProbHH; // hard & soft fragmentation and HH-probability functions
707     for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) { 
708       snprintf(tag,100, "h2h_pt%d",ipt); 
709       h2h[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag); 
710       snprintf(tag,100, "h2s_pt%d",ipt); 
711       h2s[ipt] = (TH2F*) fG->Get(tag); 
712     }
713
714        if (y1*y2 < 0) {
715          for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) { 
716            if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt]) 
717              h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
718            if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt]) 
719              h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22); 
720          }
721        }
722        else {
723          if (TMath::Abs(y1) > TMath::Abs(y2)) {
724            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) { 
725              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt]) 
726                h2h[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
727              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt]) 
728                h2s[ipt]->GetRandom2(z12, z22); 
729            }
730          }
731          else {
732            for (Int_t ipt = 0; ipt<fgnptbins; ipt++) { 
733              if(pt1 >= fgptbmin[ipt] && pt1 < fgptbmax[ipt]) 
734                h2s[ipt]->GetRandom2(z11, z21);
735              if(pt2 >= fgptbmin[ipt] && pt2 < fgptbmax[ipt]) 
736                h2h[ipt]->GetRandom2(z12, z22); 
737            }
738          }
739        }
740       gRandom->RndmArray(2,rand);
741       ptemp = TMath::Sqrt(pt1*pt1 + mq*mq);
742       pz1   = ptemp*TMath::SinH(y1); 
743       e1    = ptemp*TMath::CosH(y1); 
744       ptemp = TMath::Sqrt(pt2*pt2 + mq*mq);
745       pz2   = ptemp*TMath::SinH(y2); 
746       e2    = ptemp*TMath::CosH(y2); 
747
748       hProbHH = (TH2F*)fG->Get("hProbHH");
749       fIpParaFunc(hProbHH, id3, id4);
750       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id3)->Mass();
751       ptemp = z11*z21*(e1*e1-pz1*pz1) - mh*mh;
752       if (idq==5) pt3   = pt1;                // an approximation at low pt, try better
753       else        pt3   = rand[0];            // pt3=pt1 gives less D-hadrons at low pt 
754       if (ptemp > 0) pt3 = TMath::Sqrt(ptemp);
755       if (pz1 > 0)   pz3 = (z11*(e1 + pz1) - z21*(e1 - pz1)) / 2;
756       else           pz3 = (z21*(e1 + pz1) - z11*(e1 - pz1)) / 2;
757       e1 = TMath::Sqrt(pz3*pz3 + pt3*pt3 + mh*mh);
758
759       mh    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(id4)->Mass();
760       ptemp = z12*z22*(e2*e2-pz2*pz2) - mh*mh;
761       if (idq==5) pt4   = pt2;                // an approximation at low pt, try better
762       else        pt4   = rand[1];
763       if (ptemp > 0) pt4 = TMath::Sqrt(ptemp);
764       if (pz2 > 0)   pz4 = (z12*(e2 + pz2) - z22*(e2 - pz2)) / 2;
765       else           pz4 = (z22*(e2 + pz2) - z12*(e2 - pz2)) / 2;
766       e2 = TMath::Sqrt(pz4*pz4 + pt4*pt4 + mh*mh);
767
768       // small corr. instead of using Frag. Func. depending on yQ (in addition to ptQ)
769       Float_t ycorr = 0.2, y3, y4;
770       gRandom->RndmArray(2,rand);
771       y3 = 0.5 * TMath::Log((e1 + pz3 + 1.e-13)/(e1 - pz3 + 1.e-13));
772       y4 = 0.5 * TMath::Log((e2 + pz4 + 1.e-13)/(e2 - pz4 + 1.e-13));
773       if(TMath::Abs(y3)<ycorr && TMath::Abs(y4)<ycorr && rand[0]>0.5) {
774         ptemp = TMath::Sqrt((e1-pz3)*(e1+pz3));
775         y3  = 4*(1 - 2*rand[1]);
776         pz3 = ptemp*TMath::SinH(y3);
777         pz4 = pz3;
778       }
779 }
780
781                 
782 //____________________________________________________________________________________
783 void AliGenCorrHF::LoadTracks(Int_t iquark, Float_t *pq, 
784                               Int_t iPart, Float_t *p, 
785                               Int_t np, TClonesArray *particles,
786                               Float_t *origin0, Float_t *polar, 
787                               Float_t wgtp, Float_t wgtch,
788                               Int_t &nt, Int_t ncsel, Int_t *pSelected, 
789                               Int_t *trackIt){
790   Int_t i; 
791   Int_t ntq=-1;
792   Int_t* pParent = new Int_t[np];
793   Float_t pc[3], och[3];
794   Int_t iparent;
795
796   for(i=0;i<np;i++) pParent[i]=-1;
797
798   if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){  
799     // Parents
800     // quark
801     PushTrack(0, -1, iquark, pq, origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
802     KeepTrack(nt);
803     ntq = nt;
804     // hadron
805     PushTrack(0, ntq, iPart, p, origin0, polar, 0, kPDecay, nt, wgtp);
806     pParent[0] = nt;
807     KeepTrack(nt); 
808     fNprimaries++;
809
810     // Decay Products  
811     for (i = 1; i < np; i++) {
812       if (pSelected[i]) {
813
814         TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
815         Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
816         Int_t jpa = iparticle->GetFirstMother()-1;
817         // RS: note, the conversion mm->cm is done now in the decayer. The time is ignored here!
818         och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx();
819         och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy();
820         och[2] = origin0[2]+iparticle->Vz();
821         pc[0]  = iparticle->Px();
822         pc[1]  = iparticle->Py();
823         pc[2]  = iparticle->Pz();
824         
825         if (jpa > -1) {
826           iparent = pParent[jpa];
827         } else {
828           iparent = -1;
829         }
830         
831         PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
832                   pc, och, polar,
833                   0, kPDecay, nt, wgtch);
834         pParent[i] = nt;
835         KeepTrack(nt); 
836         fNprimaries++;
837
838       } // Selected
839     } // Particle loop
840   }
841   if (pParent) delete[] pParent;
842  
843   return;
844 }