Decay options or W added. (Z. Conesa)
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 "AliGeometry.h"
31
32 ClassImp(AliGenMC)
33
34 AliGenMC::AliGenMC()
35     :AliGenerator()
36 {
37 // Default Constructor
38     SetCutOnChild();
39     SetChildMomentumRange();
40     SetChildPtRange();
41     SetChildPhiRange();
42     SetChildThetaRange(); 
43     SetChildYRange(); 
44     SetMaximumLifetime();
45     SetGeometryAcceptance();
46     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
47     SetNumberOfAcceptedParticles();
48     SetTarget();
49     SetProjectile();
50     fParentSelect.Set(8);
51     fChildSelect.Set(8);
52     fForceDecay = kAll;
53 }
54
55 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
56     :AliGenerator(npart)
57 {
58 //  Constructor
59     SetCutOnChild();
60     SetChildMomentumRange();
61     SetChildPtRange();
62     SetChildPhiRange();
63     SetChildThetaRange();
64     SetChildYRange(); 
65 // 
66     fParentSelect.Set(8);
67     fChildSelect.Set(8);
68     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
69     SetMaximumLifetime();
70     SetGeometryAcceptance();
71     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
72     SetNumberOfAcceptedParticles();
73     SetTarget();
74     SetProjectile();
75     fForceDecay = kAll;
76 }
77
78 AliGenMC::AliGenMC(const AliGenMC & mc):
79     AliGenerator(mc)
80 {
81 // Copy constructor
82     mc.Copy(*this);
83 }
84
85 AliGenMC::~AliGenMC()
86 {
87 // Destructor
88 }
89
90 void AliGenMC::Init()
91 {
92 //
93 //  Initialization
94     switch (fForceDecay) {
95     case kSemiElectronic:
96     case kDiElectron:
97     case kBJpsiDiElectron:
98     case kBPsiPrimeDiElectron:
99         fChildSelect[0] = kElectron;    
100         break;
101     case kHardMuons:    
102     case kSemiMuonic:
103     case kDiMuon:
104     case kBJpsiDiMuon:
105     case kBPsiPrimeDiMuon:
106     case kPiToMu:
107     case kKaToMu:
108     case kWToMuon:
109     case kWToCharmToMuon:
110         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
111         break;
112     case kWToCharm:
113         break;
114     case kHadronicD:
115         fChildSelect[0]=kPiPlus;
116         fChildSelect[1]=kKPlus;
117         break;
118     case kPhiKK:
119         fChildSelect[0]=kKPlus;
120         break;
121     case kBJpsi:
122         fChildSelect[0]=443;
123         break;
124     case kOmega:        
125     case kAll:
126     case kNoDecay:
127     case kNoDecayHeavy:
128         break;
129     }
130
131     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0) 
132     {
133         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) / 
134                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
135     }
136 }
137
138
139 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
140 {
141 // True if particle is in list of parent particles to be selected
142     for (Int_t i=0; i<8; i++)
143     {
144         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
145     }
146     return kFALSE;
147 }
148
149 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
150 {
151 // True if particle is in list of decay products to be selected
152     for (Int_t i=0; i<5; i++)
153     {
154         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
155     }
156     return kFALSE;
157 }
158
159 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
160 {
161 // Perform kinematic selection
162     Float_t pz    = particle->Pz();
163     Float_t  e    = particle->Energy();
164     Float_t pt    = particle->Pt();
165     Float_t p     = particle->P();
166     Float_t theta = particle->Theta();
167     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
168     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
169     Float_t phi   = particle->Phi();
170     
171     Double_t y, y0;
172
173     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
174         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
175     } else {
176         y = 1.e10;
177     }
178     
179     if (mt2) {
180         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
181     } else {
182         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
183             y0 = y;
184         } else {
185             y0 = 1.e10;
186         }
187     }
188       
189     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
190     
191     if (flag == 0) {
192 //
193 // Primary particle cuts
194 //
195 //  transverse momentum cut    
196         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
197 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
198             return kFALSE;
199         }
200 //
201 // momentum cut
202         if (p > fPMax || p < fPMin) {
203 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
204             return kFALSE;
205         }
206 //
207 // theta cut
208         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
209 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
210             return kFALSE;
211         }
212 //
213 // rapidity cut
214         if (y > fYMax || y < fYMin) {
215 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
216             return kFALSE;
217         }
218 //
219 // phi cut
220         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
221 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
222             return kFALSE;
223         }
224     } else {
225 //
226 // Decay product cuts
227 //
228 //  transverse momentum cut    
229         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
230 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
231             return kFALSE;
232         }
233 //
234 // momentum cut
235         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
236 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
237             return kFALSE;
238         }
239 //
240 // theta cut
241         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
242 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
243             return kFALSE;
244         }
245 //
246 // rapidity cut
247         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
248 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
249             return kFALSE;
250         }
251 //
252 // phi cut
253         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
254 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
255             return kFALSE;
256         }
257     }
258     
259     return kTRUE;
260 }
261
262 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
263 {
264 // Check the geometrical acceptance for particle.
265
266   Bool_t check ;  
267   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
268   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
269   TParticle * particle;
270   Int_t i;
271   for (i = 0; i < np; i++) {
272     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
273     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
274       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
275       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
276     }   
277   }
278   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
279     check = kTRUE;
280   else
281     check = kFALSE;
282
283   return check;
284 }
285
286 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
287 {
288 //
289 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
290   switch (pdgcode) {
291   case 91:
292     return 92;
293   case 110:
294     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
295     return 113;
296   case 210:
297     //pi_diffr+ -- change to pi+
298     return 211;
299   case 220:
300     //omega_di0 -- change to omega0
301     return 223;
302   case 330:
303     //phi_diff0 -- return phi0
304     return 333;
305   case 440:
306     //J/psi_di0 -- return J/psi
307     return 443;
308   case 2110:
309     //n_diffr -- return neutron
310     return 2112;
311   case 2210:
312     //p_diffr+ -- return proton
313     return 2212;
314   }
315   //non diffractive state -- return code unchanged
316   return pdgcode;
317 }
318
319 void AliGenMC::Boost()
320 {
321 //
322 // Boost cms into LHC lab frame
323 //
324
325     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
326     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
327     Double_t gb    = gamma * beta;
328
329     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
330     
331     Int_t i;
332     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
333     for (i = 0; i < np; i++) 
334     {
335         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
336
337         Double_t e   = iparticle->Energy();
338         Double_t px  = iparticle->Px();
339         Double_t py  = iparticle->Py();
340         Double_t pz  = iparticle->Pz();
341
342         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
343         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
344
345         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
346     }
347 }
348
349
350           
351 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
352 {
353 // Assignment operator
354     rhs.Copy(*this);
355     return *this;
356 }
357
358 void AliGenMC::Copy(TObject&) const
359 {
360     //
361     // Copy 
362     //
363     Fatal("Copy","Not implemented!\n");
364 }
365
366