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      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      fEnergyCMS(0)
  67 {
  68 // Default Constructor
  69 }
  70
  71 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
  72     :AliGenerator(npart),
  73      fParticles("TParticle", 1000),
  74      fParentSelect(8),
  75      fChildSelect(8),
  76      fCutOnChild(0),
  77      fChildPtMin(0.),
  78      fChildPtMax(1.e10),
  79      fChildPMin(0.),
  80      fChildPMax(1.e10),
  81      fChildPhiMin(0.),
  82      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
  83      fChildThetaMin(0.),
  84      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
  85      fChildYMin(-12.),
  86      fChildYMax(12.),
  87      fXingAngleX(0.),
  88      fXingAngleY(0.),
  89      fForceDecay(kAll),
  90      fMaxLifeTime(1.e-15),
  91      fAProjectile(1),
  92      fZProjectile(1),
  93      fATarget(1),
  94      fZTarget(1),
  95      fProjectile("P"),
  96      fTarget("P"),
  97      fDyBoost(0.),
  98      fGeometryAcceptance(0),
  99      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
 100      fNumberOfAcceptedParticles(0),
 101      fNprimaries(0),
 102      fEnergyCMS(0)
 103 {
 104 //  Constructor
 105 //
 106     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
 107 }
 108
 109 AliGenMC::~AliGenMC()
 110 {
 111 // Destructor
 112 }
 113
 114 void AliGenMC::Init()
 115 {
 116 //
 117 //  Initialization
 118     switch (fForceDecay) {
 119     case kBSemiElectronic:
 120     case kSemiElectronic:
 121     case kDiElectron:
 122     case kBJpsiDiElectron:
 123     case kBPsiPrimeDiElectron:
 124         fChildSelect[0] = kElectron;
 125         break;
 126     case kHardMuons:
 127     case kBSemiMuonic:
 128     case kSemiMuonic:
 129     case kDiMuon:
 130     case kBJpsiDiMuon:
 131     case kBPsiPrimeDiMuon:
 132     case kPiToMu:
 133     case kKaToMu:
 134     case kWToMuon:
 135     case kWToCharmToMuon:
 136     case kZDiMuon:
 137     case kZDiElectron:
 138         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
 139         break;
 140     case kWToCharm:
 141         break;
 142     case kHadronicD:
 143     case kHadronicDWithout4Bodies:
 144         fChildSelect[0]=kPiPlus;
 145         fChildSelect[1]=kKPlus;
 146         break;
 147     case kPhiKK:
 148         fChildSelect[0]=kKPlus;
 149         break;
 150     case kBJpsi:
 151         fChildSelect[0]= 443;
 152         break;
 153    case kChiToJpsiGammaToMuonMuon:
 154         fChildSelect[0]= 22;
 155         fChildSelect[1]= 13;
 156         break;
 157     case kChiToJpsiGammaToElectronElectron:
 158         fChildSelect[0]= 22;
 159         fChildSelect[1]= 11;
 160         break;
 161
 162     case kOmega:
 163     case kAll:
 164     case kAllMuonic:
 165     case kNoDecay:
 166     case kNoDecayHeavy:
 167     case kNeutralPion:
 168         break;
 169     }
 170
 171     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0)
 172     {
 173         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) /
 174                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
 175     }
 176 }
 177
 178
 179 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
 180 {
 181 // True if particle is in list of parent particles to be selected
 182     for (Int_t i=0; i<8; i++)
 183     {
 184         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 185     }
 186     return kFALSE;
 187 }
 188
 189 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
 190 {
 191 // True if particle is in list of decay products to be selected
 192     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 193     {
 194         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
 195     }
 196     return kFALSE;
 197 }
 198
 199 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
 200 {
 201 // Perform kinematic selection
 202     Double_t pz    = particle->Pz();
 203     Double_t  e    = particle->Energy();
 204     Double_t pt    = particle->Pt();
 205     Double_t p     = particle->P();
 206     Double_t theta = particle->Theta();
 207     Double_t mass  = particle->GetCalcMass();
 208     Double_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
 209     Double_t phi   = particle->Phi();
 210
 211     Double_t y, y0;
 212
 213     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
 214         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 215     } else {
 216         y = 1.e10;
 217     }
 218
 219     if (mt2) {
 220         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
 221     } else {
 222         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
 223             y0 = y;
 224         } else {
 225             y0 = 1.e10;
 226         }
 227     }
 228
 229     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
 230
 231     if (flag == 0) {
 232 //
 233 // Primary particle cuts
 234 //
