Don't delete data member from AliGenCocktail. (G. Martinez)
[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenMUONCocktail.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
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   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //
19 // Classe to create the MUON coktail for physics in the Alice muon spectrometer
20 // The followoing muons sources are included in this cocktail: 
21 //     jpsi, upsilon, non-correlated open and beauty, and muons from pion and kaons.
22 // The free parameeters are :
23 //      pp reaction cross-section
24 //      production cross-sections in pp collisions and 
25 //      branching ratios in the muon channel
26 // Hard probes are supposed to scale with Ncoll and hadronic production with (0.8Ncoll+0.2*Npart)
27 // There is a primordial trigger wiche requires :
28 //      a minimum muon multiplicity above a pT cut in a theta acceptance cone
29 //
30 // Gines Martinez, jan 2004, Nantes  martinez@in2p3.fr
31
32
33 //
34
35 //#include <TList.h>
36 #include <TObjArray.h>
37 #include <TF1.h>
38 #include <TParticle.h>
39
40 #include "AliGenParam.h"
41 #include "AliGenMUONlib.h"
42 #include "AliGenMUONCocktail.h"
43 #include "AliGenCocktailEntry.h"
44 #include "AliCollisionGeometry.h"
45 #include "AliRun.h"
46 #include "AliMC.h"
47 #include "AliStack.h"
48
49 ClassImp(AliGenMUONCocktail)
50   
51   
52 //________________________________________________________________________
53 AliGenMUONCocktail::AliGenMUONCocktail()
54   :AliGenCocktail()
55 {
56 // Constructor
57   fTotalRate =0;  
58   fNSucceded=0; 
59   fNGenerated=0; 
60   fMuonMultiplicity=1;
61   fMuonPtCut= 1.;
62   fMuonThetaMinCut=171.; 
63   fMuonThetaMaxCut=178.;
64   fNumberOfCollisions = 400; // Minimum bias Pb+Pb collisions
65     //
66 }
67 //_________________________________________________________________________
68 AliGenMUONCocktail::AliGenMUONCocktail(const AliGenMUONCocktail & cocktail):
69     AliGenCocktail(cocktail)
70 {
71 // Copy constructor
72   fTotalRate =0; 
73   fNSucceded=0; 
74   fNGenerated=0; 
75   fMuonMultiplicity=1;
76   fMuonPtCut= 1.;
77   fMuonThetaMinCut=171.; 
78   fMuonThetaMaxCut=178.;
79   fNumberOfCollisions = 400; // Minimum bias Pb+Pb collisions
80     //
81 }
82 //_________________________________________________________________________
83 AliGenMUONCocktail::~AliGenMUONCocktail()
84 {
85 // Destructor
86 }
87
88 //_________________________________________________________________________
89 void AliGenMUONCocktail::Init()
90 {
91   // Defining MUON physics cocktail
92
93   // Kinematical limits for particle generation
94   Float_t ptMin  = fPtMin;
95   Float_t ptMax  = fPtMax;
96   Float_t yMin   = fYMin;;
97   Float_t yMax   = fYMax;;
98   Float_t phiMin = fPhiMin*180./TMath::Pi();
99   Float_t phiMax = fPhiMax*180./TMath::Pi();
100   printf(">>> Kinematical range pT:%f:%f  y:%f:%f Phi:%f:%f\n",ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
101
102   Float_t sigmaReaction =   0.072;   // MINB pp at LHC energies 72 mb
103
104   // Generating J/Psi Physics
105   AliGenParam * genjpsi = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kJpsi, "Vogt", "Jpsi");
106   // 4pi Generation 
107   genjpsi->SetPtRange(0,100.);
108   genjpsi->SetYRange(-8.,8);
109   genjpsi->SetPhiRange(0.,360.);
110   genjpsi->SetForceDecay(kDiMuon);
111   genjpsi->SetTrackingFlag(1);
112   // Calculation of the paritcle multiplicity per event in the muonic channel
113   Float_t ratiojpsi; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
114   Float_t sigmajpsi     = 31.0e-6 * 0.437;   //   section "6.7 Quarkonia Production" table 6.5 for pp  times shadowing
115   Float_t brjpsi        = 0.0588;           // Branching Ratio for JPsi
116   genjpsi->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
117   ratiojpsi = sigmajpsi * brjpsi * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * genjpsi->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
118   printf(">>> ratio jpsi %g et %g Ncol %g sigma %g\n",ratiojpsi,genjpsi->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax),fNumberOfCollisions, sigmajpsi );
119   // Generation in the kinematical limits of AliGenMUONCocktail
120   genjpsi->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
121   genjpsi->SetYRange(yMin, yMax);
122   genjpsi->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
123   genjpsi->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
