Pair generator
[u/mrichter/AliRoot.git] / EVGEN / AliGenPairFlat.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 // Generator for particle pairs in a preset
18 // kinematic range 
19 // ranges can be set for invariant mass, pair pT, pair rapidity
20 // and pair azimuth
21
22 //
23 // Comments and suggestions: markus.konrad.kohler@cern.ch
24 //
25
26 #include "TPDGCode.h"
27 #include <TDatabasePDG.h>
28 #include "AliGenEventHeader.h"
29 #include "TF1.h"
30
31 #include "AliGenPairFlat.h"
32
33 ClassImp(AliGenPairFlat)
34
35 //_____________________________________________________________________________
36 AliGenPairFlat::AliGenPairFlat()
37     :AliGenerator(), 
38      fPairNpart(10),
39      fPairYMin(-10.),
40      fPairYMax(10.),
41      fPairPhiMin(0.),
42      fPairPhiMax(TMath::TwoPi()),
43      fPairPtMin(0.001),
44      fPairPtMax(50.),
45      fPairMassMin(0.),
46      fPairMassMax(10.),
47      fLegPdg1(11),
48      fLegPdg2(-11),
49      fAlpha(0.),
50      fDebug(0)
51 {
52   //
53   // Default constructor
54   //
55 }
56
57 //_____________________________________________________________________________
58 void AliGenPairFlat::Generate()
59 {
60   //
61   // Generate a random pair of particles
62   //
63   
64     Float_t polar[3]= {0,0,0};
65     Float_t origin[3];
66     Float_t time;
67
68     Float_t p[3];
69     Int_t i, j, nt;
70     Double_t phi, y, mass, mt, e, pt;
71     Float_t weight = 1.;
72     Double_t  pt1, pt2, y1, y2;
73
74     TLorentzVector mother, dau1, dau2;
75     Float_t random[6];
76
77 //    TF1* fPol = new TF1("fPol","1.+[0]*x*x",-1.,1.);
78     TF1 fPol("fPol","1.+[0]*x*x",-1.,1.);
79     fPol.SetParameter(0,fAlpha);
80
81
82     for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
83     time = fTimeOrigin;
84     if(fVertexSmear==kPerEvent) {
85         Vertex();
86         for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fVertex[j];
87         time = fTime;
88      }
89
90         printf("\n\n------------------GENERATOR SETTINGS------------------\n\n");
91         printf("You choosed for the mother the Mass range %f - %f     \n",fPairMassMin,fPairMassMax);
92         printf("You choosed for the mother the transverse Momentum range %f - %f \n",fPairPtMin,fPairPtMax);
93         printf("You choosed for the mother the Phi range %f - %f \n",fPairPhiMin,fPairPhiMax);
94         printf("The Particle will decay in (pdg) %i and %i\n \n",fLegPdg1, fLegPdg2);
95         printf("The rest Mass of first daughter (%s) is %f \n",
96         TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(TMath::Abs(fLegPdg1))->GetTitle(),
97         TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(TMath::Abs(fLegPdg1))->Mass());
98         printf("The rest Mass of second daughter (%s) is %f \n",
99         TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(TMath::Abs(fLegPdg2))->GetTitle(),
100         TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(TMath::Abs(fLegPdg2))->Mass());
101         printf("polarization factor is alpha == %lf \n",fAlpha);
102         printf("vertex is at x == %f || y == %f || z == %f   \n",origin[0],origin[1],origin[2]);
103         printf("\n----------------------------------------------------------\n");
104
105
106     for(i=0;i<fPairNpart;i++) {
107
108         // mother properties
109         Rndm(random,4);
110         mass    = fPairMassMin+random[0]*(fPairMassMax-fPairMassMin);
111         pt      = fPairPtMin+random[1]*(fPairPtMax-fPairPtMin);
112         y       = fPairYMin+random[2]*(fPairYMax-fPairYMin);
113         phi     = fPairPhiMin+random[3]*(fPairPhiMax-fPairPhiMin);
114
115         mt      = TMath::Sqrt(pt*pt + mass*mass);
116         p[0]    = pt*TMath::Cos(phi);
117         p[1]    = pt*TMath::Sin(phi);
118         p[2]    = mt*TMath::SinH(y);
119         e       = mt*TMath::CosH(y);
120
121         mother.SetPxPyPzE(p[0],p[1],p[2],e); 
122         
123
124          if (fDebug == 2)    printf("p = (%+11.4e,%+11.4e,%+11.4e) GeV || pt = %+11.4e || y =  %+11.4e || weight=%+11.4e || E= %+11.4e\n",p[0],p[1],p[2],pt, y,weight,e);
125
126         //decay procedure
