EVGEN/AliGenHIJINGpara.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 1.7  2001/07/17 12:41:01  morsch
  19 - Calculation of fraction of event corresponding to selected pt-range corrected
  20 (R. Turrisi)
  21 - Parent weight corrected.
  22
  23 Revision 1.6  2001/05/16 14:57:10  alibrary
  24 New files for folders and Stack
  25
  26 Revision 1.5  2000/12/21 16:24:06  morsch
  27 Coding convention clean-up
  28
  29 Revision 1.4  2000/11/30 07:12:50  alibrary
  30 Introducing new Rndm and QA classes
  31
  32 Revision 1.3  2000/10/02 21:28:06  fca
  33 Removal of useless dependecies via forward declarations
  34
  35 Revision 1.2  2000/07/11 18:24:55  fca
  36 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  37
  38 Revision 1.1  2000/06/09 20:20:30  morsch
  39 Same class as previously in AliSimpleGen.cxx
  40 All coding rule violations except RS3 corrected (AM)
  41
  42 */
  43
  44 // Parameterisation of pi and K, eta and pt distributions
  45 // used for the ALICE TDRs.
  46 // eta: according to HIJING (shadowing + quenching)
  47 // pT : according to CDF measurement at 1.8 TeV
  48 // Author: andreas.morsch@cern.ch
  49
  50
  51 //Begin_Html
  52 /*
  53 <img src="picts/AliGeneratorClass.gif">
  54 </pre>
  55 <br clear=left>
  56 <font size=+2 color=red>
  57 <p>The responsible person for this module is
  58 <a href="mailto:andreas.morsch@cern.ch">Andreas Morsch</a>.
  59 </font>
  60 <pre>
  61 */
  62 //End_Html
  63 //                                                               //
  64 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  65
  66 #include "AliGenHIJINGpara.h"
  67 #include "TF1.h"
  68 #include "AliRun.h"
  69 #include "AliConst.h"
  70 #include "AliPDG.h"
  71
  72 ClassImp(AliGenHIJINGpara)
  73
  74 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara(const AliGenHIJINGpara & para)
  75 {
  76 // copy constructor
  77 }
  78
  79 //_____________________________________________________________________________
  80 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
  81 {
  82   //
  83   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  84   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  85   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  86   //
  87   const Double_t kp0 = 1.3;
  88   const Double_t kxn = 8.28;
  89   const Double_t kxlim=0.5;
  90   const Double_t kt=0.160;
  91   const Double_t kxmpi=0.139;
  92   const Double_t kb=1.;
  93   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  94   Double_t x=*px;
  95   //
  96   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
  97   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
  98   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
  99   a=ynorm/y1;
 100   if (x > kxlim)
 101     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
 102   else
 103     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
 104   return y*x;
 105 }
 106
 107 //_____________________________________________________________________________
 108 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
 109 {
 110     //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
 111     //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
 112     const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
 113     //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
 114     const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
 115     np--;
 116     Double_t f5=TMath::Power(((
 117         sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
 118     Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
 119     // PIONS
 120     Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
 121     Double_t fmtscal=TMath::Power(((
 122         sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/ (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/
 123         fmax2;
 124     return fmtscal*ptpion;
 125 }
 126
 127 //_____________________________________________________________________________
 128 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
 129 {
 130     //
 131     // pt parametrisation for k
 132     //
 133     return ptscal(*px,2);
 134 }
 135
 136
 137 //_____________________________________________________________________________
 138 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
 139 {
 140   //
 141   // eta parametrisation for pi
 142   //
 143     const Double_t ka1    = 4913.;
 144     const Double_t ka2    = 1819.;
 145     const Double_t keta1  = 0.22;
 146     const Double_t keta2  = 3.66;
 147     const Double_t kdeta1 = 1.47;
 148     const Double_t kdeta2 = 1.51;
 149     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 150     //
 151     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 152     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 153     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 154 }
 155
 156 //_____________________________________________________________________________
 157 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
 158 {
 159     //
 160     // eta parametrisation for ka
 161     //
 162     const Double_t ka1    = 497.6;
 163     const Double_t ka2    = 215.6;
 164     const Double_t keta1  = 0.79;
 165     const Double_t keta2  = 4.09;
 166     const Double_t kdeta1 = 1.54;
 167     const Double_t kdeta2 = 1.40;
 168     Double_t y=TMath::Abs(*py);
 169     //
 170     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
 171     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
 172     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
 173 }
 174
 175 //_____________________________________________________________________________
 176 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara()
 177   :AliGenerator()
 178 {
 179     //
 180     // Default constructor
 181     //
 182     fPtpi = 0;
 183     fPtka = 0;
 184     fETApic = 0;
 185     fETAkac = 0;
 186 }
 187
 188 //_____________________________________________________________________________
 189 AliGenHIJINGpara::AliGenHIJINGpara(Int_t npart)
