Changes related to the initialization of random numbers generators. Now one can use...
[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenMC.cxx
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3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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6  *                                                                        *
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8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
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13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /*
17 $Log$
18 Revision 1.16  2003/04/08 10:22:05  morsch
19 Rapidity shift calculated in Init().
20
21 Revision 1.15  2003/04/04 08:13:26  morsch
22 Boost method added.
23
24 Revision 1.14  2003/01/14 10:50:19  alibrary
25 Cleanup of STEER coding conventions
26
27 Revision 1.13  2002/10/14 14:55:35  hristov
28 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
29
30 Revision 1.5.4.2  2002/07/24 08:56:28  alibrary
31 Updating EVGEN on TVirtulaMC
32
33 Revision 1.12  2002/07/19 11:42:33  morsch
34 Use CalcMass()
35
36 Revision 1.11  2002/06/06 15:26:24  morsch
37 Correct child-selection for kPhiKK
38
39 Revision 1.10  2002/06/05 14:05:46  morsch
40 Decayer option kPhiKK for forced phi->K+K- decay added.
41
42 Revision 1.9  2002/05/30 14:58:29  morsch
43 Add pointer to AliGeometry to handle geometrical acceptance. (G. MArtinez)
44
45 Revision 1.8  2002/04/26 10:42:35  morsch
46 Case kNoDecayHeavy added. (N. Carrer)
47
48 Revision 1.7  2002/04/17 10:32:32  morsch
49 Coding Rule violations corrected.
50
51 Revision 1.6  2002/03/26 14:19:36  morsch
52 Saver calculation of rapdity.
53
54 Revision 1.5  2002/03/12 17:02:20  morsch
55 Change in calculation of rapidity, include case in which numerically e == pz.
56
57 Revision 1.4  2001/11/27 13:13:07  morsch
58 Maximum lifetime for long-lived particles to be put on the stack is parameter.
59 It can be set via SetMaximumLifetime(..).
60
61 Revision 1.3  2001/10/16 08:48:56  morsch
62 Common vertex related code moved to base class AliGenerator.
63
64 Revision 1.2  2001/10/15 08:15:51  morsch
65 Event vertex and vertex truncation setting moved into AliMC.
66
67 Revision 1.1  2001/07/13 10:56:00  morsch
68 AliGenMC base class for AliGenParam and AliGenPythia commonalities.
69
70 */
71
72 // Base class for generators using external MC generators.
73 // For example AliGenPythia using Pythia.
74 // Provides basic functionality: setting of kinematic cuts on 
75 // decay products and particle selection.
76 // andreas.morsch@cern.ch
77
78 #include <TMath.h>
79 #include <TPDGCode.h>
80 #include <TParticle.h>
81
82 #include "AliGenMC.h"
83
84  ClassImp(AliGenMC)
85
86 AliGenMC::AliGenMC()
87                  :AliGenerator()
88 {
89 // Default Constructor
90     SetCutOnChild();
91     SetChildMomentumRange();
92     SetChildPtRange();
93     SetChildPhiRange();
94     SetChildThetaRange(); 
95     SetChildYRange(); 
96     SetMaximumLifetime();
97     SetGeometryAcceptance();
98     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
99     SetNumberOfAcceptedParticles();
100     SetTarget();
101     SetProjectile();
102 }
103
104 AliGenMC::AliGenMC(Int_t npart)
105                  :AliGenerator(npart)
106 {
107 //  Constructor
108     SetCutOnChild();
109     SetChildMomentumRange();
110     SetChildPtRange();
111     SetChildPhiRange();
112     SetChildThetaRange();
113     SetChildYRange(); 
114 // 
115     fParentSelect.Set(8);
116     fChildSelect.Set(8);
117     for (Int_t i=0; i<8; i++) fParentSelect[i]=fChildSelect[i]=0;
118     SetMaximumLifetime();
119     SetGeometryAcceptance();
120     SetPdgCodeParticleforAcceptanceCut();
121     SetNumberOfAcceptedParticles();
122     SetTarget();
123     SetProjectile();
124 }
125
126 AliGenMC::AliGenMC(const AliGenMC & mc)
127 {
128 // copy constructor
129 }
130
