EVGEN/AliGenMUONLMR.cxx

   1 //#include <TClonesArray.h>
   2
   3 #include <TDatabasePDG.h>
   4 #include <TFile.h>
   5 #include "AliConst.h"
   6 #include "AliGenMUONLMR.h"
   7 #include "AliMC.h"
   8 #include "AliRun.h"
   9 #include "AliGenEventHeader.h"
  10
  11 ClassImp(AliGenMUONLMR)
  12
  13
  14 AliGenMUONLMR::AliGenMUONLMR () : AliGenMC(), fNMuMin(2), fGenSingleProc(-1), fCosTheta(0), fRhoLineShape(0), fHMultMu(0), fHNProc(0) {
  15   //
  16   // default constructor
  17   //
  18   // initialize pt and y distributions according to a fit to
  19   // Pythia simulation at sqrt(s) = 7 TeV
  20   printf ("Using AliGenMUONLMR as generator\n");
  21   for (Int_t ipart=0; ipart < fgkNpart; ipart++) fScaleMult[ipart] = 1;
  22   fScaleMult[kPionLMR] = 0; // set pion multiplicity to zero
  23   fScaleMult[kKaonLMR] = 0; // set kaon multiplicity to zero
  24   Int_t pdg[7] = {211, 321, 221, 113, 223, 333, 331};
  25   char* fptname[7] = {"fPtPion","fPtKaon","fPtEta","fPtRho","fPtOmega","fPtPhi","fPtEtaPrime"};
  26   char* fyname[7] = {"fYPion","fYKaon","fYEta","fYRho","fYOmega","fYPhi","fYEtaPrime"};
  27   char* fnname[7] = {"fMultPion","fMultKaon","fMultEta","fMultRho","fMultOmega","fMultPhi","fMultEtaPrime"};
  28   char* fdname[2] = {"fDecPion","fDecKaon"};
  29   Double_t ptparam[7][3] = { {1,0.427,2.52}, // pions from Pythia
  30                              {1,0.58,2.57},  // kaons from Pythia
  31                              {1,0.641,2.62},   // eta from Pythia
  32                              {1,1.2,2.5},    // rho+omega from ALICE muon
  33                              {1,1.2,2.5},    // rho+omega from ALICE muon
  34                              {1,1.03,2.5},   // phi from ALICE muon
  35                              {1,0.72,2.5}};  // etaPrime from Pythia
  36
  37   Double_t yparam[7][3] = { {1, 0.8251, 3.657}, // pions from pythia
  38                             {1, 1.83, 2.698},   // kaons from pythia
  39                             {1, 1.169, 3.282},  // eta from pythia
  40                             {1, 1.234, 3.264},  // rho from pythia
  41                             {1, 1.311, 3.223},  // omega from pythia
  42                             {1, 2.388, 2.129},  // phi from pythia
  43                             {1, 1.13,3.3}};     // eta prime from pythia
  44
  45   // multiplicity parameters from pythia
  46   Double_t nparam[7][9] = { {353.582, 6.76263, 1.66979, 998.445, 9.73281, 12.6704, 175.187, 29.08, 40.2531},
  47                             {1.e4, 0.2841,  0,0,0,0,0,0,0},
  48                             {1.e4, 0.2647,  0,0,0,0,0,0,0},
  49                             {7055, 0.1786,  0,0,0,0,0,0,0},
  50                             {7500, 0.1896,  0,0,0,0,0,0,0},
  51                             {5.e04, 1.167,  0,0,0,0,0,0,0},
  52                             {2.9e04,0.714,  0,0,0,0,0,0,0}};
  53
  54   Double_t ctau[2] = {7.8045, 3.712};
  55
  56   for (Int_t i=0; i<fgkNpart; i++) {
  57     fPDG[i] = pdg[i];
  58     if (i!=0) {
  59       fMult[i] = new TF1(fnname[i],"[0]*exp(-[1]*x)",0,30);
  60       fMult[i]->SetParameters(nparam[i][0],nparam[i][1]);
  61     }
  62     else {
  63       fMult[i] = new TF1(fnname[i],"gaus(0)+gaus(3)+gaus(6)",0,150);
  64       for (Int_t j=0; j<9; j++) fMult[i]->SetParameter(j,nparam[i][j]);
  65     }
  66
  67     fPt[i] = new TF1(fptname[i],AliGenMUONLMR::PtDistr,0,20,3);
  68     fPt[i]->SetParameters(ptparam[i][0], ptparam[i][1], ptparam[i][2]);
  69     fY[i] = new TF1(fyname[i],AliGenMUONLMR::YDistr,-10,10,3);
  70     fY[i]->SetParameters(yparam[i][0], yparam[i][1], yparam[i][2]);