 235 //  transverse momentum cut
 236         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
 237 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
 238             return kFALSE;
 239         }
 240 //
 241 // momentum cut
 242         if (p > fPMax || p < fPMin) {
 243 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 244             return kFALSE;
 245         }
 246 //
 247 // theta cut
 248         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
 249 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 250             return kFALSE;
 251         }
 252 //
 253 // rapidity cut
 254         if (y > fYMax || y < fYMin) {
 255 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
 256             return kFALSE;
 257         }
 258 //
 259 // phi cut
 260         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
 261 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
 262             return kFALSE;
 263         }
 264     } else {
 265 //
 266 // Decay product cuts
 267 //
 268 //  transverse momentum cut
 269         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
 270 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
 271             return kFALSE;
 272         }
 273 //
 274 // momentum cut
 275         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
 276 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
 277             return kFALSE;
 278         }
 279 //
 280 // theta cut
 281         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
 282 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
 283             return kFALSE;
 284         }
 285 //
 286 // rapidity cut
 287         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
 288 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
 289             return kFALSE;
 290         }
 291 //
 292 // phi cut
 293         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
 294 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
 295             return kFALSE;
 296         }
 297     }
 298
 299     return kTRUE;
 300 }
 301
 302 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
 303 {
 304 // Check the geometrical acceptance for particle.
 305
 306   Bool_t check ;
 307   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 308   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
 309   TParticle * particle;
 310   Int_t i;
 311   for (i = 0; i < np; i++) {
 312     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
 313     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
 314       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 315       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
 316     }
 317   }
 318   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
 319     check = kTRUE;
 320   else
 321     check = kFALSE;
 322
 323   return check;
 324 }
 325
 326 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
 327 {
 328 //
 329 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
 330   switch (pdgcode) {
 331   case 91:
 332     return 92;
 333   case 110:
 334     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
 335     return 113;
 336   case 210:
 337     //pi_diffr+ -- change to pi+
 338     return 211;
 339   case 220:
 340     //omega_di0 -- change to omega0
 341     return 223;
 342   case 330:
 343     //phi_diff0 -- return phi0
 344     return 333;
 345   case 440:
 346     //J/psi_di0 -- return J/psi
 347     return 443;
 348   case 2110:
 349     //n_diffr -- return neutron
 350     return 2112;
 351   case 2210:
 352     //p_diffr+ -- return proton
 353     return 2212;
 354   }
 355   //non diffractive state -- return code unchanged
 356   return pdgcode;
 357 }
 358
 359 void AliGenMC::Boost()
 360 {
 361 //
 362 // Boost cms into LHC lab frame
 363 //
 364
 365     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
 366     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
 367     Double_t gb    = gamma * beta;
 368
 369     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
 370
 371     Int_t i;
 372     Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
 373     for (i = 0; i < np; i++)
 374     {
 375         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles.At(i);
 376
 377         Double_t e   = iparticle->Energy();
 378         Double_t px  = iparticle->Px();
 379         Double_t py  = iparticle->Py();
 380         Double_t pz  = iparticle->Pz();
 381
 382         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
 383         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
 384
 385         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
 386     }
 387 }
 388
 389 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
 390 {
 391     // Passes header either to the container or to gAlice
 392     if (fContainer) {
 393         fContainer->AddHeader(header);
 394     } else {
 395         gAlice->SetGenEventHeader(header);
 396     }
 397 }