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