Add const to SolenoidField() method for correct overwriting from the parent class
[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenHIJINGparaBa.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 */
19 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
20 // Parameterisation of pi, K, n and p eta and pt distributions   //
21 // eta: according to HIJING (shadowing + quenching)              //
22 // pT : according to CDF measurement at 1.8 TeV                  //
23 // Author: andreas.morsch@cern.ch                                //
24 //                                                               //
25 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
26
27 #include "AliGenHIJINGparaBa.h"
28 #include "AliGenEventHeader.h"
29 #include "AliRun.h"
30 #include "AliConst.h"
31 #include "AliPDG.h"
32
33 #include <TF1.h>
34 #include <TArrayF.h>
35
36 ClassImp(AliGenHIJINGparaBa)
37
38
39 static Double_t ptpi(Double_t *px, Double_t *)
40 {
41   //
42   //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
43   //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
44   //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
45   //
46   const Double_t kp0 = 1.3;
47   const Double_t kxn = 8.28;
48   const Double_t kxlim=0.5;
49   const Double_t kt=0.160;
50   const Double_t kxmpi=0.139;
51   const Double_t kb=1.;
52   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
53   Double_t x=*px;
54   //
55   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
56   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
57   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
58   a=ynorm/y1;
59   if (x > kxlim)
60     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
61   else
62     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
63   return y*x;
64 }
65
66 //_____________________________________________________________________________
67 static Double_t ptscal(Double_t pt, Int_t np)
68 {
69     //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
70     //     MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
71     const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
72     //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
73     const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
74     np--;
75     Double_t f5=TMath::Power(((
76         sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
77     Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
78     // PIONS
79     Double_t ptpion=100.*ptpi(&pt, (Double_t*) 0);
80     Double_t fmtscal=TMath::Power(((
81         sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/ (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/ 
82         fmax2;
83     return fmtscal*ptpion;
84 }
85
86 //_____________________________________________________________________________
87 static Double_t ptka( Double_t *px, Double_t *)
88 {
89     //
90     // pt parametrisation for k
91     //
92     return ptscal(*px,2);
93 }
94
95
96 //_____________________________________________________________________________
97 static Double_t etapic( Double_t *py, Double_t *)
98 {
99   //
100   // eta parametrisation for pi
101   //
102     const Double_t ka1    = 4913.;
103     const Double_t ka2    = 1819.;
104     const Double_t keta1  = 0.22;
105     const Double_t keta2  = 3.66;
106     const Double_t kdeta1 = 1.47;
107     const Double_t kdeta2 = 1.51;
108     Double_t y=TMath::Abs(*py);
109     //
110     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
111     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
112     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
113 }
114
115 //_____________________________________________________________________________
116 static Double_t etakac( Double_t *py, Double_t *)
117 {
118     //
119     // eta parametrisation for ka
120     //
121     const Double_t ka1    = 497.6;
122     const Double_t ka2    = 215.6;
123     const Double_t keta1  = 0.79;
124     const Double_t keta2  = 4.09;
125     const Double_t kdeta1 = 1.54;
126     const Double_t kdeta2 = 1.40;
127     Double_t y=TMath::Abs(*py);
128     //
129     Double_t ex1 = (y-keta1)*(y-keta1)/(2*kdeta1*kdeta1);