124   // Adding Generator 
125   AddGenerator(genjpsi, "Jpsi", ratiojpsi);
126   fTotalRate+=ratiojpsi;
127
128  // Generating Psi prime Physics
129   AliGenParam * genpsiP = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kPsiP, "Vogt", "PsiP");
130   // 4pi Generation 
131   genpsiP->SetPtRange(0,100.);
132   genpsiP->SetYRange(-8.,8);
133   genpsiP->SetPhiRange(0.,360.);
134   genpsiP->SetForceDecay(kDiMuon);
135   genpsiP->SetTrackingFlag(1);
136   // Calculation of the paritcle multiplicity per event in the muonic channel
137   Float_t ratiopsiP; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
138   Float_t sigmapsiP     = 4.68e-6 * 0.437;   //   section "6.7 Quarkonia Production" table 6.5 for pp  times shadowing
139   Float_t brpsiP        = 0.0103;           // Branching Ratio for PsiP
140   genpsiP->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
141   ratiopsiP = sigmapsiP * brpsiP * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * genpsiP->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
142   printf(">>> ratio psiP %g et %g Ncol %g sigma %g\n",ratiopsiP,genpsiP->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax),fNumberOfCollisions, sigmapsiP );
143   // Generation in the kinematical limits of AliGenMUONCocktail
144   genpsiP->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
145   genpsiP->SetYRange(yMin, yMax);
146   genpsiP->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
147   genpsiP->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
148   // Adding Generator 
149   AddGenerator(genpsiP, "PsiP", ratiopsiP);
150   fTotalRate+=ratiopsiP;
151
152
153 // Generating Upsilon Physics
154   AliGenParam * genupsilon = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kUpsilon, "Vogt", "Upsilon");  
155   genupsilon->SetPtRange(0,100.);  
156   genupsilon->SetYRange(-8.,8);
157   genupsilon->SetPhiRange(0.,360.);
158   genupsilon->SetForceDecay(kDiMuon);
159   genupsilon->SetTrackingFlag(1);
160   Float_t ratioupsilon; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
161   Float_t sigmaupsilon     = 0.501e-6 * 0.674;   //  section "6.7 Quarkonia Production" table 6.5 for pp  times shadowing
162   Float_t brupsilon        = 0.0248;  // Branching Ratio for Upsilon
163   genupsilon->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
164   ratioupsilon = sigmaupsilon * brupsilon * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * genupsilon->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
165   printf(">>> ratio upsilon %g et %g\n",ratioupsilon, genupsilon->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax));
166   genupsilon->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
167   genupsilon->SetYRange(yMin, yMax);
168   genupsilon->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
169   genupsilon->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
170   AddGenerator(genupsilon,"Upsilon", ratioupsilon);
171   fTotalRate+=ratioupsilon;
172
173 // Generating UpsilonP Physics
174   AliGenParam * genupsilonP = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kUpsilonP, "Vogt", "UpsilonP");  
175   genupsilonP->SetPtRange(0,100.);  
176   genupsilonP->SetYRange(-8.,8);
177   genupsilonP->SetPhiRange(0.,360.);
178   genupsilonP->SetForceDecay(kDiMuon);
179   genupsilonP->SetTrackingFlag(1);
180   Float_t ratioupsilonP; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
181   Float_t sigmaupsilonP     = 0.246e-6 * 0.674;   //  section "6.7 Quarkonia Production" table 6.5 for pp  times shadowing
182   Float_t brupsilonP        = 0.0131;  // Branching Ratio for UpsilonP
183   genupsilonP->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
184   ratioupsilonP = sigmaupsilonP * brupsilonP * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * genupsilonP->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
185   printf(">>> ratio upsilonP %g et %g\n",ratioupsilonP, genupsilonP->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax));
186   genupsilonP->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
187   genupsilonP->SetYRange(yMin, yMax);
188   genupsilonP->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
189   genupsilonP->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
190   AddGenerator(genupsilonP,"UpsilonP", ratioupsilonP);
191   fTotalRate+=ratioupsilonP;
192
193
194 // Generating UpsilonPP Physics
195   AliGenParam * genupsilonPP = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kUpsilonPP, "Vogt", "UpsilonPP");  