127         if(!Decay(mother,dau1,dau2,fPol))continue;
128
129         pt1 = dau1.Pt();
130         pt2 = dau2.Pt();
131         y1 = dau1.Rapidity();
132         y2 = dau2.Rapidity();
133
134         //first daughter
135         p[0] = dau1.Px();
136         p[1] = dau1.Py();
137         p[2] = dau1.Pz();
138         e = dau1.E();
139
140         if(fVertexSmear==kPerTrack) {
141             Rndm(random,6);
142             for (j=0;j<3;j++) {
143                 origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
144                     TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
145             }
146
147             Rndm(random,2);
148             time = fTimeOrigin + fOsigma[2]/TMath::Ccgs()*
149               TMath::Cos(2*random[0]*TMath::Pi())*
150               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[1]));
151         }
152
153         PushTrack(fTrackIt,-1,fLegPdg1,p,origin,polar,time,kPPrimary,nt, weight);
154         if (fDebug == 2) printf("dau1-->id=%+3d, p = (%+11.4e,%+11.4e,%+11.4e) GeV || pt = %+11.4e || weight=%+11.4e || E= %+11.4e\n",fLegPdg1,p[0],p[1],p[2],pt1,weight,e);
155
156         //second daughter
157         p[0] = dau2.Px();
158         p[1] = dau2.Py();
159         p[2] = dau2.Pz();
160         e = dau2.E();
161
162         if(fVertexSmear==kPerTrack) {
163             Rndm(random,6);
164             for (j=0;j<3;j++) {
165                 origin[j]=fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
166                     TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
167             }
168
169             Rndm(random,2);
170             time = fTimeOrigin + fOsigma[2]/TMath::Ccgs()*
171               TMath::Cos(2*random[0]*TMath::Pi())*
172               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[1]));
173         }
174
175         PushTrack(fTrackIt,-1,fLegPdg2,p,origin,polar,time,kPPrimary,nt,weight);
176       if (fDebug == 2) printf("dau2-->id=%+3d, p = (%+11.4e,%+11.4e,%+11.4e) GeV || pt = %+11.4e || weight=%+11.4e || E= %+11.4e\n",fLegPdg2,p[0],p[1],p[2],pt2, weight,e);
177
178     }//particle loop
179
180 }
181
182 //_____________________________________________________________________________
183
184 void AliGenPairFlat::Init()
185 {
186         //
187         // Init
188         //
189
190         printf("AliGenPairFlat::Init() not implemented!!!\n");
191
192 }
193
194
195 //_____________________________________________________________________________
196
197
198 Bool_t AliGenPairFlat::Decay(TLorentzVector mother, TLorentzVector &dau1, TLorentzVector &dau2, TF1 polfactor)
199 {
200         //
201         // decay procedure
202         //
203
204         Double_t mp, md1, md2, ed1, ed2, pd1, pd2;
205         Double_t costheta, sintheta, phi;
206
207         mp = mother.M();
208         md1 = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(TMath::Abs(fLegPdg1))->Mass();
209         md2 = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(TMath::Abs(fLegPdg2))->Mass();
210
211         if(mp < md1+md2){
212         printf("Daughters are heavier than Mother!! Check Kinematics!! \n");
213         return 0;
214         }
215
216   ed1 = (mp*mp + md1*md1 - md2*md2)/(2.*mp);
217   ed2 = mp-ed1;
218   pd1 = TMath::Sqrt((ed1+md1)*(ed1-md1));
219   pd2 = TMath::Sqrt((mp*mp-(md1+md2)*(md1+md2))*(mp*mp -(md1-md2)*(md1-md2)))/(2.*mp);
220
221   costheta = polfactor.GetRandom(); //polarization
222   sintheta = TMath::Sqrt((1.+costheta)*(1.-costheta));
223   phi      = 2.0*TMath::Pi()*gRandom->Rndm();
224
225         dau1.SetPxPyPzE(pd1*sintheta*TMath::Cos(phi), 
226                         pd1*sintheta*TMath::Sin(phi), 
227                         pd1*costheta,
228                         ed1); 
229
230         dau2.SetPxPyPzE((-1.)*pd1*sintheta*TMath::Cos(phi),
231                         (-1.)*pd1*sintheta*TMath::Sin(phi), 
232                         (-1.)*pd1*costheta,
233                         ed2);
234
235         TVector3 boost = mother.BoostVector();
236
237         dau1.Boost(boost);
238         dau2.Boost(boost);
239
240   return 1;
241
242 }
243
244
245