EVGEN/AliGenCosmicsParam.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2007, 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 // Generator for muons according to kinematic parametrizations at ALICE
  18 // (not at the surface).
  19 // Origin: andrea.dainese@lnl.infn.it
  20
  21 #include <TParticle.h>
  22 #include <TF1.h>
  23
  24 #include "AliRun.h"
  25 #include "AliESDtrack.h"
  26 #include "AliESDVertex.h"
  27 #include "AliGenCosmicsParam.h"
  28
  29 ClassImp(AliGenCosmicsParam)
  30
  31 //-----------------------------------------------------------------------------
  32 AliGenCosmicsParam::AliGenCosmicsParam():
  33 AliGenerator(),
  34 fParamMI(kFALSE),
  35 fParamACORDE(kFALSE),
  36 fYOrigin(600.),
  37 fMaxAngleWRTVertical(-99.),
  38 fBkG(0.),
  39 fTPC(kFALSE),
  40 fITS(kFALSE),
  41 fSPDinner(kFALSE),
  42 fSPDouter(kFALSE),
  43 fSDDinner(kFALSE),
  44 fSDDouter(kFALSE),
  45 fSSDinner(kFALSE),
  46 fSSDouter(kFALSE),
  47 fACORDE(kFALSE),
  48 fACORDE4ITS(kFALSE)
  49 {
  50   //
  51   // Default constructor
  52   //
  53   SetNumberParticles(1);
  54 }
  55 //-----------------------------------------------------------------------------
  56 void AliGenCosmicsParam::Generate()
  57 {
  58   //
  59   // Generate one muon
  60   //
  61
  62   //
  63   Float_t origin[3];
  64   Float_t p[3];
  65   Int_t nt;
  66   Double_t ptot=0,pt=0,angleWRTVertical=0;
  67   Bool_t okMom=kFALSE,okAngle=kFALSE;
  68   //
  69   Float_t rtrigger=1000.0,ztrigger=600.0;
  70   if(fTPC)      { rtrigger=250.0; ztrigger=250.0; }
  71   if(fITS)      { rtrigger=50.0; ztrigger=50.0; }
  72   if(fSPDinner) { rtrigger=3.5; ztrigger=14.0; }
  73   if(fSPDouter) { rtrigger=6.5; ztrigger=14.0; }
  74   if(fSDDinner) { rtrigger=14.0; ztrigger=21.0; }
  75   if(fSDDouter) { rtrigger=23.0; ztrigger=29.0; }
  76   if(fSSDinner) { rtrigger=37.0; ztrigger=42.0; }
  77   if(fSSDouter) { rtrigger=42.0; ztrigger=48.0; }
  78
  79
  80   // mu+ or mu-
  81   Float_t muMinusFraction = 4./9.; // mu+/mu- = 1.25
  82   Int_t ipart;
  83
  84   Int_t trials=0;
  85   Int_t npart=0;
  86
  87   while (npart<fNpart) {
  88
  89     if(gRandom->Rndm()<muMinusFraction) {
  90       ipart = 13; // mu-
  91     } else {
  92       ipart = -13; // mu+
  93     }
  94
  95     if(fParamACORDE) { // extracted from AliGenACORDE events
  96       // sample total momentum only once (to speed up)
  97       TF1 *dNdpACORDE = new TF1("dNdpACORDE","x/(1.+(x/12.8)*(x/12.8))^1.96",fPMin,fPMax);
  98       ptot = (Double_t)dNdpACORDE->GetRandom();
  99       delete dNdpACORDE;
 100       dNdpACORDE = 0;
 101     }
 102
 103     while(1) {
 104       trials++;
 105       // origin
 106       origin[0]  = (fYOrigin*TMath::Tan(fMaxAngleWRTVertical)+rtrigger)*(-1.+2.*gRandom->Rndm());
 107       origin[1]  = fYOrigin;
 108       origin[2]  = (fYOrigin*TMath::Tan(fMaxAngleWRTVertical)+ztrigger)*(-1.+2.*gRandom->Rndm());
 109
 110       // momentum
 111       while(1) {
 112         okMom=kFALSE; okAngle=kFALSE;
 113
 114         if(fParamMI) { // parametrization by M.Ivanov of LEP cosmics data
 115           Float_t       pref  = 1. + gRandom->Exp(30.);
 116           p[1] = -pref;
 117           p[0] = gRandom->Gaus(0.0,0.2)*pref;
 118           p[2] = gRandom->Gaus(0.0,0.2)*pref;
 119           if(gRandom->Rndm()>0.9) {
 120             p[0] = gRandom->Gaus(0.0,0.4)*pref;
 121             p[2] = gRandom->Gaus(0.0,0.4)*pref;
 122           }
 123           ptot=TMath::Sqrt(p[0]*p[0]+p[1]*p[1]+p[2]*p[2]);
 124           pt=TMath::Sqrt(p[0]*p[0]+p[1]*p[1]);
 125         } else if(fParamACORDE) { // extracted from AliGenACORDE events
 126           Float_t theta,phi;
 127           while(1) {
 128             theta = gRandom->Gaus(0.5*TMath::Pi(),0.42);
 129             if(TMath::Abs(theta-0.5*TMath::Pi())<fMaxAngleWRTVertical) break;
 130           }
 131           while(1) {
 132             phi = gRandom->Gaus(-0.5*TMath::Pi(),0.42);
 133             if(TMath::Abs(phi+0.5*TMath::Pi())<fMaxAngleWRTVertical) break;
 134           }
 135           pt = ptot*TMath::Sin(theta);
 136           p[0] = pt*TMath::Cos(phi);
 137           p[1] = pt*TMath::Sin(phi);
 138           p[2] = ptot*TMath::Cos(theta);
