EVGEN/AliGenMC.cxx

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   3  *                                                                        *
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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      fDyBoost(0.),
  56      fGeometryAcceptance(0),
  57      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  58      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  59      fNprimaries(0)
  60 {
  61 // Default Constructor
  62   fAProjectile = 1;
  63   fZProjectile = 1;
  64   fATarget = 1;
  65   fZTarget = 1;
  66   fProjectile = "P";
  67   fTarget = "P";
  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      fDyBoost(0.),
  91      fGeometryAcceptance(0),
  92      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
  93      fNumberOfAcceptedParticles(0),
  94      fNprimaries(0)
  95 {
  96 //  Constructor
  97 //
  98   fAProjectile = 1;
  99   fZProjectile = 1;
 100   fATarget = 1;
 101   fZTarget = 1;
 102   fProjectile = "P";
 103   fTarget = "P";
 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 pt    = particle->Pt();
 202     Double_t p     = particle->P();
 203     Double_t theta = particle->Theta();
 204     Double_t mass  = particle->GetCalcMass();
 205     Double_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 206     Double_t phi   = particle->Phi();
 207     Double_t e     = particle->Energy();
 208
 209     if (e == 0.)
 210         e = TMath::Sqrt(p * p + mass * mass);
 211
 212
 213     Double_t y, y0;
 214
 215     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 216         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 217     } else {
 218         y = 1.e10;
 219     }
 220
 221     if (mt2) {
 222         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 223     } else {
 224         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 225             y0 = y;
 226         } else {
 227             y0 = 1.e10;
 228         }
 229     }
 230
 231     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 232
 233     if (flag == 0) {
 234 //
 235 // Primary particle cuts
 236 //
 237 //  transverse momentum cut
 238         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 239 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 240             return kFALSE;
 241         }
 242 //
 243 // momentum cut
 244         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 245 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 246             return kFALSE;
 247         }
 248 //
 249 // theta cut
 250         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 251 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 252             return kFALSE;
 253         }
 254 //
 255 // rapidity cut
 256         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 257 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 258             return kFALSE;
 259         }
 260 //
 261 // phi cut
 262         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 263 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 264             return kFALSE;
 265         }
 266     } else {
 267 //
 268 // Decay product cuts
 269 //
 270 //  transverse momentum cut
 271         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 272 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 273             return kFALSE;
 274         }
 275 //
 276 // momentum cut
 277         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 278 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 279             return kFALSE;
 280         }
 281 //
 282 // theta cut
 283         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 284 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 285             return kFALSE;
 286         }
 287 //
 288 // rapidity cut
 289         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 290 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 291             return kFALSE;
 292         }
 293 //
 294 // phi cut
 295         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 296 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 297             return kFALSE;
 298         }
 299     }
 300
 301     return kTRUE;
 302 }
 303
 304 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 305 {
 306 // Check the geometrical acceptance for particle.
 307
 308   Bool_t check ;
 309   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 310   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 311   TParticle * particle;
 312   Int_t i;
 313   for (i = 0; i < np; i++) {
 314     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 315     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 316       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 317       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 318     }
 319   }
 320   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 321     check = kTRUE;
 322   else
 323     check = kFALSE;
 324
 325   return check;
 326 }
 327
 328 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 329 {
 330 //
 331 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 332   switch (pdgcode) {
 333   case 91:
 334     return 92;
 335   case 110:
 336     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 337     return 113;
 338   case 210:
 339     //pi_diffr+ -- change to pi+
 340     return 211;
 341   case 220:
 342     //omega_di0 -- change to omega0
 343     return 223;
 344   case 330:
 345     //phi_diff0 -- return phi0
 346     return 333;
 347   case 440:
 348     //J/psi_di0 -- return J/psi
 349     return 443;
 350   case 2110:
 351     //n_diffr -- return neutron
 352     return 2112;
 353   case 2210:
 354     //p_diffr+ -- return proton
 355     return 2212;
 356   }
 357   //non diffractive state -- return code unchanged
 358   return pdgcode;
 359 }
 360
 361 void AliGenMC::Boost()
 362 {
 363 //
 364 // Boost cms into LHC lab frame
 365 //
 366
 367     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 368     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
 369     Double_t gb    = gamma * beta;
 370
 371     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 372
 373     Int_t i;
 374     Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
 375     for (i = 0; i < np; i++)
 376     {
 377         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles.At(i);
 378
 379         Double_t e   = iparticle->Energy();
 380         Double_t px  = iparticle->Px();
 381         Double_t py  = iparticle->Py();
 382         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 383
 384         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 385         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 386
 387         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 388     }
 389 }
 390
 391 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 392 {
 393     // Passes header either to the container or to gAlice
 394     if (fContainer) {
 395         fContainer->AddHeader(header);
 396     } else {
 397         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 398     }
 399 }