131 AliGenMC::~AliGenMC()
132 {
133 // Destructor
134 }
135
136 void AliGenMC::Init()
137 {
138 //
139 //  Initialization
140     switch (fForceDecay) {
141     case kSemiElectronic:
142     case kDiElectron:
143     case kBJpsiDiElectron:
144     case kBPsiPrimeDiElectron:
145         fChildSelect[0] = kElectron;    
146         break;
147     case kSemiMuonic:
148     case kDiMuon:
149     case kBJpsiDiMuon:
150     case kBPsiPrimeDiMuon:
151     case kPiToMu:
152     case kKaToMu:
153         fChildSelect[0]=kMuonMinus;
154         break;
155     case kHadronicD:
156         fChildSelect[0]=kPiPlus;
157         fChildSelect[1]=kKPlus;
158         break;
159     case kPhiKK:
160         fChildSelect[0]=kKPlus;
161     case kOmega:        
162     case kAll:
163     case kNoDecay:
164     case kNoDecayHeavy:
165         break;
166     }
167
168     if (fZTarget != 0 && fAProjectile != 0) 
169     {
170         fDyBoost    = - 0.5 * TMath::Log(Double_t(fZProjectile) * Double_t(fATarget) / 
171                                          (Double_t(fZTarget)    * Double_t(fAProjectile)));
172     }
173 }
174
175
176 Bool_t AliGenMC::ParentSelected(Int_t ip) const
177 {
178 // True if particle is in list of parent particles to be selected
179     for (Int_t i=0; i<8; i++)
180     {
181         if (fParentSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
182     }
183     return kFALSE;
184 }
185
186 Bool_t AliGenMC::ChildSelected(Int_t ip) const
187 {
188 // True if particle is in list of decay products to be selected
189     for (Int_t i=0; i<5; i++)
190     {
191         if (fChildSelect.At(i) == ip) return kTRUE;
192     }
193     return kFALSE;
194 }
195
196 Bool_t AliGenMC::KinematicSelection(TParticle *particle, Int_t flag) const
197 {
198 // Perform kinematic selection
199     Float_t px    = particle->Px();
200     Float_t py    = particle->Py();
201     Float_t pz    = particle->Pz();
202     Float_t  e    = particle->Energy();
203     Float_t pt    = particle->Pt();
204     Float_t p     = particle->P();
205     Float_t theta = particle->Theta();
206     Float_t mass  = particle->GetCalcMass();
207     Float_t mt2   = pt * pt + mass * mass;
208     
209     Float_t phi   = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(py),Double_t(px)));
210     Double_t y, y0;
211
212     if (TMath::Abs(pz) <  e) {
213         y = 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
214     } else {
215         y = 1.e10;
216     }
217     
218     if (mt2) {
219         y0 = 0.5*TMath::Log((e+TMath::Abs(pz))*(e+TMath::Abs(pz))/mt2);
220     } else {
221         if (TMath::Abs(y) < 1.e10) {
222             y0 = y;
223         } else {
224             y0 = 1.e10;
225         }
226     }
227       
228     y = (pz < 0) ? -y0 : y0;
229     
230     if (flag == 0) {
231 //
232 // Primary particle cuts
233 //
234 //  transverse momentum cut    
235         if (pt > fPtMax || pt < fPtMin) {
236 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fPtMin,fPtMax);
237             return kFALSE;
238         }
239 //
240 // momentum cut
241         if (p > fPMax || p < fPMin) {
242 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
243             return kFALSE;
244         }
245 //
246 // theta cut
247         if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin) {
248 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
249             return kFALSE;
250         }
251 //
252 // rapidity cut
253         if (y > fYMax || y < fYMin) {
254 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fYMin,fYMax);
255             return kFALSE;
256         }
257 //
258 // phi cut
259         if (phi > fPhiMax || phi < fPhiMin) {
260 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fPhiMin,fPhiMax);
261             return kFALSE;
262         }
263     } else {
264 //
265 // Decay product cuts
266 //
267 //  transverse momentum cut    
268         if (pt > fChildPtMax || pt < fChildPtMin) {
