EVGEN/AliGenMC.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 // Base class for generators using external MC generators.
  19 // For example AliGenPythia using Pythia.
  20 // Provides basic functionality: setting of kinematic cuts on
  21 // decay products and particle selection.
  22 // andreas.morsch@cern.ch
  23
  24 #include <TClonesArray.h>
  25 #include <TMath.h>
  26 #include <TPDGCode.h>
  27 #include <TParticle.h>
  28
  29 #include "AliGenMC.h"
  30 #include "AliRun.h"
  31 #include "AliGeometry.h"
  32
  33 ClassImp(AliGenMC)
  34
  35 AliGenMC::AliGenMC()
  36     :AliGenerator(),
  37      fParticles("TParticle", 1000),
  38      fParentSelect(8),
  39      fChildSelect(8),
  40      fCutOnChild(0),
  41      fChildPtMin(0.),
  42      fChildPtMax(1.e10),
  43      fChildPMin(0.),
  44      fChildPMax(1.e10),
  45      fChildPhiMin(0.),
  46      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  47      fChildThetaMin(0.),
  48      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  49      fChildYMin(-12.),
  50      fChildYMax(12.),
  51      fXingAngleX(0.),
  52      fXingAngleY(0.),
  53      fForceDecay(kAll),
  54      fMaxLifeTime(1.e-15),
  55      fAProjectile(1),
  56      fZProjectile(1),
  57      fATarget(1),
  58      fZTarget(1),
  59      fProjectile("P"),
  60      fTarget("P"),
  61      fDyBoost(0.),
  62      fGeometryAcceptance(0),
  63      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  64      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  65      fNprimaries(0)
  66 {
  67 // Default Constructor
  68 }
  69
  70 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
  71     :AliGenerator(npart),
  72      fParticles("TParticle", 1000),
  73      fParentSelect(8),
  74      fChildSelect(8),
  75      fCutOnChild(0),
  76      fChildPtMin(0.),
  77      fChildPtMax(1.e10),
  78      fChildPMin(0.),
  79      fChildPMax(1.e10),
  80      fChildPhiMin(0.),
  81      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  82      fChildThetaMin(0.),
  83      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  84      fChildYMin(-12.),
  85      fChildYMax(12.),
  86      fXingAngleX(0.),
  87      fXingAngleY(0.),
  88      fForceDecay(kAll),
  89      fMaxLifeTime(1.e-15),
  90      fAProjectile(1),
  91      fZProjectile(1),
  92      fATarget(1),
  93      fZTarget(1),
  94      fProjectile("P"),
  95      fTarget("P"),
  96      fDyBoost(0.),
  97      fGeometryAcceptance(0),
  98      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  99      fNumberOfAcceptedParticles(0),
 100      fNprimaries(0)
 101 {
 102 //  Constructor
 103 //
 104     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
 105 }
 106
 107 AliGenMC::~AliGenMC()
 108 {
 109 // Destructor
 110 }
 111
 112 void AliGenMC::Init()
 113 {
 114 //
 115 //  Initialization
 116     switch (fForceDecay) {
 117     case kBSemiElectronic:
 118     case kSemiElectronic:
 119     case kDiElectron:
 120     case kBJpsiDiElectron:
 121     case kBPsiPrimeDiElectron:
 122         fChildSelect[0] = kElectron;
 123         break;
 124     case kHardMuons:
 125     case kBSemiMuonic:
 126     case kSemiMuonic:
 127     case kDiMuon:
 128     case kBJpsiDiMuon:
 129     case kBPsiPrimeDiMuon:
 130     case kPiToMu:
 131     case kKaToMu:
 132     case kWToMuon:
 133     case kWToCharmToMuon:
 134     case kZDiMuon:
 135     case kZDiElectron:
 136         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 137         break;
 138     case kWToCharm:
 139         break;
 140     case kHadronicD:
 141     case kHadronicDWithout4Bodies:
 142         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 143         fChildSelect[1]=kKPlus;
 144         break;
 145     case kPhiKK:
 146         fChildSelect[0]=kKPlus;
 147         break;
 148     case kBJpsi:
 149         fChildSelect[0]= 443;
 150         break;
 151    case kChiToJpsiGammaToMuonMuon:
 152         fChildSelect[0]= 22;
 153         fChildSelect[1]= 13;
 154         break;
 155     case kChiToJpsiGammaToElectronElectron:
 156         fChildSelect[0]= 22;
 157         fChildSelect[1]= 11;
 158         break;
 159
 160     case kOmega:
 161     case kAll:
 162     case kAllMuonic:
 163     case kNoDecay:
 164     case kNoDecayHeavy:
 165     case kNeutralPion:
 166         break;
 167     }
 168
 169     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 170     {
 171         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 172                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 173     }
 174 }
 175
 176
 177 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 178 {
 179 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 180     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 181     {
 182         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 183     }
 184     return kFALSE;
 185 }
 186
 187 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 188 {
 189 // True if particle is in list of decay products to be selected
 190     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 191     {
 192         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 193     }
 194     return kFALSE;
 195 }
 196
 197 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 198 {
 199 // Perform kinematic selection
 200     Double_t pz    = particle->Pz();
 201     Double_t  e    = particle->Energy();
 202     Double_t pt    = particle->Pt();
 203     Double_t p     = particle->P();
 204     Double_t theta = particle->Theta();
 205     Double_t mass  = particle->GetCalcMass();
 206     Double_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 207     Double_t phi   = particle->Phi();