  71   }
  72
  73   for(Int_t i = 0; i<2; i++){
  74     fDecay[i] = new TF1(fdname[i],"exp(-x/[0])",0,150);
  75     fDecay[i]->SetParameter(0,ctau[i]);
  76   }
  77
  78   for (Int_t ipart = 0; ipart < fgkNpart; ipart++) {
  79     fParticle[ipart] = new TParticle();
  80     fParticle[ipart]->SetPdgCode(fPDG[ipart]);
  81   }
  82
  83   TDatabasePDG *pdgdb = TDatabasePDG::Instance();
  84   Double_t mumass = pdgdb->GetParticle(13)->Mass();
  85   fMu[0] = new TParticle();
  86   fMu[0]->SetPdgCode(-13);
  87   fMu[0]->SetCalcMass(mumass);
  88   fMu[1] = new TParticle();
  89   fMu[1]->SetPdgCode(13);
  90   fMu[1]->SetCalcMass(mumass);
  91
  92   // function for polarized theta distributions
  93   fCosTheta = new TF1 ("fCosTheta","1+[0]*x*x",-1,1);
  94   fCosTheta->SetParameter(0,1);
  95
  96   // Dalitz decays
  97   Int_t nbins = 1000;
  98   Double_t xmin = 0, xmax = 2;
  99   fDalitz[0] = new TH1F("hDalitzEta","",nbins,xmin,xmax);
 100   fDalitz[1] = new TH1F("hDalitzOmega","",nbins,xmin,xmax);
 101   fDalitz[2] = new TH1F("hDalitzEtaPrime","",nbins,xmin,xmax);
 102
 103   Double_t meta   = pdgdb->GetParticle("eta")->Mass();
 104   Double_t momega = pdgdb->GetParticle("omega")->Mass();
 105   Double_t metaPrime = pdgdb->GetParticle("eta'")->Mass();
 106   Double_t mpi0   = pdgdb->GetParticle("pi0")->Mass();
 107   Double_t md3 = 0, mres = 0;
 108
 109   for (Int_t index = 0; index < 3; index++) {
 110     if (index == 0) {
 111       mres = meta;
 112       md3 = 0;
 113     }
 114     else if (index == 1) {
 115       mres = momega;
 116       md3 = mpi0;
 117     }
 118     else if (index == 2) {
 119       mres = metaPrime;
 120       md3 = 0;
 121     }
 122     Double_t delta   = md3 * md3 / (mres * mres);
 123     Double_t epsilon = mumass * mumass / (mres * mres);
 124     Int_t nbins0 = fDalitz[index]->GetNbinsX();
 125     Double_t xmin0 = fDalitz[index]->GetXaxis()->GetXmin();
 126     Double_t deltax =  fDalitz[index]->GetBinWidth(1);
 127     Double_t xd = xmin0 - deltax/2.;
 128     for (Int_t ibin = 0; ibin< nbins0; ibin++) {
 129       Double_t dalval = 0;
 130       xd += deltax;
 131       if (xd > 4. *epsilon) {
 132         Double_t bracket = TMath::Power(1. + xd/(1. - delta),2)
 133           - 4. * xd / ((1. - delta) * (1. - delta));
 134         if (bracket > 0) {
 135           dalval = TMath::Power(bracket,1.5) /xd *
 136             TMath::Sqrt(1 - 4 * epsilon / xd) * (1 + 2 * epsilon / xd) *
 137             FormFactor(xd * mres * mres, index);
 138           fDalitz[index]->Fill(xd,dalval);
 139         }
 140       }
 141     }
 142   }
 143
 144   fRhoLineShape = new TF1("fRhoLineShape",RhoLineShapeNew,0,2,2);
 145   fHMultMu = new TH1D("fHMultMu","Muon multiplicity",20,-0.5,19.5);
 146   fHNProc = new TH1D("fHNProc","Number of gen. evts. per process in 4 pi",9,-0.5,8.5);
 147 }
 148
 149 //-----------------------------------------------------------
 150
 151 AliGenMUONLMR::~AliGenMUONLMR()
 152 {
 153   // Default destructor
 154   for (Int_t i=0; i<7; i++) {
 155     delete fPt[i];
 156     delete fY[i];
 157     delete fMult[i];
 158     delete fParticle[i];
 159   }
 160
 161   for (Int_t i=0; i<2; i++) {
 162     delete fDecay[i];
 163     delete fMu[i];
 164   }
 165
 166   for (Int_t i=0; i<3; i++) delete fDalitz[i];
 167
 168   delete fCosTheta; fCosTheta = 0;
 169   delete fRhoLineShape; fRhoLineShape = 0;
 170   delete fHMultMu; fHMultMu = 0;
 171   delete fHNProc;  fHNProc = 0;
 172 }
 173
 174 //-----------------------------------------------------------
 175
 176 void AliGenMUONLMR::FinishRun(){