 190   :AliGenerator(npart)
 191 {
 192   //
 193   // Standard constructor
 194   //
 195     fName="HIGINGpara";
 196     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator";
 197     fPtpi = 0;
 198     fPtka = 0;
 199     fETApic = 0;
 200     fETAkac = 0;
 201 }
 202
 203 //_____________________________________________________________________________
 204 AliGenHIJINGpara::~AliGenHIJINGpara()
 205 {
 206   //
 207   // Standard destructor
 208   //
 209     delete fPtpi;
 210     delete fPtka;
 211     delete fETApic;
 212     delete fETAkac;
 213 }
 214
 215 //_____________________________________________________________________________
 216 void AliGenHIJINGpara::Init()
 217 {
 218   //
 219   // Initialise the HIJING parametrisation
 220   //
 221     Float_t etaMin =-TMath::Log(TMath::Tan(
 222         TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
 223     Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(
 224         TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,1.e-10)));
 225     fPtpi   = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
 226     fPtka   = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
 227     fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
 228     fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
 229
 230     TF1 *etaPic0 = new TF1("etapic",&etapic,-7,7,0);
 231     TF1 *etaKac0 = new TF1("etakac",&etakac,-7,7,0);
 232
 233     TF1 *ptPic0  = new TF1("ptpi",&ptpi,0.,15.,0);
 234     TF1 *ptKac0  = new TF1("ptka",&ptka,0.,15.,0);
 235
 236     Float_t intETApi  = etaPic0->Integral(-0.5, 0.5);
 237     Float_t intETAka  = etaKac0->Integral(-0.5, 0.5);
 238     Float_t scalePi   = 7316/(intETApi/1.5);
 239     Float_t scaleKa   =  684/(intETAka/2.0);
 240
 241 //  Fraction of events corresponding to the selected pt-range
 242     Float_t intPt    = (0.877*ptPic0->Integral(0, 15)+
 243                         0.123*ptKac0->Integral(0, 15));
 244     Float_t intPtSel = (0.877*ptPic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
 245                         0.123*ptKac0->Integral(fPtMin, fPtMax));
 246     Float_t ptFrac   = intPtSel/intPt;
 247
 248 //  Fraction of events corresponding to the selected eta-range
 249     Float_t intETASel  = (scalePi*etaPic0->Integral(etaMin, etaMax)+
 250                           scaleKa*etaKac0->Integral(etaMin, etaMax));
 251 //  Fraction of events corresponding to the selected phi-range
 252     Float_t phiFrac    = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
 253
 254     fParentWeight = Float_t(fNpart)/(intETASel*ptFrac*phiFrac);
 255
 256     printf("%s: The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event\n ",
 257            ClassName(),100.*fParentWeight);
 258
 259 // Issue warning message if etaMin or etaMax are outside the alowed range
 260 // of the parametrization
 261     if (etaMin < -8.001 || etaMax > 8.001) {
 262         printf("\n \n WARNING FROM AliGenHIJINGPara !");
 263         printf("\n YOU ARE USING THE PARAMETERISATION OUTSIDE ");
 264         printf("\n THE ALLOWED PSEUDORAPIDITY RANGE (-8. - 8.)");
 265         printf("\n YOUR LIMITS: %f %f \n \n ", etaMin, etaMax);
 266     }
 267 }
 268
 269 //_____________________________________________________________________________
 270 void AliGenHIJINGpara::Generate()
 271 {
 272   //
 273   // Generate one trigger
 274   //
 275
 276
 277     const Float_t kRaKpic=0.14;
 278     const Float_t kBorne=1/(1+kRaKpic);
 279     Float_t polar[3]= {0,0,0};
 280     //
 281     const Int_t kPions[3] = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
 282     const Int_t kKaons[4] = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
 283     //
 284     Float_t origin[3];
 285     Float_t pt, pl, ptot;
 286     Float_t phi, theta;
 287     Float_t p[3];
 288     Int_t i, part, nt, j;
 289     //
 290     TF1 *ptf;
 291     TF1 *etaf;
 292     //
 293     Float_t random[6];
 294     //
 295     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 296     if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 297         Rndm(random,6);
 298         for (j=0;j<3;j++) {
 299             origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 300                 TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 301         }
 302     }
 303     for(i=0;i<fNpart;i++) {
 304         while(1) {
 305             Rndm(random,3);
 306             if(random[0]<kBorne) {
 307                 part=kPions[Int_t (random[1]*3)];
 308                 ptf=fPtpi;
 309               etaf=fETApic;
 310             } else {
 311                 part=kKaons[Int_t (random[1]*4)];
 312                 ptf=fPtka;
 313                 etaf=fETAkac;
 314             }
 315             phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
 316             theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
 317             if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 318             pt=ptf->GetRandom();
 319             pl=pt/TMath::Tan(theta);
 320             ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 321             if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 322             p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 323             p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 324             p[2]=pl;
 325             if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 326                 Rndm(random,6);
 327                 for (j=0;j<3;j++) {
 328                     origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 329                         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 330                 }
 331             }
 332             gAlice->SetTrack(fTrackIt,-1,part,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,fParentWeight);
 333             break;
 334         }
 335     }
 336 }
 337
 338 AliGenHIJINGpara& AliGenHIJINGpara::operator=(const  AliGenHIJINGpara& rhs)
 339 {
 340 // Assignment operator
 341     return *this;
 342 }
 343
 344