kZDiMuon added. (Zaida 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     case kZDiMuon:
111         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
112         break;
113     case kWToCharm:
114         break;
115     case kHadronicD:
116         fChildSelect[0]=kPiPlus;
117         fChildSelect[1]=kKPlus;
118         break;
119     case kPhiKK:
120         fChildSelect[0]=kKPlus;
121         break;
122     case kBJpsi:
123         fChildSelect[0]=443;
124         break;
125     case kOmega:        
126     case kAll:
127     case kNoDecay:
128     case kNoDecayHeavy:
129         break;
130     }
131
132     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0) 
133     {
134         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) / 
135                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
136     }
137 }
138
139
140 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
141 {
142 // True if particle is in list of parent particles to be selected
143     for (Int_t i=0; i<8; i++)
144     {
145         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
146     }
147     return kFALSE;
148 }
149
150 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
151 {
152 // True if particle is in list of decay products to be selected
153     for (Int_t i=0; i<5; i++)
154     {
155         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
156     }
157     return kFALSE;
158 }
159
160 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
161 {
162 // Perform kinematic selection
163     Float_t pz    = particle->Pz();
164     Float_t  e    = particle->Energy();
165     Float_t pt    = particle->Pt();
166     Float_t p     = particle->P();
167     Float_t theta = particle->Theta();
168     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
169     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
170     Float_t phi   = particle->Phi();
171     
172     Double_t y, y0;
173
174     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
175         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
176     } else {
177         y = 1.e10;
178     }
179     
180     if (mt2) {
181         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
182     } else {
183         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
184             y0 = y;
185         } else {
186             y0 = 1.e10;
187         }
188     }
189       
190     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
191     
192     if (flag == 0) {
193 //
194 // Primary particle cuts
195 //
196 //  transverse momentum cut    
197         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
198 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
199             return kFALSE;
200         }
201 //
202 // momentum cut
203         if (p > fPMax || p < fPMin) {
204 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
205             return kFALSE;
206         }
207 //
208 // theta cut
209         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
210 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
211             return kFALSE;
212         }
213 //
214 // rapidity cut
215         if (y > fYMax || y < fYMin) {
216 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
217             return kFALSE;
218         }
219 //
220 // phi cut
221         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
222 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
223             return kFALSE;
224         }
225     } else {
226 //
227 // Decay product cuts
228 //
229 //  transverse momentum cut    
230         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
231 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
232             return kFALSE;
233         }
234 //
235 // momentum cut
236         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
237 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
238             return kFALSE;
239         }
240 //
241 // theta cut
242         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
243 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
244             return kFALSE;
245         }
246 //
247 // rapidity cut
248         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
249 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
250             return kFALSE;
251         }
252 //
253 // phi cut
254         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
255 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
256             return kFALSE;
257         }
258     }
259     
260     return kTRUE;
261 }
262
263 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
264 {
265 // Check the geometrical acceptance for particle.
266
267   Bool_t check ;  
268   Int_t numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
269   Int_t numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut = 0;
270   TParticle * particle;
271   Int_t i;
272   for (i = 0; i < np; i++) {
273     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
274     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
275       numberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
276       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
277     }   
278   }
279   if ( numberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
280     check = kTRUE;
281   else
282     check = kFALSE;
283
284   return check;
285 }
286
287 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
288 {
289 //
290 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
291   switch (pdgcode) {
292   case 91:
293     return 92;
294   case 110:
295     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
296     return 113;
297   case 210:
298     //pi_diffr+ -- change to pi+
299     return 211;
300   case 220:
301     //omega_di0 -- change to omega0
302     return 223;
303   case 330:
304     //phi_diff0 -- return phi0
305     return 333;
306   case 440:
307     //J/psi_di0 -- return J/psi
308     return 443;
309   case 2110:
310     //n_diffr -- return neutron
311     return 2112;
312   case 2210:
313     //p_diffr+ -- return proton
314     return 2212;
315   }
316   //non diffractive state -- return code unchanged
317   return pdgcode;
318 }
319
320 void AliGenMC::Boost()
321 {
322 //
323 // Boost cms into LHC lab frame
324 //
325
326     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
327     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
328     Double_t gb    = gamma * beta;
329
330     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
331     
332     Int_t i;
333     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
334     for (i = 0; i < np; i++) 
335     {
336         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
337
338         Double_t e   = iparticle->Energy();
339         Double_t px  = iparticle->Px();
340         Double_t py  = iparticle->Py();
341         Double_t pz  = iparticle->Pz();
342
343         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
344         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
345
346         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
347     }
348 }
349
350
351           
352 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
353 {
354 // Assignment operator
355     rhs.Copy(*this);
356     return *this;
357 }
358
359 void AliGenMC::Copy(TObject&) const
360 {
361     //
362     // Copy 
363     //
364     Fatal("Copy","Not implemented!\n");
365 }
366
367