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