Correction for kLambda child selection.
[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 "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     case kLambda:       
160         fChildSelect[0]= kProton;
161         fChildSelect[1]= 211;
162         break;
163     case kOmega:
164     case kAll:
165     case kAllMuonic:
166     case kNoDecay:
167     case kNoDecayHeavy:
168     case kNeutralPion:
169         break;
170     }
171
172     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0) 
173     {
174         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) / 
175                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
176     }
177 }
178
179
180 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
181 {
182 // True if particle is in list of parent particles to be selected
183     for (Int_t i=0; i<8; i++)
184     {
185         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
186     }
187     return kFALSE;
188 }
189
190 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
191 {
192 // True if particle is in list of decay products to be selected
193     for (Int_t i=0; i<5; i++)
194     {
195         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
196     }
197     return kFALSE;
198 }
199
200 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
201 {
202 // Perform kinematic selection
203     Double_t pz    = particle->Pz();
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     Double_t e     = particle->Energy();
211     
212     if (e == 0.)     
213         e = TMath::Sqrt(p * p + mass * mass);
214
215     
216     Double_t y, y0;
217
218     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
219         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
220     } else {
221         y = 1.e10;
222     }
223     
224     if (mt2) {
225         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
226     } else {
227         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
228             y0 = y;
229         } else {
230             y0 = 1.e10;
231         }
232     }
233       
234     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
235     
236     if (flag == 0) {
237 //
238 // Primary particle cuts
239 //
240 //  transverse momentum cut    
241         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
242 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
243             return kFALSE;
244         }
245 //
246 // momentum cut
247         if (p > fPMax || p < fPMin) {
248 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
249             return kFALSE;
250         }
251 //
252 // theta cut
253         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
254 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
255             return kFALSE;
256         }
257 //
258 // rapidity cut
259         if (y > fYMax || y < fYMin) {
260 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
261             return kFALSE;
262         }
263 //
264 // phi cut
265         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
266 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
267             return kFALSE;
268         }
269     } else {
270 //
271 // Decay product cuts
272 //
273 //  transverse momentum cut    
274         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
275 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
276             return kFALSE;
277         }
278 //
279 // momentum cut
280         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
281 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
282             return kFALSE;
283         }
284 //
285 // theta cut
286         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
287 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
288             return kFALSE;
289         }
290 //
291 // rapidity cut
292         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
293 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
294             return kFALSE;
295         }
296 //
297 // phi cut
298         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
299 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
300             return kFALSE;
301         }
302     }
303     
304     return kTRUE;
305 }
306
307 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
308 {
309 // Check the geometrical acceptance for particle.
310
311   Bool_t check ;  
312   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
313   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
314   TParticle * particle;
315   Int_t i;
316   for (i = 0; i < np; i++) {
317     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
318     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
319       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
320       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
321     }   
322   }
323   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
324     check = kTRUE;
325   else
326     check = kFALSE;
327
328   return check;
329 }
330
331 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
332 {
333 //
334 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
335   switch (pdgcode) {
336   case 91:
337     return 92;
338   case 110:
339     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
340     return 113;
341   case 210:
342     //pi_diffr+ -- change to pi+
343     return 211;
344   case 220:
345     //omega_di0 -- change to omega0
346     return 223;
347   case 330:
348     //phi_diff0 -- return phi0
349     return 333;
350   case 440:
351     //J/psi_di0 -- return J/psi
352     return 443;
353   case 2110:
354     //n_diffr -- return neutron
355     return 2112;
356   case 2210:
357     //p_diffr+ -- return proton
358     return 2212;
359   }
360   //non diffractive state -- return code unchanged
361   return pdgcode;
362 }
363
364 void AliGenMC::Boost()
365 {
366 //
367 // Boost cms into LHC lab frame
368 //
369
370     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
371     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt((1.-beta)*(1.+beta));
372     Double_t gb    = gamma * beta;
373
374     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
375     
376     Int_t i;
377     Int_t np = fParticles.GetEntriesFast();
378     for (i = 0; i < np; i++) 
379     {
380         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles.At(i);
381
382         Double_t e   = iparticle->Energy();
383         Double_t px  = iparticle->Px();
384         Double_t py  = iparticle->Py();
385         Double_t pz  = iparticle->Pz();
386
387         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
388         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
389
390         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
391     }
392 }
393
394 void AliGenMC::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
395 {
396     // Passes header either to the container or to gAlice
397     if (fContainer) {
398         fContainer->AddHeader(header);
399     } else {
400         gAlice->SetGenEventHeader(header);      
401     }
402 }