 177   // save some histograms to an output file
 178   Int_t nbins = fHNProc->GetNbinsX();
 179   for (Int_t ibin=1; ibin <= nbins; ibin++) printf ("ibin = %d nEvProc = %g\n",
 180                                                       ibin,fHNProc->GetBinContent(ibin));
 181     TFile *fout = new TFile("AliGenMUONLMR_histos.root","recreate");
 182   fHMultMu->Write();
 183   fHNProc->Write();
 184   fout->Close();
 185 }
 186
 187 //-----------------------------------------------------------
 188
 189 Double_t AliGenMUONLMR::YDistr(Double_t *px, Double_t *par){
 190   // function for rapidity distribution: plateau at par[0] +
 191   // gaussian tails centered at par[1] and with par[2]=sigma
 192   Double_t x = TMath::Abs(px[0]);
 193   Double_t func = 0;
 194   if (x<par[1]) func = par[0];
 195   else {
 196     Double_t z = (x-par[1])/(par[2]);
 197     func = par[0] * TMath::Exp(-0.5 * z * z);
 198   }
 199   return func;
 200 }
 201
 202 //-----------------------------------------------------------
 203
 204 Double_t AliGenMUONLMR::PtDistr(Double_t *px, Double_t *par){
 205   // pt distribution: power law
 206   Double_t x = px[0];
 207   Double_t func = par[0] * x / TMath::Power((1+(x/par[1])*(x/par[1])),par[2]);
 208   return func;
 209 }
 210
 211 //-----------------------------------------------------------
 212
 213 void AliGenMUONLMR::Generate() {
 214   //
 215   // generate the low mass resonances and their decays according to
 216   // the multiplicity parameterized by pythia and BR from PDG
 217   // rapidity distributions parametrized from pythia
 218   // pt distributions from data (or pythia for etaprime)
 219   //
 220   Double_t pxPushed[100], pyPushed[100], pzPushed[100], ePushed[100];
 221   Int_t nmuons = -1, npartPushed = 0, pdgPushed[100];
 222   Double_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 223   Double_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 224   // Calculating vertex position per event
 225   for (Int_t j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 226   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 227     Vertex();
 228     for (Int_t j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 229   }
 230
 231   printf ("In Generate()\n");
 232   TParticle *mother;
 233   TDatabasePDG* pdg = TDatabasePDG::Instance();
 234
 235   Double_t pt, y, phi, mass, px, py, pz, ene, mt;
 236
 237   const Int_t nproc = 9;
 238   Int_t idRes[nproc] = {kEtaLMR, kEtaLMR, kRhoLMR, kOmegaLMR, kOmegaLMR, kPhiLMR, kEtaPrimeLMR, kPionLMR, kKaonLMR};
 239   Double_t BR[nproc] = {5.8e-6, 3.1e-4, 4.55e-5, 7.28e-4, 1.3e-4, 2.86e-4, 1.04e-4, 1, 0.6344};
 240   //  Double_t BR[nproc] = {1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1};
 241   Int_t idDec[nproc] = {0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 2, 2}; // 0:2body, 1:Dalitz, 2:pi/K
 242   Int_t mult[nproc] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0};
 243
 244   while (nmuons < fNMuMin) {
 245
 246     nmuons = 0;
 247     npartPushed = 0;
 248     for (Int_t iproc=0; iproc<nproc; iproc++) {
 249       if (fGenSingleProc == -1) {
 250         mult[iproc] = Int_t(fMult[idRes[iproc]]->GetRandom()*fScaleMult[idRes[iproc]]);
 251       }
 252       else {
 253         if (iproc==fGenSingleProc) {
 254           mult[iproc] = 1;
 255           BR[iproc] = 1;
 256         }
 257         else {
 258           mult[iproc] = 0;
 259           BR[iproc] = 0;
 260         }
 261       }
 262     }
 263
 264     if (fGenSingleProc == -1) {
 265       mult[1] = mult[0];
 266       mult[4] = mult[3];
 267     }
 268
