Decay mode kAllMuonic added. (Hermine Woehri)
[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      fParticles(0),
37      fParentSelect(8),
38      fChildSelect(8),
39      fCutOnChild(0),
40      fChildPtMin(0.),
41      fChildPtMax(1.e10),
42      fChildPMin(0.),
43      fChildPMax(1.e10),
44      fChildPhiMin(0.),
45      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
46      fChildThetaMin(0.),
47      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
48      fChildYMin(-12.),
49      fChildYMax(12.),
50      fXingAngleX(0.),
51      fXingAngleY(0.),
52      fForceDecay(kAll),
53      fMaxLifeTime(1.e-15),
54      fAProjectile(1),
55      fZProjectile(1),
56      fATarget(1),
57      fZTarget(1),
58      fProjectile("P"),
59      fTarget("P"),    
60      fDyBoost(0.),
61      fGeometryAcceptance(0),
62      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
63      fNumberOfAcceptedParticles(2)
64 {
65 // Default Constructor
66 }
67
68 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
69     :AliGenerator(npart),
70      fParticles(0),
71      fParentSelect(8),
72      fChildSelect(8),
73      fCutOnChild(0),
74      fChildPtMin(0.),
75      fChildPtMax(1.e10),
76      fChildPMin(0.),
77      fChildPMax(1.e10),
78      fChildPhiMin(0.),
79      fChildPhiMax(2. * TMath::Pi()),
80      fChildThetaMin(0.),
81      fChildThetaMax(TMath::Pi()),
82      fChildYMin(-12.),
83      fChildYMax(12.),
84      fXingAngleX(0.),
85      fXingAngleY(0.),
86      fForceDecay(kAll),
87      fMaxLifeTime(1.e-15),
88      fAProjectile(1),
89      fZProjectile(1),
90      fATarget(1),
91      fZTarget(1),
92      fProjectile("P"),
93      fTarget("P"),    
94      fDyBoost(0.),
95      fGeometryAcceptance(0),
96      fPdgCodeParticleforAcceptanceCut(0),
97      fNumberOfAcceptedParticles(2)
98 {
99 //  Constructor
100 // 
101     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
102 }
103
104 AliGenMC::~AliGenMC()
105 {
106 // Destructor
107 }
108
109 void AliGenMC::Init()
110 {
111 //
112 //  Initialization
113     switch (fForceDecay) {
114     case kBSemiElectronic:
115     case kSemiElectronic:
116     case kDiElectron:
117     case kBJpsiDiElectron:
118     case kBPsiPrimeDiElectron:
119         fChildSelect[0] = kElectron;    
120         break;
121     case kHardMuons:    
122     case kBSemiMuonic:
123     case kSemiMuonic:
124     case kDiMuon:
125     case kBJpsiDiMuon:
126     case kBPsiPrimeDiMuon:
127     case kPiToMu:
128     case kKaToMu:
129     case kWToMuon:
130     case kWToCharmToMuon:
131     case kZDiMuon:
132         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
133         break;
134     case kWToCharm:
135         break;
136     case kHadronicD:
137         fChildSelect[0]=kPiPlus;
138         fChildSelect[1]=kKPlus;
139         break;
140     case kPhiKK:
141         fChildSelect[0]=kKPlus;
142         break;
143     case kBJpsi:
144         fChildSelect[0]=443;
145         break;
146     case kOmega:        
147     case kAll:
148     case kAllMuonic:
149     case kNoDecay:
150     case kNoDecayHeavy:
151     case kNeutralPion:
152         break;
153     }
154
155     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0) 
156     {
157         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) / 
158                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
159     }
160 }
161
162
163 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
164 {
165 // True if particle is in list of parent particles to be selected
166     for (Int_t i=0; i<8; i++)
167     {
168         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
169     }
170     return kFALSE;
171 }
172
173 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
174 {
175 // True if particle is in list of decay products to be selected
176     for (Int_t i=0; i<5; i++)
177     {
178         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
179     }
180     return kFALSE;
181 }
182
183 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
184 {
185 // Perform kinematic selection
186     Float_t pz    = particle->Pz();
187     Float_t  e    = particle->Energy();
188     Float_t pt    = particle->Pt();
189     Float_t p     = particle->P();
190     Float_t theta = particle->Theta();
191     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
192     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
193     Float_t phi   = particle->Phi();
194     
195     Double_t y, y0;
196
197     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
198         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
199     } else {
200         y = 1.e10;
201     }
202     
203     if (mt2) {
204         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
205     } else {
206         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
207             y0 = y;
208         } else {
209             y0 = 1.e10;
210         }
211     }
212       
213     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
214     
215     if (flag == 0) {
216 //
217 // Primary particle cuts
218 //
219 //  transverse momentum cut    
220         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
221 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
222             return kFALSE;
223         }
224 //
225 // momentum cut
226         if (p > fPMax || p < fPMin) {
227 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
228             return kFALSE;
229         }
230 //
231 // theta cut
232         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
233 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
234             return kFALSE;
235         }
236 //
237 // rapidity cut
238         if (y > fYMax || y < fYMin) {
239 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
240             return kFALSE;
241         }
242 //
243 // phi cut
244         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
245 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
246             return kFALSE;
247         }
248     } else {
249 //
250 // Decay product cuts
251 //
252 //  transverse momentum cut    
253         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
254 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
255             return kFALSE;
256         }
257 //
258 // momentum cut
259         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
260 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
261             return kFALSE;
262         }
263 //
264 // theta cut
265         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
266 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
267             return kFALSE;
268         }
269 //
270 // rapidity cut
271         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
272 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
273             return kFALSE;
274         }
275 //
276 // phi cut
277         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
278 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
279             return kFALSE;
280         }
281     }
282     
283     return kTRUE;
284 }
285
286 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
287 {
288 // Check the geometrical acceptance for particle.
289
290   Bool_t check ;  
291   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
292   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
293   TParticle * particle;
294   Int_t i;
295   for (i = 0; i < np; i++) {
296     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
297     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
298       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
299       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
300     }   
301   }
302   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
303     check = kTRUE;
304   else
305     check = kFALSE;
306
307   return check;
308 }
309
310 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
311 {
312 //
313 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
314   switch (pdgcode) {
315   case 91:
316     return 92;
317   case 110:
318     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
319     return 113;
320   case 210:
321     //pi_diffr+ -- change to pi+
322     return 211;
323   case 220:
324     //omega_di0 -- change to omega0
325     return 223;
326   case 330:
327     //phi_diff0 -- return phi0
328     return 333;
329   case 440:
330     //J/psi_di0 -- return J/psi
331     return 443;
332   case 2110:
333     //n_diffr -- return neutron
334     return 2112;
335   case 2210:
336     //p_diffr+ -- return proton
337     return 2212;
338   }
339   //non diffractive state -- return code unchanged
340   return pdgcode;
341 }
342
343 void AliGenMC::Boost()
344 {
345 //
346 // Boost cms into LHC lab frame
347 //
348
349     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
350     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
351     Double_t gb    = gamma * beta;
352
353     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
354     
355     Int_t i;
356     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
357     for (i = 0; i < np; i++) 
358     {
359         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
360
361         Double_t e   = iparticle->Energy();
362         Double_t px  = iparticle->Px();
363         Double_t py  = iparticle->Py();
364         Double_t pz  = iparticle->Pz();
365
366         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
367         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
368
369         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
370     }
371 }