Boost method added.
[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenMC.cxx
1 /**************************************************************************
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3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /*
17 $Log$
18 Revision 1.14  2003/01/14 10:50:19  alibrary
19 Cleanup of STEER coding conventions
20
21 Revision 1.13  2002/10/14 14:55:35  hristov
22 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
23
24 Revision 1.5.4.2  2002/07/24 08:56:28  alibrary
25 Updating EVGEN on TVirtulaMC
26
27 Revision 1.12  2002/07/19 11:42:33  morsch
28 Use CalcMass()
29
30 Revision 1.11  2002/06/06 15:26:24  morsch
31 Correct child-selection for kPhiKK
32
33 Revision 1.10  2002/06/05 14:05:46  morsch
34 Decayer option kPhiKK for forced phi->K+K- decay added.
35
36 Revision 1.9  2002/05/30 14:58:29  morsch
37 Add pointer to AliGeometry to handle geometrical acceptance. (G. MArtinez)
38
39 Revision 1.8  2002/04/26 10:42:35  morsch
40 Case kNoDecayHeavy added. (N. Carrer)
41
42 Revision 1.7  2002/04/17 10:32:32  morsch
43 Coding Rule violations corrected.
44
45 Revision 1.6  2002/03/26 14:19:36  morsch
46 Saver calculation of rapdity.
47
48 Revision 1.5  2002/03/12 17:02:20  morsch
49 Change in calculation of rapidity, include case in which numerically e == pz.
50
51 Revision 1.4  2001/11/27 13:13:07  morsch
52 Maximum lifetime for long-lived particles to be put on the stack is parameter.
53 It can be set via SetMaximumLifetime(..).
54
55 Revision 1.3  2001/10/16 08:48:56  morsch
56 Common vertex related code moved to base class AliGenerator.
57
58 Revision 1.2  2001/10/15 08:15:51  morsch
59 Event vertex and vertex truncation setting moved into AliMC.
60
61 Revision 1.1  2001/07/13 10:56:00  morsch
62 AliGenMC base class for AliGenParam and AliGenPythia commonalities.
63
64 */
65
66 // Base class for generators using external MC generators.
67 // For example AliGenPythia using Pythia.
68 // Provides basic functionality: setting of kinematic cuts on 
69 // decay products and particle selection.
70 // andreas.morsch@cern.ch
71
72 #include <TMath.h>
73 #include <TPDGCode.h>
74 #include <TParticle.h>
75
76 #include "AliGenMC.h"
77
78  ClassImp(AliGenMC)
79
80 AliGenMC::AliGenMC()
81                  :AliGenerator()
82 {
83 // Default Constructor
84     SetCutOnChild();
85     SetChildMomentumRange();
86     SetChildPtRange();
87     SetChildPhiRange();
88     SetChildThetaRange(); 
89     SetChildYRange(); 
90     SetMaximumLifetime();
91     SetGeometryAcceptance();
92     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
93     SetNumberOfAcceptedParticles();
94     SetTarget();
95     SetProjectile();
96 }
97
98 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
99                  :AliGenerator(npart)
100 {
101 //  Constructor
102     SetCutOnChild();
103     SetChildMomentumRange();
104     SetChildPtRange();
105     SetChildPhiRange();
106     SetChildThetaRange();
107     SetChildYRange(); 
108 // 
109     fParentSelect.Set(8);
110     fChildSelect.Set(8);
111     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
112     SetMaximumLifetime();
113     SetGeometryAcceptance();
114     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
115     SetNumberOfAcceptedParticles();
116     SetTarget();
117     SetProjectile();
118 }
119
120 AliGenMC::AliGenMC(const AliGenMC & mc)
121 {
122 // copy constructor
123 }
124
125 AliGenMC::~AliGenMC()
126 {
127 // Destructor
128 }
129
130 void AliGenMC::Init()
131 {
132 //
133 //  Initialization
134     switch (fForceDecay) {
135     case kSemiElectronic:
136     case kDiElectron:
137     case kBJpsiDiElectron:
138     case kBPsiPrimeDiElectron:
139         fChildSelect[0] = kElectron;    
140         break;
141     case kSemiMuonic:
142     case kDiMuon:
143     case kBJpsiDiMuon:
144     case kBPsiPrimeDiMuon:
145     case kPiToMu:
146     case kKaToMu:
147         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
148         break;
149     case kHadronicD:
150         fChildSelect[0]=kPiPlus;
151         fChildSelect[1]=kKPlus;
152         break;
153     case kPhiKK:
154         fChildSelect[0]=kKPlus;
155     case kOmega:        
156     case kAll:
157     case kNoDecay:
158     case kNoDecayHeavy:
159         break;
160     }
161 }
162
163
164 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
165 {
166 // True if particle is in list of parent particles to be selected
167     for (Int_t i=0; i<8; i++)
168     {
169         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
170     }
171     return kFALSE;
172 }
173
174 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
175 {
176 // True if particle is in list of decay products to be selected
177     for (Int_t i=0; i<5; i++)
178     {
179         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
180     }
181     return kFALSE;
182 }
183
184 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
185 {
186 // Perform kinematic selection
187     Float_t px    = particle->Px();
188     Float_t py    = particle->Py();
189     Float_t pz    = particle->Pz();
190     Float_t  e    = particle->Energy();
191     Float_t pt    = particle->Pt();
192     Float_t p     = particle->P();
193     Float_t theta = particle->Theta();
194     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
195     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
196     