 269     for (Int_t iproc = 0; iproc < nproc; iproc++) {
 270 //       printf ("Multiplicity for process %d is %d\n",iproc,mult[iproc]);
 271       for (Int_t imult=0; imult<mult[iproc]; imult++) {
 272         if (gRandom->Rndm() < BR[iproc]) {
 273           fHNProc->Fill(iproc);
 274           Int_t ipart = idRes[iproc];
 275           pt  = fPt[ipart]->GetRandom();
 276           y   = fY[ipart]->GetRandom();
 277           phi = gRandom->Rndm() * 2 * TMath::Pi();
 278           mass = pdg->GetParticle(fPDG[ipart])->Mass();
 279           px  = pt * TMath::Cos(phi);
 280           py  = pt * TMath::Sin(phi);
 281           mt  = TMath::Sqrt(pt * pt + mass * mass);
 282           pz  = mt * TMath::SinH(y);
 283           ene = mt * TMath::CosH(y);
 284
 285           mother = fParticle[ipart];
 286           mother->SetMomentum(px,py,pz,ene);
 287           mother->SetCalcMass(mass);
 288           if (!KinematicSelection(mother,0)) continue;
 289
 290           Bool_t hasDecayed = kTRUE;
 291           if (idDec[iproc] == 0) Decay2Body(mother);
 292           else if (idDec[iproc] == 1) DalitzDecay(mother);
 293           else DecayPiK(mother,hasDecayed);
 294           if (!hasDecayed) continue;
 295           Bool_t isMu0Acc = KinematicSelection(fMu[0],1);
 296           Bool_t isMu1Acc = KinematicSelection(fMu[1],1);
 297           Bool_t isMuFromPiKAcc = kTRUE;
 298
 299           if (idDec[iproc] == 2) isMuFromPiKAcc = (mother->GetPdgCode()>0) ? isMu0Acc : isMu1Acc;
 300           // mother
 301           if ((idDec[iproc]  < 2 && (isMu0Acc || isMu1Acc)) ||
 302               (idDec[iproc] == 2 && isMuFromPiKAcc)) {
 303             pdgPushed[npartPushed] = mother->GetPdgCode();
 304             pxPushed[npartPushed] = mother->Px();
 305             pyPushed[npartPushed] = mother->Py();
 306             pzPushed[npartPushed] = mother->Pz();
 307             ePushed[npartPushed] = mother->Energy();
 308             npartPushed++;
 309             if (isMu0Acc && (idDec[iproc] < 2 || mother->GetPdgCode() > 0)) {
 310               pdgPushed[npartPushed] = fMu[0]->GetPdgCode();
 311               pxPushed[npartPushed] = fMu[0]->Px();
 312               pyPushed[npartPushed] = fMu[0]->Py();
 313               pzPushed[npartPushed] = fMu[0]->Pz();
 314               ePushed[npartPushed] = fMu[0]->Energy();
 315               npartPushed++;
 316               nmuons++;
 317             }
 318
 319             if (isMu1Acc && (idDec[iproc] < 2 || mother->GetPdgCode() < 0)) {
 320               pdgPushed[npartPushed] = fMu[1]->GetPdgCode();
 321               pxPushed[npartPushed] = fMu[1]->Px();
 322               pyPushed[npartPushed] = fMu[1]->Py();
 323               pzPushed[npartPushed] = fMu[1]->Pz();
 324               ePushed[npartPushed] = fMu[1]->Energy();
 325               npartPushed++;
 326               nmuons++;
 327             }
 328           }
 329         } // end if BR
 330       } // end loop on multiplicity
 331     }  // end loop on process
 332     fHMultMu->Fill(nmuons);
 333   } // keep on generating until at least a muon is created in the event
 334
 335   Int_t ntmother = 0, ntchild =0;
 336   for (Int_t ipart = 0; ipart < npartPushed; ipart++) {
 337     if (TMath::Abs(pdgPushed[ipart]) != 13) { // particle is not a muon, hence it's a mother
 338       PushTrack(0,-1,pdgPushed[ipart],
 339                 pxPushed[ipart],pyPushed[ipart],pzPushed[ipart],ePushed[ipart],
 340                 origin0[0],origin0[1],origin0[2],0.,
 341                 polar[0],polar[1],polar[2],
 342                 kPPrimary,ntmother,1,11);
