EVGEN/AliGenMUONlib.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 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.12  2001/03/09 13:01:41  morsch
  19 - enum constants for paramterisation type (particle family) moved to AliGen*lib.h
  20 - use AliGenGSIlib::kUpsilon, AliGenPHOSlib::kEtaPrime to access the constants
  21
  22 Revision 1.11  2000/11/30 07:12:50  alibrary
  23 Introducing new Rndm and QA classes
  24
  25 Revision 1.10  2000/06/29 21:08:27  morsch
  26 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  27 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  28 use of function pointers in Config.C.
  29
  30 Revision 1.9  2000/06/14 15:20:56  morsch
  31 Include clean-up (IH)
  32
  33 Revision 1.8  2000/06/09 20:32:11  morsch
  34 All coding rule violations except RS3 corrected
  35
  36 Revision 1.7  2000/05/02 08:12:13  morsch
  37 Coding rule violations corrected.
  38
  39 Revision 1.6  1999/09/29 09:24:14  fca
  40 Introduction of the Copyright and cvs Log
  41
  42 */
  43
  44 #include "TMath.h"
  45 #include "TRandom.h"
  46
  47 #include "AliGenMUONlib.h"
  48
  49 ClassImp(AliGenMUONlib)
  50 //
  51 //  Pions
  52 Double_t AliGenMUONlib::PtPion(Double_t *px, Double_t *dummy)
  53 {
  54 //
  55 //     PT-PARAMETERIZATION CDF, PRL 61(88) 1819
  56 //     POWER LAW FOR PT > 500 MEV
  57 //     MT SCALING BELOW (T=160 MEV)
  58 //
  59   const Double_t kp0 = 1.3;
  60   const Double_t kxn = 8.28;
  61   const Double_t kxlim=0.5;
  62   const Double_t kt=0.160;
  63   const Double_t kxmpi=0.139;
  64   const Double_t kb=1.;
  65   Double_t y, y1, xmpi2, ynorm, a;
  66   Double_t x=*px;
  67   //
  68   y1=TMath::Power(kp0/(kp0+kxlim),kxn);
  69   xmpi2=kxmpi*kxmpi;
  70   ynorm=kb*(TMath::Exp(-sqrt(kxlim*kxlim+xmpi2)/kt));
  71   a=ynorm/y1;
  72   if (x > kxlim)
  73     y=a*TMath::Power(kp0/(kp0+x),kxn);
  74   else
  75     y=kb*TMath::Exp(-sqrt(x*x+xmpi2)/kt);
  76   return y*x;
  77 }
  78 //
  79 // y-distribution
  80 //
  81 Double_t AliGenMUONlib::YPion( Double_t *py, Double_t *dummy)
  82 {
  83 // Pion y
  84   Double_t y=TMath::Abs(*py);
  85 /*
  86   const Double_t ka    = 7000.;
  87   const Double_t kdy   = 4.;
  88   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
  89   return ka*TMath::Exp(-ex);
  90 */
  91   return 1.16526e+04+y*-3.79886e+03+y*y*4.31130e+02;
  92
  93 }
  94 //                 particle composition
  95 //
  96 Int_t AliGenMUONlib::IpPion(TRandom *ran)
  97 {
  98 // Pion composition
  99     if (ran->Rndm() < 0.5) {
 100         return  211;
 101     } else {
 102         return -211;
 103     }
 104 }
 105
 106 //____________________________________________________________
 107 //
 108 // Mt-scaling
 109
 110 Double_t AliGenMUONlib::PtScal(Double_t pt, Int_t np)
 111 {
 112   //    SCALING EN MASSE PAR RAPPORT A PTPI
 113   //    MASS PI,K,ETA,RHO,OMEGA,ETA',PHI
 114   const Double_t khm[10] = {.13957,.493,.5488,.769,.7826,.958,1.02,0,0,0};
 115   //     VALUE MESON/PI AT 5 GEV
 116   const Double_t kfmax[10]={1.,0.3,0.55,1.0,1.0,1.0,1.0,0,0,0};
 117   np--;
 118   Double_t f5=TMath::Power(((sqrt(100.018215)+2.)/(sqrt(100.+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3);
 119   Double_t fmax2=f5/kfmax[np];
 120   // PIONS
 121   Double_t ptpion=100.*PtPion(&pt, (Double_t*) 0);
 122   Double_t fmtscal=TMath::Power(((sqrt(pt*pt+0.018215)+2.)/
 123                                  (sqrt(pt*pt+khm[np]*khm[np])+2.0)),12.3)/ fmax2;
 124   return fmtscal*ptpion;
 125 }
 126 //
 127 // kaon
 128 //
 129 //                pt-distribution
 130 //____________________________________________________________
 131 Double_t AliGenMUONlib::PtKaon( Double_t *px, Double_t *dummy)
 132 {
 133 // Kaon pT
 134   return PtScal(*px,2);
 135 }
 136
 137 // y-distribution
 138 //____________________________________________________________
 139 Double_t AliGenMUONlib::YKaon( Double_t *py, Double_t *dummy)
 140 {
 141 // Kaon y
 142   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 143 /*
 144   const Double_t ka    = 1000.;