269 //          printf("\n failed pt cut %f %f %f \n",pt,fChildPtMin,fChildPtMax);
270             return kFALSE;
271         }
272 //
273 // momentum cut
274         if (p > fChildPMax || p < fChildPMin) {
275 //          printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fChildPMin,fChildPMax);
276             return kFALSE;
277         }
278 //
279 // theta cut
280         if (theta > fChildThetaMax || theta < fChildThetaMin) {
281 //          printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fChildThetaMin,fChildThetaMax);
282             return kFALSE;
283         }
284 //
285 // rapidity cut
286         if (y > fChildYMax || y < fChildYMin) {
287 //          printf("\n failed y cut %f %f %f \n",y,fChildYMin,fChildYMax);
288             return kFALSE;
289         }
290 //
291 // phi cut
292         if (phi > fChildPhiMax || phi < fChildPhiMin) {
293 //          printf("\n failed phi cut %f %f %f \n",phi,fChildPhiMin,fChildPhiMax);
294             return kFALSE;
295         }
296     }
297     
298     return kTRUE;
299 }
300
301 Bool_t AliGenMC::CheckAcceptanceGeometry(Int_t np, TClonesArray* particles)
302 {
303   Bool_t Check ;  // All fPdgCodeParticleforAcceptanceCut particles are in in the fGeometryAcceptance acceptance
304   Int_t NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
305   Int_t NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut=0;
306   TParticle * particle;
307   Int_t i;
308   for (i=0; i<np; i++) {
309     particle =  (TParticle *) particles->At(i);
310     if( TMath::Abs( particle->GetPdgCode() ) == TMath::Abs( fPdgCodeParticleforAcceptanceCut ) ) {
311       NumberOfPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
312       if (fGeometryAcceptance->Impact(particle)) NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut++;
313     }   
314   }
315   if ( NumberOfAcceptedPdgCodeParticleforAcceptanceCut > (fNumberOfAcceptedParticles-1) )
316     Check = kTRUE;
317   else
318     Check = kFALSE;
319
320   return Check;
321 }
322
323 Int_t AliGenMC::CheckPDGCode(Int_t pdgcode) const
324 {
325 //
326 //  If the particle is in a diffractive state, then take action accordingly
327   switch (pdgcode) {
328   case 91:
329     return 92;
330   case 110:
331     //rho_diff0 -- difficult to translate, return rho0
332     return 113;
333   case 210:
334     //pi_diffr+ -- change to pi+
335     return 211;
336   case 220:
337     //omega_di0 -- change to omega0
338     return 223;
339   case 330:
340     //phi_diff0 -- return phi0
341     return 333;
342   case 440:
343     //J/psi_di0 -- return J/psi
344     return 443;
345   case 2110:
346     //n_diffr -- return neutron
347     return 2112;
348   case 2210:
349     //p_diffr+ -- return proton
350     return 2212;
351   }
352   //non diffractive state -- return code unchanged
353   return pdgcode;
354 }
355
356 void AliGenMC::Boost()
357 {
358 //
359 // Boost cms into LHC lab frame
360 //
361
362     Double_t beta  = TMath::TanH(fDyBoost);
363     Double_t gamma = 1./TMath::Sqrt(1.-beta*beta);
364     Double_t gb    = gamma * beta;
365
366     //    printf("\n Boosting particles to lab frame %f %f %f", fDyBoost, beta, gamma);
367     
368     Int_t i;
369     Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
370     for (i = 0; i < np; i++) 
371     {
372         TParticle* iparticle = (TParticle*) fParticles->At(i);
373
374         Double_t e   = iparticle->Energy();
375         Double_t px  = iparticle->Px();
376         Double_t py  = iparticle->Py();
377         Double_t pz  = iparticle->Pz();
378
379         Double_t eb  = gamma * e -      gb * pz;
380         Double_t pzb =   -gb * e +   gamma * pz;
381
382         iparticle->SetMomentum(px, py, pzb, eb);
383     }
384 }
385
386
387           
388 AliGenMC& AliGenMC::operator=(const  AliGenMC& rhs)
389 {
390 // Assignment operator
391     return *this;
392 }
393