 343       KeepTrack(ntmother);
 344     }
 345     else {
 346       PushTrack(1,ntmother,pdgPushed[ipart],
 347                 pxPushed[ipart],pyPushed[ipart],pzPushed[ipart],ePushed[ipart],
 348                 origin0[0],origin0[1],origin0[2],0.,
 349                 polar[0],polar[1],polar[2],
 350                 kPDecay,ntchild,1,1);
 351       KeepTrack(ntchild);
 352     }
 353   }
 354   SetHighWaterMark(ntchild);
 355   AliGenEventHeader* header = new AliGenEventHeader("LMR");
 356   header->SetPrimaryVertex(fVertex);
 357   header->SetNProduced(fNprimaries);
 358   AddHeader(header);
 359 }
 360
 361 //------------------------------------------------------------------
 362
 363 void AliGenMUONLMR::Decay2Body(TParticle *mother){
 364   // performs decay in two muons of the low mass resonances
 365   Double_t md1 = fMu[0]->GetMass();
 366   Int_t pdg = mother->GetPdgCode();
 367   Double_t mres =0;
 368   // if mother is a rho, extract the mass from its line shape
 369   // otherwise consider the resonance mass
 370   if (pdg == 113) mres = fRhoLineShape->GetRandom();
 371   else mres = mother->GetCalcMass();
 372   //  while (mres < md1 + md2) mres =  fDsigmaDm[res]->GetRandom();
 373   // energies and momenta in rest frame
 374   Double_t e1 = mres / 2.;
 375   Double_t p1 = TMath::Sqrt((e1 + md1)*(e1 - md1));
 376   // orientation in decaying particle rest frame
 377   Double_t costheta = gRandom->Rndm() * 2 - 1;
 378   Double_t sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta)*(1. - costheta));
 379   Double_t phi      = 2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 380   Double_t px1      = p1 * sintheta * TMath::Cos(phi);
 381   Double_t py1      = p1 * sintheta * TMath::Sin(phi);
 382   Double_t pz1      = p1 * costheta;
 383
 384   // boost muons into lab frame
 385
 386   TLorentzVector vmother, v1, v2;
 387   //  TLorentzVector boosted1, boosted2;
 388   vmother.SetPxPyPzE(mother->Px(),mother->Py(),mother->Pz(),mother->Energy());
 389   v1.SetPxPyPzE(px1,py1,pz1,e1);
 390   v2.SetPxPyPzE(-px1,-py1,-pz1,e1);
 391
 392   TVector3 betaParent = (1./vmother.E())*vmother.Vect(); // beta = p/E
 393   v1.Boost(betaParent);
 394   v2.Boost(betaParent);
 395
 396 //   TLorentzVector vtot = v1 + v2;
 397 //   printf ("mother: %g   %g    %g     %g\n",vmother.Px(), vmother.Py(), vmother.Pz(), vmother.E());
 398 //   printf ("vtot  : %g   %g    %g     %g\n",vtot.Px(), vtot.Py(), vtot.Pz(), vtot.E());
 399
 400   fMu[0]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 401   fMu[1]->SetMomentum(v2.Px(),v2.Py(),v2.Pz(),v2.E());
 402 }
 403
 404 //------------------------------------------------------------------
 405
 406 void AliGenMUONLMR::DecayPiK(TParticle *mother, Bool_t &hasDecayed){
 407   // performs decays of pions and kaons
 408   Double_t md1 = fMu[0]->GetMass();
 409   // extract the mass from the resonance's line shape
 410   Double_t mres = mother->GetMass();
 411   // choose the pi/k sign, assuming 50% probabilities for both signs
 412   Int_t sign = (gRandom->Rndm() > 0.5) ? 1 : -1;
 413   mother->SetPdgCode(sign * TMath::Abs(mother->GetPdgCode()));
 414
 415   // energies and momenta in rest frame
 416   Double_t e1 = (mres*mres + md1*md1)/(2*mres);
 417   Double_t p1 = TMath::Sqrt((e1 + md1)*(e1 - md1));
 418   // orientation in decaying particle rest frame
 419   Double_t costheta = gRandom->Rndm() * 2 - 1;
 420   Double_t sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta)*(1. - costheta));
 421   Double_t phi      = 2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 422   Double_t px1      = p1 * sintheta * TMath::Cos(phi);