130     Double_t ex2 = (y-keta2)*(y-keta2)/(2*kdeta2*kdeta2);
131     return ka1*TMath::Exp(-ex1)+ka2*TMath::Exp(-ex2);
132 }
133
134  static Double_t ptbaryon( Double_t *px, Double_t *)
135 {
136 // baryons
137 //                pt-distribution
138 //____________________________________________________________
139
140   return ptscal(*px,7);  //  7==> Baryon in the PtScal function
141 }
142
143  static Double_t etabaryon( Double_t *py, Double_t *)
144 {
145 // eta-distribution
146 //____________________________________________________________
147     const Float_t p0 =  1.10343e+02;
148     const Float_t p1 =  1.73247e+01;
149     const Float_t p2 = -7.23808e+00;
150     const Float_t p3 =  4.48334e-01;
151     const Double_t y = TMath::Abs(*py);
152 //
153     return (p0+p1*y+p2*y*y+p3*y*y*y)/20.;
154 }
155
156 AliGenHIJINGparaBa::AliGenHIJINGparaBa()
157   :AliGenHIJINGpara()
158 {
159     //
160     // Default constructor
161     //
162     fName="HIGINGparaBa";
163     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator with Baryons";
164     fETAba = 0;
165     fPtba  = 0;
166 }
167
168 //_____________________________________________________________________________
169 AliGenHIJINGparaBa::AliGenHIJINGparaBa(Int_t npart)
170   :AliGenHIJINGpara(npart)
171 {
172   // 
173   // Standard constructor
174   //
175     fName="HIGINGparaBa";
176     fTitle="HIJING Parametrisation Particle Generator with Baryons";
177     fETAba = 0;
178     fPtba  = 0;
179 }
180
181 //_____________________________________________________________________________
182 AliGenHIJINGparaBa::~AliGenHIJINGparaBa()
183 {
184   //
185   // Standard destructor
186   //
187     delete fPtba;
188     delete fETAba;
189 }
190
191 //_____________________________________________________________________________
192 void AliGenHIJINGparaBa::Init()
193 {
194   //
195   // Initialise the HIJING parametrisation
196   //
197     Float_t etaMin =-TMath::Log(TMath::Tan(
198         TMath::Min((Double_t)fThetaMax/2,TMath::Pi()/2-1.e-10)));
199     Float_t etaMax = -TMath::Log(TMath::Tan(
200         TMath::Max((Double_t)fThetaMin/2,1.e-10)));
201     fPtpi   = new TF1("ptpi",&ptpi,0,20,0);
202     fPtka   = new TF1("ptka",&ptka,0,20,0);
203     fPtba   = new TF1("ptbaryon",&ptbaryon,0,20,0);
204     fETApic = new TF1("etapic",&etapic,etaMin,etaMax,0);
205     fETAkac = new TF1("etakac",&etakac,etaMin,etaMax,0);
206     fETAba  = new TF1("etabaryon",&etabaryon,etaMin,etaMax,0);
207
208     TF1 *etaPic0 = new TF1("etapic",&etapic,    -7, 7, 0);
209     TF1 *etaKac0 = new TF1("etakac",&etakac,    -7, 7, 0);
210     TF1 *etaBar0 = new TF1("etabar",&etabaryon, -7, 7, 0);
211     
212     TF1 *ptPic0  = new TF1("ptpi",  &ptpi,     0., 15., 0);
213     TF1 *ptKac0  = new TF1("ptka",  &ptka,     0., 15., 0);
214     TF1 *ptBar0  = new TF1("ptbar", &ptbaryon, 0., 15., 0);
215
216     Float_t intETApi  = etaPic0->Integral(-0.5, 0.5);
217     Float_t intETAka  = etaKac0->Integral(-0.5, 0.5);
218     Float_t intETAba  = etaBar0->Integral(-0.5, 0.5);
219
220     Float_t scalePi   = 6979./(intETApi/1.5);
221     Float_t scaleKa   =  657./(intETAka/2.0);
222     Float_t scaleBa   =  364./(intETAba/2.0);
223
224 //  Fraction of events corresponding to the selected pt-range    
225     Float_t intPt    = (0.837*ptPic0->Integral(0, 15)+
226                         0.105*ptKac0->Integral(0, 15)+
227                         0.058*ptBar0->Integral(0, 15));
228     Float_t intPtSel = (0.837*ptPic0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
229                         0.105*ptKac0->Integral(fPtMin, fPtMax)+
230                         0.058*ptBar0->Integral(fPtMin, fPtMax));
231     Float_t ptFrac   = intPtSel/intPt;
232
233 //  Fraction of events corresponding to the selected eta-range    
234     Float_t intETASel  = (scalePi*etaPic0->Integral(etaMin, etaMax)+
235                           scaleKa*etaKac0->Integral(etaMin, etaMax)+
236                           scaleBa*etaBar0->Integral(etaMin, etaMax));
237 //  Fraction of events corresponding to the selected phi-range    
238     Float_t phiFrac    = (fPhiMax-fPhiMin)/2/TMath::Pi();
239