 145   const Double_t kdy   = 4.;
 146   //
 147   Double_t ex = y*y/(2*kdy*kdy);
 148   return ka*TMath::Exp(-ex);
 149 */
 150
 151   return 1.16526e+04+y*-3.79886e+03+y*y*4.31130e+02;
 152 }
 153
 154 //                 particle composition
 155 //
 156 Int_t AliGenMUONlib::IpKaon(TRandom *ran)
 157 {
 158 // Kaon composition
 159     if (ran->Rndm() < 0.5) {
 160         return  321;
 161     } else {
 162         return -321;
 163     }
 164 }
 165
 166 //                    J/Psi
 167 //
 168 //
 169 //                pt-distribution
 170 //____________________________________________________________
 171 Double_t AliGenMUONlib::PtJpsi( Double_t *px, Double_t *dummy)
 172 {
 173 // J/Psi pT
 174   const Double_t kpt0 = 4.;
 175   const Double_t kxn  = 3.6;
 176   Double_t x=*px;
 177   //
 178   Double_t pass1 = 1.+(x/kpt0)*(x/kpt0);
 179   return x/TMath::Power(pass1,kxn);
 180 }
 181 //
 182 //               y-distribution
 183 //____________________________________________________________
 184 Double_t AliGenMUONlib::YJpsi(Double_t *py, Double_t *dummy)
 185 {
 186 // J/psi y
 187   const Double_t ky0 = 4.;
 188   const Double_t kb=1.;
 189   Double_t yj;
 190   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 191   //
 192   if (y < ky0)
 193     yj=kb;
 194   else
 195     yj=kb*TMath::Exp(-(y-ky0)*(y-ky0)/2);
 196   return yj;
 197 }
 198 //                 particle composition
 199 //
 200 Int_t AliGenMUONlib::IpJpsi(TRandom *)
 201 {
 202 // J/Psi composition
 203     return 443;
 204 }
 205
 206 //                      Upsilon
 207 //
 208 //
 209 //                  pt-distribution
 210 //____________________________________________________________
 211 Double_t AliGenMUONlib::PtUpsilon( Double_t *px, Double_t *dummy )
 212 {
 213 // Upsilon pT
 214   const Double_t kpt0 = 5.3;
 215   const Double_t kxn  = 2.5;
 216   Double_t x=*px;
 217   //
 218   Double_t pass1 = 1.+(x/kpt0)*(x/kpt0);
 219   return x/TMath::Power(pass1,kxn);
 220 }
 221 //
 222 //                    y-distribution
 223 //
 224 //____________________________________________________________
 225 Double_t AliGenMUONlib::YUpsilon(Double_t *py, Double_t *dummy)
 226 {
 227 // Upsilon y
 228   const Double_t ky0 = 3.;
 229   const Double_t kb=1.;
 230   Double_t yu;
 231   Double_t y=TMath::Abs(*py);
 232   //
 233   if (y < ky0)
 234     yu=kb;
 235   else
 236     yu=kb*TMath::Exp(-(y-ky0)*(y-ky0)/2);
 237   return yu;
 238 }
 239 //                 particle composition
 240 //
 241 Int_t AliGenMUONlib::IpUpsilon(TRandom *)
 242 {
 243 // y composition
 244     return 553;
 245 }
 246
 247 //
 248 //                        Phi
 249 //
 250 //
 251 //    pt-distribution (by scaling of pion distribution)
 252 //____________________________________________________________
 253 Double_t AliGenMUONlib::PtPhi( Double_t *px, Double_t *dummy)
 254 {
 255 // Phi pT
 256   return PtScal(*px,7);
 257 }
 258 //    y-distribution
 259 Double_t AliGenMUONlib::YPhi( Double_t *px, Double_t *dummy)
 260 {
 261 // Phi y
 262     Double_t *dum=0;
 263     return YJpsi(px,dum);
 264 }
 265 //                 particle composition
 266 //
 267 Int_t AliGenMUONlib::IpPhi(TRandom *)
 268 {
 269 // Phi composition
 270     return 41;
 271 }
 272
 273 //
 274 //                        Charm
 275 //
 276 //
 277 //                    pt-distribution
 278 //____________________________________________________________
 279 Double_t AliGenMUONlib::PtCharm( Double_t *px, Double_t *dummy)
 280 {
 281 // Charm pT
 282   const Double_t kpt0 = 4.08;
 283   const Double_t kxn  = 9.40;
 284
 285   Double_t x=*px;
 286   //
 287   Double_t pass1 = 1.+(x/kpt0);
 288   return x/TMath::Power(pass1,kxn);
 289 }
 290 //                  y-distribution
 291 Double_t AliGenMUONlib::YCharm( Double_t *px, Double_t *dummy)
 292 {
 293 // Charm y
 294     Double_t *dum=0;
 295     return YJpsi(px,dum);
 296 }
 297
 298 Int_t AliGenMUONlib::IpCharm(TRandom *ran)
 299 {
 300 // Charm composition
 301     Float_t random;