 423   Double_t py1      = p1 * sintheta * TMath::Sin(phi);
 424   Double_t pz1      = p1 * costheta;
 425
 426   // boost muons into lab frame
 427   TLorentzVector vmother, v1;
 428   vmother.SetPxPyPzE(mother->Px(),mother->Py(),mother->Pz(),mother->Energy());
 429   v1.SetPxPyPzE(px1,py1,pz1,e1);
 430
 431   TVector3 betaParent = (1./vmother.E())*vmother.Vect(); // beta = p/E
 432   v1.Boost(betaParent);
 433   if (mother->GetPdgCode()>0) fMu[0]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 434   else fMu[1]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 435
 436   Int_t idmother = -1;
 437   if (TMath::Abs(mother->GetPdgCode())== 211) idmother = 0;
 438   if (TMath::Abs(mother->GetPdgCode())== 321) idmother = 1;
 439   Double_t gammaRes = mother->Energy()/mres;
 440   Double_t zResCM = fDecay[idmother]->GetRandom();
 441   Double_t zResLab = gammaRes*zResCM;
 442   if(zResLab > 0.938) hasDecayed = 0; // 0.938: distance from IP to absorber + lambda_i
 443   else hasDecayed = 1;
 444
 445 }
 446
 447 //-------------------------------------------------------------------
 448
 449 void AliGenMUONLMR::DalitzDecay(TParticle *mother){
 450   //
 451   // perform dalitz decays of eta, omega and etaprime
 452   //
 453   //in the rest frame of the virtual photon:
 454   Double_t mres = mother->GetCalcMass();
 455   Double_t mumass  = fMu[0]->GetMass();
 456   Double_t md3  = 0;  // unless differently specified, third particle is a photon
 457   if (mother->GetPdgCode() == 223) md3 = 0.134977; // if mother is an omega, third particle is a pi0
 458   Int_t index = -1;
 459   if (mother->GetPdgCode() == 221) index = 0;  // eta
 460   else if (mother->GetPdgCode() == 223) index = 1; // omega
 461   else if (mother->GetPdgCode() == 331) index = 2; // etaPrime
 462   Int_t flag = 0;
 463   Double_t xd=0, mvirt2=0;
 464   Double_t countIt = 0;
 465   while (flag==0) {
 466     xd       = fDalitz[index]->GetRandom();
 467     mvirt2   = xd * mres * mres;   // mass of virtual photon
 468     // check kinematics
 469     if (mres - md3 > TMath::Sqrt(mvirt2) && TMath::Sqrt(mvirt2)/2. > mumass) flag=1;
 470     if (++countIt>1E11) {
 471       mvirt2 =  mres * mres * 0.998;
 472       break;
 473     }
 474   }
 475
 476   //
 477   //        Generate muons in virtual photon rest frame.
 478   //        z axis is the virt. photon direction (before boost)
 479   //
 480
 481   Double_t e1 = TMath::Sqrt(mvirt2)/2.; // energy of mu1 in the virtual photon frame
 482   Double_t psquare = (e1 + mumass)*(e1 - mumass);
 483   if (psquare<0) {
 484     printf("Error in AliGenMUONLMR::DalitzDecay: sqrt of psquare = %f put to 0\n",psquare);
 485     psquare = 0;
 486   }
 487   Double_t p1 = TMath::Sqrt(psquare);
 488   //theta angle between the pos. muon and the virtual photon
 489   Double_t costheta = fCosTheta->GetRandom();
 490   if (costheta>1)  costheta = 1;
 491   if (costheta<-1) costheta = -1;
 492   Double_t sintheta = TMath::Sqrt((1. + costheta)*(1. - costheta));
 493   Double_t phi      = 2 * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 494   Double_t sinphi   = TMath::Sin(phi);
 495   Double_t cosphi   = TMath::Cos(phi);
 496
 497   // fill 4-vectors of leptons in the virtual photon frame
 498
 499   Double_t px1 = p1*sintheta*cosphi;
 500   Double_t py1 = p1*sintheta*sinphi;
 501   Double_t pz1 = p1*costheta;
 502   Double_t px2 = -p1*sintheta*cosphi;
 503   Double_t py2 = -p1*sintheta*sinphi;
 504   Double_t pz2 = -p1*costheta;
 505   Double_t e2  = e1;
 506
 507   fMu[0]->SetMomentum(px1,py1,pz1,e1);
 508   fMu[1]->SetMomentum(px2,py2,pz2,e2);