196   genupsilonPP->SetPtRange(0,100.);  
197   genupsilonPP->SetYRange(-8.,8);
198   genupsilonPP->SetPhiRange(0.,360.);
199   genupsilonPP->SetForceDecay(kDiMuon);
200   genupsilonPP->SetTrackingFlag(1);
201   Float_t ratioupsilonPP; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
202   Float_t sigmaupsilonPP     = 0.100e-6 * 0.674;   //  section "6.7 Quarkonia Production" table 6.5 for pp  times shadowing
203   Float_t brupsilonPP        = 0.0181;  // Branching Ratio for UpsilonPP
204   genupsilonPP->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
205   ratioupsilonPP = sigmaupsilonPP * brupsilonPP * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * genupsilonPP->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
206   printf(">>> ratio upsilonPP %g et %g\n",ratioupsilonPP, genupsilonPP->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax));
207   genupsilonPP->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
208   genupsilonPP->SetYRange(yMin, yMax);
209   genupsilonPP->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
210   genupsilonPP->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
211   AddGenerator(genupsilonPP,"UpsilonPP", ratioupsilonPP);
212   fTotalRate+=ratioupsilonPP;
213
214
215 // Generating Charm Physics 
216   AliGenParam * gencharm = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kCharm, "Vogt", "Charm");  
217   gencharm->SetPtRange(0,100.);  
218   gencharm->SetYRange(-8.,8);
219   gencharm->SetPhiRange(0.,360.);
220   gencharm->SetForceDecay(kSemiMuonic);
221   gencharm->SetTrackingFlag(1);
222   Float_t ratiocharm; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
223   Float_t sigmacharm     = 2. * 6.64e-3 * 0.65 ;   // 
224   Float_t brcharm        = 0.12;  // Branching Ratio for Charm
225   gencharm->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
226   ratiocharm = sigmacharm * brcharm * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * 
227     gencharm->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
228   gencharm->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
229   gencharm->SetYRange(yMin, yMax);
230   gencharm->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
231   gencharm->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
232
233   printf(">>> ratio charm %f\n",ratiocharm);
234   AddGenerator(gencharm,"Charm", ratiocharm);
235   fTotalRate+=ratiocharm;
236
237 // Generating Beauty Physics "Correlated Pairs"
238   AliGenParam * genbeauty = new AliGenParam(2, AliGenMUONlib::kBeauty, "Vogt", "Beauty");  
239   genbeauty->SetPtRange(0,100.);  
240   genbeauty->SetYRange(-8.,8);
241   genbeauty->SetPhiRange(0.,360.);
242   genbeauty->SetForceDecay(kSemiMuonic);
243   genbeauty->SetTrackingFlag(1);
244   Float_t ratiobeauty; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
245   Float_t sigmabeauty     = 2. * 0.210e-3 * 0.84;   // 
246   Float_t brbeauty        = 0.15;  // Branching Ratio for Beauty
247   genbeauty->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
248   ratiobeauty = sigmabeauty * brbeauty * fNumberOfCollisions / sigmaReaction * 
249     genbeauty->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
250   genbeauty->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
251   genbeauty->SetYRange(yMin, yMax);
252   genbeauty->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
253   genbeauty->Init(); // Generating pT and Y parametrisation in the desired kinematic range
254
255   printf(">>> ratio beauty %f\n",ratiobeauty);
256   AddGenerator(genbeauty,"Beauty", ratiobeauty);
257   fTotalRate+=ratiobeauty;
258
259 // Generating Pion Physics
260   AliGenParam * genpion = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kPion, "Vogt", "Pion");  
261   genpion->SetPtRange(0,100.);  
262   genpion->SetYRange(-8.,8);
263   genpion->SetPhiRange(0.,360.);
264   genpion->SetForceDecay(kPiToMu);
265   genpion->SetTrackingFlag(1);
266   Float_t ratiopion; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
267   Float_t sigmapion     = 0.93e-2; // Valerie presentation Clermont-16-jan-2004 and Alice-int-2002-06
268   Float_t brpion        = 0.9999;  // Branching Ratio for Pion 
269   genpion->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
270   ratiopion = sigmapion * brpion *  (0.80*fNumberOfParticipants+0.2*fNumberOfCollisions) / sigmaReaction * genpion->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