 139         } else {
 140           AliFatal("Parametrization not set: use SetParamMI or SetParamACORDE");
 141         }
 142
 143
 144         // check kinematic cuts
 145         if(TestBit(kMomentumRange)) {
 146           if(ptot>fPMin && ptot<fPMax) okMom=kTRUE;
 147         } else {
 148           okMom=kTRUE;
 149         }
 150
 151         angleWRTVertical=TMath::ACos(TMath::Abs(p[1])/ptot); // acos(|py|/ptot)
 152         if(angleWRTVertical<fMaxAngleWRTVertical) okAngle=kTRUE;
 153
 154         if(okAngle&&okMom) break;
 155       }
 156
 157       // acceptance trigger
 158       if(IntersectCylinder(rtrigger,ztrigger,ipart,origin,p)) {
 159         if(!fACORDE) {
 160           break;
 161         } else {
 162           if(IntersectACORDE(ipart,origin,p)) break;
 163         }
 164       }
 165       //
 166     }
 167
 168     Float_t polarization[3]= {0,0,0};
 169     PushTrack(fTrackIt,-1,ipart,p,origin,polarization,0,kPPrimary,nt);
 170     npart++;
 171     //printf("TRIALS %d\n",trials);
 172   }
 173
 174   return;
 175 }
 176 //-----------------------------------------------------------------------------
 177 void AliGenCosmicsParam::Init()
 178 {
 179   //
 180   // Initialisation, check consistency of selected ranges
 181   //
 182   if(TestBit(kPtRange))
 183     AliFatal("You cannot set the pt range for this generator! Only momentum range");
 184   if(fPMin<8.) {
 185     fPMin=8.;
 186     if(TestBit(kMomentumRange))
 187       AliWarning("Minimum momentum cannot be < 8 GeV/c");
 188   }
 189   if(fMaxAngleWRTVertical<0.)
 190     AliFatal("You must use SetMaxAngleWRTVertical() instead of SetThetaRange(), SetPhiRange()");
 191
 192   printf("************ AliGenCosmicsParam ****************\n");
 193   printf("***** Muons generated at Y = %f cm\n",fYOrigin);
 194   printf("************************************************\n");
 195
 196   return;
 197 }
 198 //-----------------------------------------------------------------------------
 199 Bool_t AliGenCosmicsParam::IntersectCylinder(Float_t r,Float_t z,Int_t pdg,
 200                                              Float_t o[3],Float_t p[3]) const
 201 {
 202   //
 203   // Intersection between muon and cylinder [-z,+z] with radius r
 204   //
 205
 206   Float_t en = TMath::Sqrt(0.105*0.105+p[0]*p[0]+p[1]*p[1]+p[2]*p[2]);
 207   TParticle part(pdg,0,0,0,0,0,p[0],p[1],p[2],en,o[0],o[1],o[2],0);
 208   AliESDtrack track(&part);
 209   Double_t pos[3]={0.,0.,0.},sigma[3]={0.,0.,0.};
 210   AliESDVertex origin(pos,sigma);
 211
 212   track.RelateToVertex(&origin,fBkG,10000.);
 213
 214   Float_t d0z0[2],covd0z0[3];
 215   track.GetImpactParameters(d0z0,covd0z0);
 216
 217   // check rphi
 218   if(TMath::Abs(d0z0[0])>r) return kFALSE;
 219   // check z
 220   if(TMath::Abs(d0z0[1])>z) return kFALSE;
 221
 222   /*
 223     if(TMath::Abs(fB)<0.01) {  // NO FIELD
 224     Float_t drphi = TMath::Abs(o[1]-p[1]/p[0]*o[0])/
 225     TMath::Sqrt(p[1]*p[1]/p[0]/p[0]+1.);
 226     if(drphi>r) return kFALSE;
 227     Float_t dz = o[2]-p[2]/p[0]*o[0]+p[2]/p[0]*
 228     (p[1]*p[1]/p[0]/p[0]*o[0]-p[1]/p[0]*o[1])/(1.+p[1]*p[1]/p[0]/p[0]);
 229     if(TMath::Abs(dz)>z) return kFALSE;
 230     }
 231   */
 232
 233   return kTRUE;
 234 }
 235 //-----------------------------------------------------------------------------
 236 Bool_t AliGenCosmicsParam::IntersectACORDE(Int_t pdg,
 237                                            Float_t o[3],Float_t p[3]) const
 238 {
 239   //
 240   // Intersection between muon and ACORDE (very rough)
 241   //
 242
 243   Float_t en = TMath::Sqrt(0.105*0.105+p[0]*p[0]+p[1]*p[1]+p[2]*p[2]);
 244   TParticle part(pdg,0,0,0,0,0,p[0],p[1],p[2],en,o[0],o[1],o[2],0);
 245   AliESDtrack track(&part);
 246
 247   Float_t rACORDE=800.0,xACORDE=750.0,zACORDE=500.0;
 248   if(fACORDE4ITS) { xACORDE=100.0; zACORDE=100.0; }
 249
 250   Double_t xyz[3];
 251   track.GetXYZAt(rACORDE,fBkG,xyz);
 252
 253   // check global x
 254   if(TMath::Abs(xyz[0]) > xACORDE) return kFALSE;
 255   // check global z
 256   if(TMath::Abs(xyz[2]) > zACORDE) return kFALSE;
 257
 258   return kTRUE;
 259 }
 260 //-----------------------------------------------------------------------------