 509
 510   // calculate components of non-dilepton in CMS of parent resonance
 511
 512   Double_t e3 = (mres * mres + md3 * md3 - mvirt2) / (2.*mres);
 513   Double_t psquare3 = (e3 + md3)*(e3 - md3);
 514   if (psquare3<0) {
 515     printf("Error in AliGenMUONLMR::DalitzDecay: sqrt of psquare3 = %f put to 0\n",psquare3);
 516     psquare3 = 0;
 517   }
 518   Double_t p3 = TMath::Sqrt(psquare3);
 519   Double_t costheta2 = 2.* gRandom->Rndm() - 1.;   // angle between virtual photon and resonance
 520   if (costheta2>1)  costheta2 = 1;
 521   if (costheta2<-1) costheta2 = -1;
 522   Double_t sintheta2 = TMath::Sqrt((1. + costheta2)*(1. - costheta2));
 523   Double_t phi2      = 2 * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
 524   Double_t sinphi2   = TMath::Sin(phi2);
 525   Double_t cosphi2   = TMath::Cos(phi2);
 526   Double_t px3 = p3*sintheta2*cosphi2;
 527   Double_t py3 = p3*sintheta2*sinphi2;
 528   Double_t pz3 = p3*costheta2;
 529   TLorentzVector v3(px3,py3,pz3,e3);
 530
 531   sintheta2 = -sintheta2;
 532   cosphi2   = -cosphi2;
 533   sinphi2   = -sinphi2;
 534
 535   Double_t px1new = px1*costheta2*cosphi2 - py1*sinphi2 + pz1*sintheta2*cosphi2;
 536   Double_t py1new = px1*costheta2*sinphi2 + py1*cosphi2 + pz1*sintheta2*sinphi2;
 537   Double_t pz1new =-px1*sintheta2                       + pz1*costheta2;
 538   Double_t px2new = px2*costheta2*cosphi2 - py2*sinphi2 + pz2*sintheta2*cosphi2;
 539   Double_t py2new = px2*costheta2*sinphi2 + py2*cosphi2 + pz2*sintheta2*sinphi2;
 540   Double_t pz2new =-px2*sintheta2                       + pz2*costheta2;
 541
 542   fMu[0]->SetMomentum(px1new,py1new,pz1new,e1);
 543   fMu[1]->SetMomentum(px2new,py2new,pz2new,e2);
 544
 545   Double_t evirt = mres - e3;
 546   Double_t pxvirt = -px3;
 547   Double_t pyvirt = -py3;
 548   Double_t pzvirt = -pz3;
 549   TLorentzVector vvirt(pxvirt,pyvirt,pzvirt,evirt);
 550   TVector3 betaVirt = (1./evirt) * vvirt.Vect(); // virtual photon beta in res frame
 551
 552   TLorentzVector v1(px1,py1,pz1,e1);
 553   TLorentzVector v2(px2,py2,pz2,e2);
 554
 555   // boost the muons in the frame where the resonance is at rest
 556
 557   v1.Boost(betaVirt);
 558   v2.Boost(betaVirt);
 559
 560   // boost muons and third particle in lab frame
 561
 562   TLorentzVector vmother(mother->Px(), mother->Py(), mother->Pz(), mother->Energy());
 563   TVector3 resBetaLab = (1./vmother.E())*vmother.Vect(); // eta beta in lab frame
 564   v1.Boost(resBetaLab);
 565   v2.Boost(resBetaLab);
 566   v3.Boost(resBetaLab);
 567   vvirt.Boost(resBetaLab);
 568
 569   fMu[0]->SetMomentum(v1.Px(),v1.Py(),v1.Pz(),v1.E());
 570   fMu[1]->SetMomentum(v2.Px(),v2.Py(),v2.Pz(),v2.E());
 571 //   part3->SetMomentum(v3.Px(),v3.Py(),v3.Pz(),v3.E());
 572
 573 //   TLorentzVector vtot = v1 + v2 + v3;
 574 //   TLorentzVector vdimu = v1 + v2;
 575 //   printf ("mother: %g   %g    %g     %g\n",vmother.Px(), vmother.Py(), vmother.Pz(), vmother.E());
 576 //   printf ("vtot  : %g   %g    %g     %g\n",vtot.Px(), vtot.Py(), vtot.Pz(), vtot.E());
 577 //   printf ("vvirt : %g   %g    %g     %g\n",vvirt.Px(), vvirt.Py(), vvirt.Pz(), vvirt.E());
 578 //   printf ("vdimu : %g   %g    %g     %g\n",vdimu.Px(), vdimu.Py(), vdimu.Pz(), vdimu.E());
 579
 580 }
 581
 582 //------------------------------------------------------------------
 583
 584 Double_t AliGenMUONLMR::FormFactor(Double_t q2, Int_t decay){
 585   //  Calculates the form factor for Dalitz decays A->B+l+l
 586   //  Returns: |F(q^2)|^2
 587   //
 588   //  References: L.G. Landsberg, Physics Reports 128 No.6 (1985) 301-376.
