EVGEN/AliGenGrayParticles.cxx

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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.5  2003/01/07 14:11:43  morsch
  19 Comminication with gray particle model and collision geometry added.
  20
  21 Revision 1.4  2003/01/06 10:09:57  morsch
  22 Use AliGrayParticleModel.
  23
  24 Revision 1.3  2002/12/02 10:02:40  morsch
  25 Corrections introduced by F. Silker:
  26 - SetBetaSource
  27 - Particle type according to charge.
  28
  29 Revision 1.2  2002/10/14 14:55:35  hristov
  30 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  31
  32 Revision 1.1.2.1  2002/10/10 16:40:08  hristov
  33 Updating VirtualMC to v3-09-02
  34
  35 Revision 1.1  2002/10/08 13:53:17  morsch
  36 Gray particle generator, first commit.
  37
  38 */
  39
  40 /*
  41   Generator for gray nucluons in pA interactions.
  42   Source is modelled by a relativistic Maxwell distributions.
  43   Original code by  Ferenc Sikler  <sikler@rmki.kfki.hu>
  44  */
  45
  46 #include <TDatabasePDG.h>
  47 #include <TPDGCode.h>
  48
  49 #include "AliCollisionGeometry.h"
  50 #include "AliGenGrayParticles.h"
  51 #include "AliGrayParticleModel.h"
  52
  53  ClassImp(AliGenGrayParticles)
  54
  55  AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles():AliGenerator(-1)
  56 {
  57 // Default constructor
  58     fGrayParticleModel = 0;
  59     fCollisionGeometry = 0;
  60 }
  61
  62 AliGenGrayParticles::AliGenGrayParticles(Int_t npart)
  63     :AliGenerator(npart)
  64 {
  65 // Constructor
  66     fName  = "GrayParticles";
  67     fTitle = "Generator for gray particles in pA collisions";
  68     SetPmax();
  69     SetTarget();
  70     SetNominalCmsEnergy();
  71     SetCharge();
  72     SetTemperature();
  73     SetBetaSource();
  74     fGrayParticleModel = new AliGrayParticleModel();
  75     fCollisionGeometry = 0;
  76 }
  77
  78 //____________________________________________________________
  79 AliGenGrayParticles::~AliGenGrayParticles()
  80 {
  81 // Destructor
  82     delete  fGrayParticleModel;
  83 }
  84
  85
  86 void AliGenGrayParticles::Init()
  87 {
  88   //
  89   // Initialization
  90   //
  91     Float_t kMass  = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kProton)->Mass();
  92     fMomentum = fCMS/2. * fZTarget / fATarget;
  93     fBeta     = fMomentum / TMath::Sqrt(kMass * kMass + fMomentum * fMomentum);
  94 }
  95
  96
  97 void AliGenGrayParticles::Generate()
  98 {
  99   //
 100   // Generate one event
 101   //
 102   //
 103   // Communication with Gray Particle Model
 104   //
 105     Int_t np, nn;
 106
 107     Float_t b = fCollisionGeometry->ImpactParameter();
 108     printf("AliGenGrayParticles: Impact parameter from Collision Geometry %f \n", b);
 109
 110     fGrayParticleModel->GetNumberOfGrayNucleons(fCollisionGeometry, np, nn);
 111
 112    //
 113     Float_t p[3];
 114     Float_t origin[3] = {0., 0., 0.};
 115     Float_t polar [3] = {0., 0., 0.};
 116     Int_t nt, i;
 117         for(i = 0;i < fNpart; i++) {
 118         Int_t kf;
 119         if(fCharge==1) kf = kProton;
 120                   else kf = kNeutron;
 121         GenerateSlow(fCharge, fTemperature, fBetaSource, p);
 122
 123         SetTrack(fTrackIt, -1, kf, p, origin, polar,
 124                  0., kPNoProcess, nt, 1.);
 125
 126         KeepTrack(nt);
 127     }
 128 }
 129
 130
 131
 132
 133 void AliGenGrayParticles::GenerateSlow(Int_t charge, Double_t T, Double_t beta, Float_t* q)
 134 /*
 135    Emit a slow nucleon with "temperature" T [GeV],
 136    from a source moving with velocity beta
 137    Three-momentum [GeV/c] is given back in q[3]
 138 */
 139
 140 {
 141  Double_t m, pmax, p, f, theta, phi;
 142
 143  TDatabasePDG * pdg = TDatabasePDG::Instance();
 144  const Double_t kMassProton  = pdg->GetParticle(kProton) ->Mass();
 145  const Double_t kMassNeutron = pdg->GetParticle(kNeutron)->Mass();
 146
 147  /* Select nucleon type */
 148  if(charge == 0) m = kMassNeutron;
 149  else m = kMassProton;
 150
 151  /* Momentum at maximum of Maxwell-distribution */
 152
 153  pmax = TMath::Sqrt(2*T*(T+sqrt(T*T+m*m)));
 154
 155  /* Try until proper momentum                                  */
 156  /* for lack of primitive function of the Maxwell-distribution */
 157  /* a brute force trial-accept loop, normalized at pmax        */
 158
 159  do
 160  {
 161      p = Rndm() * fPmax;
 162      f = Maxwell(m, p, T) / Maxwell(m , pmax, T);
 163  }
 164  while(f < Rndm());
 165
 166  /* Spherical symmetric emission */
 167  theta = TMath::ACos(2. * Rndm() - 1.);
 168  phi   = 2. * TMath::Pi() * Rndm();
 169
 170  /* Determine momentum components in system of the moving source */
 171  q[0] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Cos(phi);
 172  q[1] = p * TMath::Sin(theta) * TMath::Sin(phi);
 173  q[2] = p * TMath::Cos(theta);
 174
 175  /* Transform to system of the target nucleus                             */
 176  /* beta is passed as negative, because the gray nucleons are slowed down */
 177  Lorentz(m, -beta, q);
 178
 179  /* Transform to laboratory system */
 180  Lorentz(m, fBeta, q);
 181 }
 182
 183 Double_t AliGenGrayParticles::Maxwell(Double_t m, Double_t p, Double_t T)
 184 {
 185 /* Relativistic Maxwell-distribution */
 186     Double_t ekin;
 187     ekin = TMath::Sqrt(p*p+m*m)-m;
 188     return (p*p * exp(-ekin/T));
 189 }
 190
 191
 192 void AliGenGrayParticles::Lorentz(Double_t m, Double_t beta, Float_t* q)
 193 {
 194 /* Lorentz transform in the direction of q[2] */
 195
 196     Double_t gamma  = 1/sqrt(1-beta*beta);
 197     Double_t energy = sqrt(m*m + q[0]*q[0] + q[1]*q[1] + q[2]*q[2]);
 198     q[2] = gamma * (q[2] + beta*energy);
 199 }
 200
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