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