197     Float_t phi   = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(py),Double_t(px)));
198     Double_t y, y0;
199
200     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
201         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
202     } else {
203         y = 1.e10;
204     }
205     
206     if (mt2) {
207         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
208     } else {
209         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
210             y0 = y;
211         } else {
212             y0 = 1.e10;
213         }
214     }
215       
216     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
217     
218     if (flag == 0) {
219 //
220 // Primary particle cuts
221 //
222 //  transverse momentum cut    
223         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
224 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
225             return kFALSE;
226         }
227 //
228 // momentum cut
229         if (p > fPMax || p < fPMin) {
230 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
231             return kFALSE;
232         }
233 //
234 // theta cut
235         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
236 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
237             return kFALSE;
238         }
239 //
240 // rapidity cut
241         if (y > fYMax || y < fYMin) {
242 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
243             return kFALSE;
244         }
245 //
246 // phi cut
247         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
248 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
249             return kFALSE;
250         }
251     } else {
252 //
253 // Decay product cuts
254 //
255 //  transverse momentum cut    
256         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
257 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
258             return kFALSE;
259         }
260 //
261 // momentum cut
262         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
263 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
264             return kFALSE;
265         }
266 //
267 // theta cut
268         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
269 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
270             return kFALSE;
271         }
272 //
273 // rapidity cut
274         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
275 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
276             return kFALSE;
277         }
278 //
279 // phi cut
280         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
281 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
282             return kFALSE;
283         }
284     }
285     
286     return kTRUE;
287 }
288
289 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
290 {
291   Bool_t Check ;  // All fPdgCodeParticleforAcceptanceCut particles are in in the fGeometryAcceptance acceptance
292   Int_t NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
293   Int_t NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
294   TParticle * particle;
295   Int_t i;
296   for (i=0; i<np; i++) {
297     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
298     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
299       NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
300       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
301     }   
302   }
303   if ( NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
304     Check = kTRUE;
305   else
306     Check = kFALSE;
307
308   return Check;
309 }
310
311 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
312 {
313 //
314 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
315   switch (pdgcode) {
316   case 91:
317     return 92;
318   case 110:
319     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
320     return 113;
321   case 210:
322     //pi_diffr+ -- change to pi+
323     return 211;
324   case 220:
325     //omega_di0 -- change to omega0
326     return 223;
327   case 330:
328     //phi_diff0 -- return phi0
329     return 333;
330   case 440:
331     //J/psi_di0 -- return J/psi
332     return 443;
333   case 2110:
334     //n_diffr -- return neutron
335     return 2112;
336   case 2210:
337     //p_diffr+ -- return proton
338     return 2212;
339   }
340   //non diffractive state -- return code unchanged
341   return pdgcode;
342 }
343
344 void AliGenMC::Boost(Float_t dy)
345 {
346 //
347 // Boost cms into LHC lab frame
348 //
349
350     Double_t beta  = TMath::TanH(dy);
351     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
352     Double_t gb    = gamma * beta;
353
354     printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", dy, beta, gamma);
355     
356     Int_t i;
357     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
358     for (i = 0; i < np; i++) 
359     {
360         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
361
362         Double_t e   = iparticle->Energy();
363         Double_t px  = iparticle->Px();
364         Double_t py  = iparticle->Py();
365         Double_t pz  = iparticle->Pz();
366
367         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
368         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
369
370         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
371     }
372 }
373
374
375           
376 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
377 {
378 // Assignment operator
379     return *this;
380 }
381