EVGEN/AliGenGrayParticles.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 $Log$
  18 Revision 1.3  2002/12/02 10:02:40  morsch
  19 Corrections introduced by F. Silker:
  20 - SetBetaSource
  21 - Particle type according to charge.
  22
  23 Revision 1.2  2002/10/14 14:55:35  hristov
  24 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  25
  26 Revision 1.1.2.1  2002/10/10 16:40:08  hristov
  27 Updating VirtualMC to v3-09-02
  28
  29 Revision 1.1  2002/10/08 13:53:17  morsch
  30 Gray particle generator, first commit.
  31
  32 */
  33
  34 /*
  35   Generator for gray nucluons in pA interactions.
  36   Source is modelled by a relativistic Maxwell distributions.
  37   Original code by  Ferenc Sikler  <sikler@rmki.kfki.hu>
  38  */
  39 #include "AliGenGrayParticles.h"
  40 #include "AliGrayParticleModel.h"
  41 #include "AliPDG.h"
  42 #include <TDatabasePDG.h>
  43
  44  ClassImp(AliGenGrayParticles)
  45
  46  AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles():AliGenerator(-1)
  47 {
  48 // Default constructor
  49 }
  50
  51 AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles(Int_t npart)
  52     :AliGenerator(npart)
  53 {
  54 // Constructor
  55     fName  = "GrayParticles";
  56     fTitle = "Generator for gray particles in pA collisions";
  57     SetPmax();
  58     SetTarget();
  59     SetNominalCmsEnergy();
  60     SetCharge();
  61     SetTemperature();
  62     SetBetaSource();
  63 }
  64
  65 //____________________________________________________________
  66 AliGenGrayParticles::~AliGenGrayParticles()
  67 {
  68 // Destructor
  69 }
  70
  71
  72 void AliGenGrayParticles::Init()
  73 {
  74   //
  75   // Initialization
  76   //
  77     Float_t kMass  = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kProton)->Mass();
  78     fMomentum = fCMS/2. * fZTarget / fATarget;
  79     fBeta     = fMomentum / TMath::Sqrt(kMass * kMass + fMomentum * fMomentum);
  80 }
  81
  82
  83 void AliGenGrayParticles::Generate()
  84 {
  85   //
  86   // Generate one event
  87   //
  88     Float_t p[3];
  89     Float_t origin[3] = {0., 0., 0.};
  90     Float_t polar [3] = {0., 0., 0.};
  91     Int_t nt, i;
  92     for(i = 0;i < fNpart; i++) {
  93         Int_t kf;
  94         if(fCharge==1) kf = kProton;
  95                   else kf = kNeutron;
  96         GenerateSlow(fCharge, fTemperature, fBetaSource, p);
  97
  98         SetTrack(fTrackIt, -1, kf, p, origin, polar,
  99                  0., kPNoProcess, nt, 1.);
 100
 101         KeepTrack(nt);
 102     }
 103 }
 104
 105
 106
 107
 108 void AliGenGrayParticles::GenerateSlow(Int_t charge, Double_t T, Double_t beta, Float_t* q)
 109 /*
 110    Emit a slow nucleon with "temperature" T [GeV],
 111    from a source moving with velocity beta
 112    Three-momentum [GeV/c] is given back in q[3]
 113 */
 114
 115 {
 116  Double_t m, pmax, p, f, theta, phi;
 117
 118  TDatabasePDG * pdg = TDatabasePDG::Instance();
 119  const Double_t kMassProton  = pdg->GetParticle(kProton) ->Mass();
 120  const Double_t kMassNeutron = pdg->GetParticle(kNeutron)->Mass();
 121
 122  /* Select nucleon type */
 123  if(charge == 0) m = kMassNeutron;
 124  else m = kMassProton;
 125
 126  /* Momentum at maximum of Maxwell-distribution */
 127
 128  pmax = TMath::Sqrt(2*T*(T+sqrt(T*T+m*m)));
 129
 130  /* Try until proper momentum                                  */
 131  /* for lack of primitive function of the Maxwell-distribution */
 132  /* a brute force trial-accept loop, normalized at pmax        */
 133
 134  do
 135  {
 136      p = Rndm() * fPmax;
 137      f = Maxwell(m, p, T) / Maxwell(m , pmax, T);
 138  }
 139  while(f < Rndm());
 140
 141  /* Spherical symmetric emission */
 142  theta = TMath::ACos(2. * Rndm() - 1.);
 143  phi   = 2. * TMath::Pi() * Rndm();
 144
 145  /* Determine momentum components in system of the moving source */
 146  q[0] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Cos(phi);
 147  q[1] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Sin(phi);
 148  q[2] = p * TMath::Cos(theta);
 149
 150  /* Transform to system of the target nucleus                             */
 151  /* beta is passed as negative, because the gray nucleons are slowed down */
 152  Lorentz(m, -beta, q);
 153
 154  /* Transform to laboratory system */
 155  Lorentz(m, fBeta, q);
 156 }
 157
 158 Double_t AliGenGrayParticles::Maxwell(Double_t m, Double_t p, Double_t T)
 159 {
 160 /* Relativistic Maxwell-distribution */
 161     Double_t ekin;
 162     ekin = TMath::Sqrt(p*p+m*m)-m;
 163     return (p*p * exp(-ekin/T));
 164 }
 165
 166
 167 void AliGenGrayParticles::Lorentz(Double_t m, Double_t beta, Float_t* q)
 168 {
 169 /* Lorentz transform in the direction of q[2] */
 170
 171     Double_t gamma  = 1/sqrt(1-beta*beta);
 172     Double_t energy = sqrt(m*m + q[0]*q[0] + q[1]*q[1] + q[2]*q[2]);
 173     q[2] = gamma * (q[2] + beta*energy);
 174 }
 175
 176
 177
 178
 179
 180
 181