271   genpion->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
272   genpion->SetYRange(yMin, yMax);
273   genpion->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
274   genpion->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
275   printf(">>> ratio pion %f\n",ratiopion);
276   AddGenerator(genpion,"Pion", ratiopion);
277   fTotalRate+=ratiopion;
278
279 // Generating Kaon Physics
280   AliGenParam * genkaon = new AliGenParam(1, AliGenMUONlib::kKaon, "Vogt", "Kaon");  
281   genkaon->SetPtRange(0,100.);  
282   genkaon->SetYRange(-8.,8);
283   genkaon->SetPhiRange(0.,360.);
284   genkaon->SetForceDecay(kKaToMu);
285   genkaon->SetTrackingFlag(1);
286   Float_t ratiokaon; // Ratio with respect to the reaction cross-section for the muonic channel in the kinematics limit of the MUONCocktail
287   Float_t sigmakaon     = 1.23e-4;   // Valerie presentation Clermont-16-jan-2004 and Alice-int-2002-06 
288   Float_t brkaon        = 0.6351 ;  // Branching Ratio for Kaon 
289   genkaon->Init();  // Generating pT and Y parametrsation for the 4pi
290   ratiokaon = sigmakaon * brkaon * (0.80*fNumberOfParticipants+0.2*fNumberOfCollisions)/ sigmaReaction * genkaon->GetRelativeArea(ptMin,ptMax,yMin,yMax,phiMin,phiMax);
291   genkaon->SetPtRange(ptMin, ptMax);  
292   genkaon->SetYRange(yMin, yMax);
293   genkaon->SetPhiRange(phiMin, phiMax);
294   genkaon->Init(); // Generating pT and Y parametrsation in the desired kinematic range
295   printf(">>> ratio kaon %f\n",ratiokaon);
296   AddGenerator(genkaon,"Kaon", ratiokaon);
297   fTotalRate+=ratiokaon;
298 }
299
300 //_________________________________________________________________________
301 void AliGenMUONCocktail::Generate()
302 {
303   //
304 // Generate event 
305     TIter next(fEntries);
306     AliGenCocktailEntry *entry = 0;
307     AliGenCocktailEntry *preventry = 0;
308     AliGenerator* gen = 0;
309
310     TObjArray *partArray = gAlice->GetMCApp()->Particles();
311
312 //
313 //  Generate the vertex position used by all generators
314 //    
315     if(fVertexSmear == kPerEvent) Vertex();
316     Bool_t primordialTrigger = kFALSE;
317
318     while(!primordialTrigger) {
319
320       //Reseting stack
321       AliRunLoader * runloader = gAlice->GetRunLoader();
322       if (runloader)
323         if (runloader->Stack())
324           runloader->Stack()->Reset();
325       //
326       // Loop over generators and generate events
327       Int_t igen=0;
328       Int_t npart =0;
329       
330       while((entry = (AliGenCocktailEntry*)next())) {
331         gen = entry->Generator();
332         gen->SetVertex(fVertex.At(0), fVertex.At(1), fVertex.At(2));
333         if ( (npart = gRandom->Poisson(entry->Rate())) >0 ) {
334           igen++;       
335           if (igen ==1) entry->SetFirst(0);
336           else  entry->SetFirst((partArray->GetEntriesFast())+1);
337           gen->SetNumberParticles(npart);
338           gen->Generate();
339           entry->SetLast(partArray->GetEntriesFast());
340           preventry = entry;
341         }
342       }  
343       next.Reset();
344
345       // Tesitng primordial trigger : Muon  pair in the MUON spectrometer acceptance 171,178 and pTCut
346       Int_t iPart;
347       fNGenerated++;
348       Int_t numberOfMuons=0;
349       //      printf(">>>fNGenerated is %d\n",fNGenerated);
350       for(iPart=0; iPart<partArray->GetEntriesFast(); iPart++){      
351         //      gAlice->GetMCApp()->Particle(iPart)->Print();
352         if ( (TMath::Abs(gAlice->GetMCApp()->Particle(iPart)->GetPdgCode())==13)  &&
353              (gAlice->GetMCApp()->Particle(iPart)->Theta()*180./TMath::Pi()>fMuonThetaMinCut) &&
354              (gAlice->GetMCApp()->Particle(iPart)->Theta()*180./TMath::Pi()<fMuonThetaMaxCut) &&
355              (gAlice->GetMCApp()->Particle(iPart)->Pt()>fMuonPtCut)                             ) { 
356           gAlice->GetMCApp()->Particle(iPart)->SetProductionVertex(fVertex.At(0), fVertex.At(1), fVertex.At(2), 0.);   
357           numberOfMuons++;
358         }
359       }
360       //  printf(">>> Number of Muons is %d \n", numberOfMuons);
361       if (numberOfMuons >= fMuonMultiplicity ) primordialTrigger = kTRUE;
362     }
363     //printf(">>> Trigger Accepted!!! \n");
364     fNSucceded++;
365     //   Float_t Ratio = (Float_t) fNSucceded/fNGenerated;
366     //    printf("Generated %d, Succeded %d and Ratio %f\n",fNGenerated, fNSucceded,Ratio);
367 }
368
369
370
371
372
373