 589
 590   Double_t ff2, mass2;
 591   Double_t n2, n4, m2;
 592   // Lepton-G
 593
 594   Double_t lambda2inv = 0;
 595   switch (decay) {
 596   case 0:   // eta -> mu mu gamma
 597   // eta   -> l+ l- gamma: pole approximation
 598     lambda2inv = 1.95;
 599     mass2 = fParticle[kEtaLMR]->GetMass() * fParticle[kEtaLMR]->GetMass();
 600     if (q2 < mass2) ff2 = TMath::Power(1./(1.-lambda2inv*q2),2);
 601     else ff2 = 0;
 602     break;
 603   case 1:   // omega -> mu mu pi0
 604     // omega -> l+ l- pi0: pole approximation
 605     mass2 = fParticle[kOmegaLMR]->GetMass() * fParticle[kOmegaLMR]->GetMass();
 606     lambda2inv = 2.26;
 607     if (q2 < mass2) ff2 = TMath::Power(1./(1.-lambda2inv*q2),2);
 608     else ff2 = 0;
 609     break;
 610   case 2:   // etaPrime -> mu mu gamma
 611     mass2 = fParticle[kEtaPrimeLMR]->GetMass() * fParticle[kEtaPrimeLMR]->GetMass();
 612     // eta'  -> l+ l- gamma: Breit-Wigner fitted to data
 613     n2 = 0.764 * 0.764;
 614     n4 = n2 * n2;
 615     m2 = 0.1020 * 0.1020;
 616     if (q2 < mass2) ff2 = n4 / (TMath::Power(n2-q2,2) + m2 * n2);
 617     else ff2 = 0;
 618     break;
 619   default:
 620     printf ("FormFactor: Decay not found\n");
 621     return 0;
 622     break;
 623   }
 624   return ff2;
 625 }
 626
 627 //____________________________________________________________
 628
 629 Double_t AliGenMUONLMR::RhoLineShapeNew(Double_t *x, Double_t* /*para*/){
 630   //new parameterization implemented by Hiroyuki Sako (GSI)
 631   Double_t mass = *x;
 632   double r, GammaTot;
 633   Double_t mRho    = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("rho0")->Mass();
 634   Double_t mPi     = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("pi0")->Mass();
 635   Double_t mMu     = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("mu-")->Mass();
 636   Double_t Gamma0  = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("rho0")->Width();
 637
 638   const double Norm = 0.0744416*1.01;
 639   // 0.0744416 at m = 0.72297
 640   // is the max number with Norm=1 (for rho)
 641
 642   double mThreshold = 2.*mPi;
 643
 644   const double T = 0.170; // Assumption of pi+ temperature [GeV/c^2]
 645   //const double T = 0.11; // Taken from fit to pi+ temperature [GeV/c^2]
 646   // with Reference: LEBC-EHS collab., Z. Phys. C 50 (1991) 405
 647
 648   if (mass < mThreshold) {
 649     r = 0.;
 650     return r;
 651   }
 652
 653   double k = sqrt(0.25*mass*mass-(mThreshold/2)*(mThreshold/2));
 654   double k0 = sqrt(0.25*mRho*mRho-(mThreshold/2)*(mThreshold/2));
 655
 656   GammaTot = (k/k0)*(k/k0)*(k/k0)*(mRho/mass)*(mRho/mass)*Gamma0;
 657
 658   double FormFactor2 = 1/((mass*mass-mRho*mRho)*(mass*mass-mRho*mRho)+
 659                           mass*mass*GammaTot*GammaTot);
 660
 661   r = pow(mass,1.5)*pow((1-mThreshold*mThreshold/(mass*mass)),1.5)*
 662     ((mass*mass+2*mMu*mMu)/(mass*mass))*(pow((mass*mass-4*mMu*mMu),0.5)/mass)*FormFactor2
 663     *exp(-mass/T)/Norm;
 664
 665   return r;
 666 }
 667
 668