240     fParentWeight = Float_t(fNpart)/(intETASel*ptFrac*phiFrac);
241     
242     printf("%s: The number of particles in the selected kinematic region corresponds to %f percent of a full event \n", 
243            ClassName(),100.*fParentWeight);
244
245 // Issue warning message if etaMin or etaMax are outside the alowed range 
246 // of the parametrization
247     if (etaMin < -8.001 || etaMax > 8.001) {
248         printf("\n \n WARNING FROM AliGenHIJINGParaBa !");
249         printf("\n YOU ARE USING THE PARAMETERISATION OUTSIDE ");       
250         printf("\n THE ALLOWED PSEUDORAPIDITY RANGE (-8. - 8.)");           
251         printf("\n YOUR LIMITS: %f %f \n \n ", etaMin, etaMax);
252     }
253 }
254
255 //_____________________________________________________________________________
256 void AliGenHIJINGparaBa::Generate()
257 {
258   //
259   // Generate one trigger
260   //
261
262   
263     const Float_t kBorne1 = 0.837;
264     const Float_t kBorne2 = kBorne1+0.105;
265     
266     Float_t polar[3]= {0,0,0};
267     //
268     const Int_t kPions[3]   = {kPi0, kPiPlus, kPiMinus};
269     const Int_t kKaons[4]   = {kK0Long, kK0Short, kKPlus, kKMinus};
270     const Int_t kBaryons[4] = {kProton, kProtonBar, kNeutron, kNeutronBar};
271     //
272     Float_t origin[3];
273     Float_t pt, pl, ptot;
274     Float_t phi, theta;
275     Float_t p[3];
276     Int_t i, part, nt, j;
277     //
278     TF1 *ptf;
279     TF1 *etaf;
280     //
281     Float_t random[6];
282     //
283     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
284
285     if(fVertexSmear == kPerEvent) {
286         Float_t dv[3];
287         dv[2] = 1.e10;
288         while(TMath::Abs(dv[2]) > fCutVertexZ*fOsigma[2]) {
289             Rndm(random,6);
290             for (j=0; j < 3; j++) {
291                 dv[j] = fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
292                     TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
293             }
294         }
295         for (j=0; j < 3; j++) origin[j] += dv[j];
296     } // if kPerEvent
297     TArrayF eventVertex;
298     eventVertex.Set(3);
299     eventVertex[0] = origin[0];
300     eventVertex[1] = origin[1];
301     eventVertex[2] = origin[2];
302
303     for(i=0;i<fNpart;i++) {
304         while(1) {
305             Rndm(random,3);
306             if(random[0] < kBorne1) {
307                 part  = kPions[Int_t (random[1]*3)];
308                 ptf   = fPtpi;
309                 etaf  = fETApic;
310             } else if (random[0] < kBorne2) {
311                 part  = kKaons[Int_t (random[1]*4)];
312                 ptf   = fPtka;
313                 etaf  = fETAkac;
314             } else {
315                 part  = kBaryons[Int_t (random[1]*4)];
316                 ptf   = fPtba;
317                 etaf  = fETAba;
318             }
319             
320             phi=fPhiMin+random[2]*(fPhiMax-fPhiMin);
321             theta=2*TMath::ATan(TMath::Exp(-etaf->GetRandom()));
322             if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
323             pt=ptf->GetRandom();
324             pl=pt/TMath::Tan(theta);
325             ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
326             if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
327             p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
328             p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
329             p[2]=pl;
330             if(fVertexSmear==kPerTrack) {
331                 Rndm(random,6);
332                 for (j=0;j<3;j++) {
333                     origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
334                         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
335                 }
336             }
337             SetTrack(fTrackIt,-1,part,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,fParentWeight);
338             break;
339         } // while(1)
340     } // Particle loop
341 // Header
342     AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("HIJINGparam");
343 // Event Vertex
344     header->SetPrimaryVertex(eventVertex);
345     gAlice->SetGenEventHeader(header); 
346 }
347
348
349