EVGEN/AliGenGrayParticles.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 */
  19
  20 /*
  21   Generator for gray nucluons in pA interactions.
  22   Source is modelled by a relativistic Maxwell distributions.
  23   Original code by  Ferenc Sikler  <sikler@rmki.kfki.hu>
  24  */
  25 #include "AliGenGrayParticles.h"
  26 #include "AliPDG.h"
  27 #include <TDatabasePDG.h>
  28
  29  ClassImp(AliGenGrayParticles)
  30
  31  AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles():AliGenerator(-1)
  32 {
  33 // Default constructor
  34 }
  35
  36 AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles(Int_t npart)
  37     :AliGenerator(npart)
  38 {
  39 // Constructor
  40     fName  = "GrayParticles";
  41     fTitle = "Generator for gray particles in pA collisions";
  42     SetPmax();
  43     SetTarget();
  44     SetNominalCmsEnergy();
  45     SetTemperature();
  46 }
  47
  48 //____________________________________________________________
  49 AliGenGrayParticles::~AliGenGrayParticles()
  50 {
  51 // Destructor
  52 }
  53
  54
  55 void AliGenGrayParticles::Init()
  56 {
  57   //
  58   // Initialization
  59   //
  60     Float_t kMass  = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kProton)->Mass();
  61     fMomentum = fCMS/2. * fZTarget / fATarget;
  62     fBeta     = fMomentum / TMath::Sqrt(kMass * kMass + fMomentum * fMomentum);
  63 }
  64
  65
  66 void AliGenGrayParticles::Generate()
  67 {
  68   //
  69   // Generate one event
  70   //
  71     Float_t p[3];
  72     Float_t origin[3] = {0., 0., 0.};
  73     Float_t polar [3] = {0., 0., 0.};
  74     Int_t nt, i;
  75     for(i = 0;i < fNpart; i++) {
  76         Int_t kf = kProton;
  77         GenerateSlow(1, fTemperature, 0., p);
  78
  79         SetTrack(fTrackIt, -1, kf, p, origin, polar,
  80                  0., kPNoProcess, nt, 1.);
  81
  82         KeepTrack(nt);
  83     }
  84 }
  85
  86
  87
  88
  89 void AliGenGrayParticles::GenerateSlow(Int_t charge, Double_t T, Double_t beta, Float_t* q)
  90 /*
  91    Emit a slow nucleon with "temperature" T [GeV],
  92    from a source moving with velocity beta
  93    Three-momentum [GeV/c] is given back in q[3]
  94 */
  95
  96 {
  97  Double_t m, pmax, p, f, theta, phi;
  98
  99  TDatabasePDG * pdg = TDatabasePDG::Instance();
 100  const Double_t kMassProton  = pdg->GetParticle(kProton) ->Mass();
 101  const Double_t kMassNeutron = pdg->GetParticle(kNeutron)->Mass();
 102
 103  /* Select nucleon type */
 104  if(charge == 0) m = kMassNeutron;
 105  else m = kMassProton;
 106
 107  /* Momentum at maximum of Maxwell-distribution */
 108
 109  pmax = TMath::Sqrt(2*T*(T+sqrt(T*T+m*m)));
 110
 111  /* Try until proper momentum                                  */
 112  /* for lack of primitive function of the Maxwell-distribution */
 113  /* a brute force trial-accept loop, normalized at pmax        */
 114
 115  do
 116  {
 117      p = Rndm() * fPmax;
 118      f = Maxwell(m, p, T) / Maxwell(m , pmax, T);
 119  }
 120  while(f < Rndm());
 121
 122  /* Spherical symmetric emission */
 123  theta = TMath::ACos(2. * Rndm() - 1.);
 124  phi   = 2. * TMath::Pi() * Rndm();
 125
 126  /* Determine momentum components in system of the moving source */
 127  q[0] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Cos(phi);
 128  q[1] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Sin(phi);
 129  q[2] = p * TMath::Cos(theta);
 130
 131  /* Transform to system of the target nucleus                             */
 132  /* beta is passed as negative, because the gray nucleons are slowed down */
 133  Lorentz(m, -beta, q);
 134
 135  /* Transform to laboratory system */
 136  Lorentz(m, fBeta, q);
 137 }
 138
 139 Double_t AliGenGrayParticles::Maxwell(Double_t m, Double_t p, Double_t T)
 140 {
 141 /* Relativistic Maxwell-distribution */
 142     Double_t ekin;
 143     ekin = TMath::Sqrt(p*p+m*m)-m;
 144     return (p*p * exp(-ekin/T));
 145 }
 146
 147
 148 void AliGenGrayParticles::Lorentz(Double_t m, Double_t beta, Float_t* q)
 149 {
 150 /* Lorentz transform in the direction of q[2] */
 151
 152     Double_t gamma  = 1/sqrt(1-beta*beta);
 153     Double_t energy = sqrt(m*m + q[0]*q[0] + q[1]*q[1] + q[2]*q[2]);
 154     q[2] = gamma * (q[2] + beta*energy);
 155 }
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