 208
 209     Double_t y, y0;
 210
 211     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 212         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 213     } else {
 214         y = 1.e10;
 215     }
 216
 217     if (mt2) {
 218         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 219     } else {
 220         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 221             y0 = y;
 222         } else {
 223             y0 = 1.e10;
 224         }
 225     }
 226
 227     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 228
 229     if (flag == 0) {
 230 //
 231 // Primary particle cuts
 232 //
 233 //  transverse momentum cut
 234         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 235 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 236             return kFALSE;
 237         }
 238 //
 239 // momentum cut
 240         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 241 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 242             return kFALSE;
 243         }
 244 //
 245 // theta cut
 246         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 247 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 248             return kFALSE;
 249         }
 250 //
 251 // rapidity cut
 252         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 253 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 254             return kFALSE;
 255         }
 256 //
 257 // phi cut
 258         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 259 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 260             return kFALSE;
 261         }
 262     } else {
 263 //
 264 // Decay product cuts
 265 //
 266 //  transverse momentum cut
 267         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 268 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 269             return kFALSE;
 270         }
 271 //
 272 // momentum cut
 273         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 274 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 275             return kFALSE;
 276         }
 277 //
 278 // theta cut
 279         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 280 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 281             return kFALSE;
 282         }
 283 //
 284 // rapidity cut
 285         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 286 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 287             return kFALSE;
 288         }
 289 //
 290 // phi cut
 291         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 292 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 293             return kFALSE;
 294         }
 295     }
 296
 297     return kTRUE;
 298 }
 299
 300 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 301 {
 302 // Check the geometrical acceptance for particle.
 303
 304   Bool_t check ;
 305   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 306   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 307   TParticle * particle;
 308   Int_t i;
 309   for (i = 0; i < np; i++) {
 310     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 311     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 312       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 313       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 314     }
 315   }
 316   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 317     check = kTRUE;
 318   else
 319     check = kFALSE;
 320
 321   return check;
 322 }
 323
 324 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 325 {
 326 //
 327 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 328   switch (pdgcode) {
 329   case 91:
 330     return 92;
 331   case 110:
 332     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 333     return 113;
 334   case 210:
 335     //pi_diffr+ -- change to pi+
 336     return 211;
 337   case 220:
 338     //omega_di0 -- change to omega0
 339     return 223;
 340   case 330:
 341     //phi_diff0 -- return phi0
 342     return 333;
 343   case 440:
 344     //J/psi_di0 -- return J/psi
 345     return 443;
 346   case 2110:
 347     //n_diffr -- return neutron
 348     return 2112;
 349   case 2210:
 350     //p_diffr+ -- return proton
 351     return 2212;
 352   }
 353   //non diffractive state -- return code unchanged
 354   return pdgcode;
 355 }
 356
 357 void AliGenMC::Boost()
 358 {
 359 //
 360 // Boost cms into LHC lab frame
 361 //
 362
 363     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 364     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 365     Double_t gb    = gamma * beta;
 366
 367     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 368
 369     Int_t i;
 370     Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
 371     for (i = 0; i < np; i++)
 372     {
 373         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles.At(i);
 374
 375         Double_t e   = iparticle->Energy();
 376         Double_t px  = iparticle->Px();
 377         Double_t py  = iparticle->Py();
 378         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 379
 380         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 381         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 382
 383         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 384     }
 385 }
 386
 387 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 388 {
 389     // Passes header either to the container or to gAlice
 390     if (fContainer) {
 391         fContainer->AddHeader(header);
 392     } else {
 393         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 394     }
 395 }