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[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenMC.cxx
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2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
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 <TMath.h>
25 #include <TPDGCode.h>
26 #include <TParticle.h>
27
28 #include "AliGenMC.h"
29
30 ClassImp(AliGenMC)
31
32 AliGenMC::AliGenMC()
33     :AliGenerator()
34 {
35 // Default Constructor
36     SetCutOnChild();
37     SetChildMomentumRange();
38     SetChildPtRange();
39     SetChildPhiRange();
40     SetChildThetaRange(); 
41     SetChildYRange(); 
42     SetMaximumLifetime();
43     SetGeometryAcceptance();
44     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
45     SetNumberOfAcceptedParticles();
46     SetTarget();
47     SetProjectile();
48 }
49
50 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
51     :AliGenerator(npart)
52 {
53 //  Constructor
54     SetCutOnChild();
55     SetChildMomentumRange();
56     SetChildPtRange();
57     SetChildPhiRange();
58     SetChildThetaRange();
59     SetChildYRange(); 
60 // 
61     fParentSelect.Set(8);
62     fChildSelect.Set(8);
63     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
64     SetMaximumLifetime();
65     SetGeometryAcceptance();
66     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
67     SetNumberOfAcceptedParticles();
68     SetTarget();
69     SetProjectile();
70 }
71
72 AliGenMC::AliGenMC(const AliGenMC & mc):
73     AliGenerator(mc)
74 {
75 // Copy constructor
76     mc.Copy(*this);
77 }
78
79 AliGenMC::~AliGenMC()
80 {
81 // Destructor
82 }
83
84 void AliGenMC::Init()
85 {
86 //
87 //  Initialization
88     switch (fForceDecay) {
89     case kSemiElectronic:
90     case kDiElectron:
91     case kBJpsiDiElectron:
92     case kBPsiPrimeDiElectron:
93         fChildSelect[0] = kElectron;    
94         break;
95     case kHardMuons:    
96     case kSemiMuonic:
97     case kDiMuon:
98     case kBJpsiDiMuon:
99     case kBPsiPrimeDiMuon:
100     case kPiToMu:
101     case kKaToMu:
102         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
103         break;
104     case kHadronicD:
105         fChildSelect[0]=kPiPlus;
106         fChildSelect[1]=kKPlus;
107         break;
108     case kPhiKK:
109         fChildSelect[0]=kKPlus;
110     case kOmega:        
111     case kAll:
112     case kNoDecay:
113     case kNoDecayHeavy:
114         break;
115     }
116
117     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0) 
118     {
119         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) / 
120                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
121     }
122 }
123
124
125 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
126 {
127 // True if particle is in list of parent particles to be selected
128     for (Int_t i=0; i<8; i++)
129     {
130         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
131     }
132     return kFALSE;
133 }
134
135 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
136 {
137 // True if particle is in list of decay products to be selected
138     for (Int_t i=0; i<5; i++)
139     {
140         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
141     }
142     return kFALSE;
143 }
144
145 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
146 {
147 // Perform kinematic selection
148     Float_t pz    = particle->Pz();
149     Float_t  e    = particle->Energy();
150     Float_t pt    = particle->Pt();
151     Float_t p     = particle->P();
152     Float_t theta = particle->Theta();
153     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
154     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
155     Float_t phi   = particle->Phi();
156     
157     Double_t y, y0;
158
159     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
160         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
161     } else {
162         y = 1.e10;
163     }
164     
165     if (mt2) {
166         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
167     } else {
168         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
169             y0 = y;
170         } else {
171             y0 = 1.e10;
172         }
173     }
174       
175     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
176     
177     if (flag == 0) {
178 //
179 // Primary particle cuts
180 //
181 //  transverse momentum cut    
182         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
183 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
184             return kFALSE;
185         }
186 //
187 // momentum cut
188         if (p > fPMax || p < fPMin) {
189 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
190             return kFALSE;
191         }
192 //
193 // theta cut
194         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
195 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
196             return kFALSE;
197         }
198 //
199 // rapidity cut
200         if (y > fYMax || y < fYMin) {
201 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
202             return kFALSE;
203         }
204 //
205 // phi cut
206         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
207 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
208             return kFALSE;
209         }
210     } else {
211 //
212 // Decay product cuts
213 //
214 //  transverse momentum cut    
215         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
216 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
217             return kFALSE;
218         }
219 //
220 // momentum cut
221         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
222 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
223             return kFALSE;
224         }
225 //
226 // theta cut
227         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
228 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
229             return kFALSE;
230         }
231 //
232 // rapidity cut
233         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
234 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
235             return kFALSE;
236         }
237 //
238 // phi cut
239         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
240 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
241             return kFALSE;
242         }
243     }
244     
245     return kTRUE;
246 }
247
248 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
249 {
250   Bool_t Check ;  // All fPdgCodeParticleforAcceptanceCut particles are in in the fGeometryAcceptance acceptance
251   Int_t NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
252   Int_t NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
253   TParticle * particle;
254   Int_t i;
255   for (i=0; i<np; i++) {
256     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
257     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
258       NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
259       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
260     }   
261   }
262   if ( NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
263     Check = kTRUE;
264   else
265     Check = kFALSE;
266
267   return Check;
268 }
269
270 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
271 {
272 //
273 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
274   switch (pdgcode) {
275   case 91:
276     return 92;
277   case 110:
278     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
279     return 113;
280   case 210:
281     //pi_diffr+ -- change to pi+
282     return 211;
283   case 220:
284     //omega_di0 -- change to omega0
285     return 223;
286   case 330:
287     //phi_diff0 -- return phi0
288     return 333;
289   case 440:
290     //J/psi_di0 -- return J/psi
291     return 443;
292   case 2110:
293     //n_diffr -- return neutron
294     return 2112;
295   case 2210:
296     //p_diffr+ -- return proton
297     return 2212;
298   }
299   //non diffractive state -- return code unchanged
300   return pdgcode;
301 }
302
303 void AliGenMC::Boost()
304 {
305 //
306 // Boost cms into LHC lab frame
307 //
308
309     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
310     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
311     Double_t gb    = gamma * beta;
312
313     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
314     
315     Int_t i;
316     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
317     for (i = 0; i < np; i++) 
318     {
319         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
320
321         Double_t e   = iparticle->Energy();
322         Double_t px  = iparticle->Px();
323         Double_t py  = iparticle->Py();
324         Double_t pz  = iparticle->Pz();
325
326         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
327         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
328
329         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
330     }
331 }
332
333
334           
335 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
336 {
337 // Assignment operator
338     rhs.Copy(*this);
339     return *this;
340 }
341
342 void AliGenMC::Copy(AliGenMC&) const
343 {
344     //
345     // Copy 
346     //
347     Fatal("Copy","Not implemented!\n");
348 }
349
350