 302     Int_t ip;
 303 //    411,421,431,4122
 304     random = ran->Rndm();
 305     if (random < 0.5) {
 306         ip=411;
 307     } else if (random < 0.75) {
 308         ip=421;
 309     } else if (random < 0.90) {
 310         ip=431;
 311     } else {
 312         ip=4122;
 313     }
 314     if (ran->Rndm() < 0.5) {ip=-ip;}
 315
 316     return ip;
 317 }
 318
 319
 320 //
 321 //                        Beauty
 322 //
 323 //
 324 //                    pt-distribution
 325 //____________________________________________________________
 326 Double_t AliGenMUONlib::PtBeauty( Double_t *px, Double_t *dummy)
 327 {
 328 // Beauty pT
 329   const Double_t kpt0 = 4.;
 330   const Double_t kxn  = 3.6;
 331   Double_t x=*px;
 332   //
 333   Double_t pass1 = 1.+(x/kpt0)*(x/kpt0);
 334   return x/TMath::Power(pass1,kxn);
 335 }
 336 //                     y-distribution
 337 Double_t AliGenMUONlib::YBeauty( Double_t *px, Double_t *dummy)
 338 {
 339 // Beauty y
 340     Double_t *dum=0;
 341     return YJpsi(px,dum);
 342 }
 343
 344 Int_t AliGenMUONlib::IpBeauty(TRandom *ran)
 345 {
 346 // Beauty Composition
 347     Float_t random;
 348     Int_t ip;
 349     random = ran->Rndm();
 350     if (random < 0.5) {
 351         ip=511;
 352     } else if (random < 0.75) {
 353         ip=521;
 354     } else if (random < 0.90) {
 355         ip=531;
 356     } else {
 357         ip=5122;
 358     }
 359     if (ran->Rndm() < 0.5) {ip=-ip;}
 360
 361     return ip;
 362 }
 363
 364 typedef Double_t (*GenFunc) (Double_t*,  Double_t*);
 365 GenFunc AliGenMUONlib::GetPt(Int_t param,  const char* tname)
 366 {
 367 // Return pointer to pT parameterisation
 368     GenFunc func;
 369     switch (param)
 370     {
 371     case kPhi:
 372         func=PtPhi;
 373         break;
 374     case kJpsi:
 375         func=PtJpsi;
 376         break;
 377     case kUpsilon:
 378         func=PtUpsilon;
 379         break;
 380     case kCharm:
 381         func=PtCharm;
 382         break;
 383     case kBeauty:
 384         func=PtBeauty;
 385         break;
 386     case kPion:
 387         func=PtPion;
 388         break;
 389     case kKaon:
 390         func=PtKaon;
 391         break;
 392     default:
 393         func=0;
 394         printf("<AliGenMUONlib::GetPt> unknown parametrisation\n");
 395     }
 396     return func;
 397 }
 398
 399 GenFunc AliGenMUONlib::GetY(Int_t param, const char* tname)
 400 {
 401 // Return pointer to y- parameterisation
 402     GenFunc func;
 403     switch (param)
 404     {
 405     case kPhi:
 406         func=YPhi;
 407         break;
 408     case kJpsi:
 409         func=YJpsi;
 410         break;
 411     case kUpsilon:
 412         func=YUpsilon;
 413         break;
 414     case kCharm:
 415         func=YCharm;
 416         break;
 417     case kBeauty:
 418         func=YBeauty;
 419         break;
 420     case kPion:
 421         func=YPion;
 422         break;
 423     case kKaon:
 424         func=YKaon;
 425         break;
 426     default:
 427         func=0;
 428         printf("<AliGenMUONlib::GetY> unknown parametrisation\n");
 429     }
 430     return func;
 431 }
 432 typedef Int_t (*GenFuncIp) (TRandom *);
 433 GenFuncIp AliGenMUONlib::GetIp(Int_t param,  const char* tname)
 434 {
 435 // Return pointer to particle type parameterisation
 436     GenFuncIp func;
 437     switch (param)
 438     {
 439     case kPhi:
 440         func=IpPhi;
 441         break;
 442     case kJpsi:
 443         func=IpJpsi;
 444         break;
 445     case kUpsilon:
 446         func=IpUpsilon;
 447         break;
 448     case kCharm:
 449         func=IpCharm;
 450         break;
 451     case kBeauty:
 452         func=IpBeauty;
 453         break;
 454     case kPion:
 455         func=IpPion;
 456         break;
 457     case kKaon:
 458         func=IpKaon;
 459         break;
 460     default:
 461         func=0;
 462         printf("<AliGenMUONlib::GetIp> unknown parametrisation\n");
 463     }
 464     return func;
 465 }
 466
 467
 468
 469