EVGEN/AliGenParam.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 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  19 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  20 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  21 use of function pointers in Config.C.
  22
  23 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  24 All coding rule violations except RS3 corrected
  25
  26 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  27 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  28 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  29 - Most coding rule violations corrected.
  30
  31 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  32 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  33 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  34
  35 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  36 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  37
  38 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  39 Correct the logics for SetForceDecay
  40
  41 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  42 New version from G.Martinez & A.Morsch
  43
  44 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  45 Introduction of the Copyright and cvs Log
  46
  47 */
  48
  49 #include "AliGenParam.h"
  50 #include "AliGenMUONlib.h"
  51 #include "AliRun.h"
  52 #include "AliPythia.h"
  53 #include <TParticle.h>
  54 #include <TF1.h>
  55
  56 ClassImp(AliGenParam)
  57
  58 //------------------------------------------------------------
  59
  60   //Begin_Html
  61   /*
  62     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  63   */
  64   //End_Html
  65
  66 //____________________________________________________________
  67 //____________________________________________________________
  68 AliGenParam::AliGenParam()
  69                  :AliGenerator()
  70 {
  71 // Deafault constructor
  72     fPtPara = 0;
  73     fYPara  = 0;
  74     fParam  = jpsi_p;
  75     fAnalog = analog;
  76     SetCutOnChild();
  77     SetChildMomentumRange();
  78     SetChildPtRange();
  79     SetChildPhiRange();
  80     SetChildThetaRange();
  81     SetDeltaPt();
  82 }
  83
  84 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
  85 {
  86 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
  87
  88     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
  89     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
  90     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
  91
  92     fPtPara = 0;
  93     fYPara  = 0;
  94     fParam  = param;
  95     fAnalog = analog;
  96     fChildSelect.Set(5);
  97     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
  98     SetForceDecay();
  99     SetCutOnChild();
 100     SetChildMomentumRange();
 101     SetChildPtRange();
 102     SetChildPhiRange();
 103     SetChildThetaRange();
 104     SetDeltaPt();
 105 }
 106
 107 //____________________________________________________________
 108
 109 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 110 {
 111 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 112 //
 113     AliGenLib* Library = new AliGenMUONlib();
 114
 115     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 116     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 117     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 118
 119     fPtPara = 0;
 120     fYPara  = 0;
 121     fParam  = param;
 122     fAnalog = analog;
 123     fChildSelect.Set(5);
 124     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 125     SetForceDecay();
 126     SetCutOnChild();
 127     SetChildMomentumRange();
 128     SetChildPtRange();
 129     SetChildPhiRange();
 130     SetChildThetaRange();
 131     SetDeltaPt();
 132 }
 133
 134 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
 135                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 136                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 137                          Int_t    (*IpPara) ())
 138     :AliGenerator(npart)
 139 {
 140 // Constructor
 141 // Gines Martinez 1/10/99
 142     fPtParaFunc = PtPara;
 143     fYParaFunc  = YPara;
 144     fIpParaFunc = IpPara;
 145 //
 146     fPtPara = 0;
 147     fYPara  = 0;
 148     fParam  = param;
 149     fAnalog = analog;
 150     fChildSelect.Set(5);
 151     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 152     SetForceDecay();
 153     SetCutOnChild();
 154     SetChildMomentumRange();
 155     SetChildPtRange();
 156     SetChildPhiRange();
 157     SetChildThetaRange();
 158     SetDeltaPt();
 159 }
 160
 161
 162 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 163 {
 164 // copy constructor
 165 }
 166
 167 //____________________________________________________________
 168 AliGenParam::~AliGenParam()
 169 {
 170 // Destructor
 171     delete  fPtPara;
 172     delete  fYPara;
 173 }
 174
 175 //____________________________________________________________
 176 void AliGenParam::Init()
 177 {
 178 // Initialisation
 179     SetMC(new AliPythia());
 180     fPythia= (AliPythia*) fgMCEvGen;
 181
 182   //Begin_Html
 183   /*
 184     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 185   */
 186   //End_Html
 187
 188     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 189 //  Set representation precision to 10 MeV
 190     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 191
 192     fPtPara->SetNpx(npx);
 193
 194     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 195     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 196     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 197
 198 //
 199 // dN/dy| y=0
 200     Double_t y1=0;
 201     Double_t y2=0;
 202
 203     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 204 //
 205 // Integral over generation region
 206     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 207     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 208     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 209     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 210     if (fAnalog == analog) {
 211         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 212         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 213         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 214     } else {
 215         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 216         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 217         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 218     }
 219 //
 220 // particle decay related initialization
 221     fPythia->DefineParticles();
 222 // semimuonic decays of charm and beauty
 223     fPythia->ForceDecay(fForceDecay);
 224 //
 225     switch (fForceDecay)
 226     {
 227     case semielectronic:
 228     case dielectron:
 229     case b_jpsi_dielectron:
 230     case b_psip_dielectron:
 231         fChildSelect[0]=11;
 232         break;
 233     case semimuonic:
 234     case dimuon:
 235     case b_jpsi_dimuon:
 236     case b_psip_dimuon:
 237         fChildSelect[0]=13;
 238         break;
 239     case pitomu:
 240         fChildSelect[0]=13;
 241         break;
 242     case katomu:
 243         fChildSelect[0]=13;
 244         break;
 245     case nodecay:
 246         break;
 247     case all:
 248         break;
 249     }
 250 }
 251
 252 //____________________________________________________________
 253 void AliGenParam::Generate()
 254 {
 255 //
 256 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 257 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 258 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 259 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 260 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 261 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 262 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 263 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 264 //
 265
 266
 267   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 268   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 269   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 270   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 271   Float_t p[3], pc[3],
 272           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 273   Float_t ty, xmt;
 274   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 275   Float_t  wgtp, wgtch;
 276   Double_t dummy;
 277   static TClonesArray *particles;
 278   //
 279   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 280   //
 281   Float_t random[6];
 282
 283 // Calculating vertex position per event
 284   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 285   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 286       gMC->Rndm(random,6);
 287       for (j=0;j<3;j++) {
 288           origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 289               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 290       }
 291   }
 292   Int_t ipa=0;
 293 // Generating fNpart particles
 294   while (ipa<fNpart) {
 295       while(1) {
 296 //
 297 // particle type
 298           Int_t iPart = fIpParaFunc();
 299           fChildWeight=(fPythia->GetBraPart(iPart))*fParentWeight;
 300           Float_t am=fPythia->GetPMAS(fPythia->Lucomp(iPart),1);
 301           gMC->Rndm(random,2);
 302 //
 303 // phi
 304           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 305 //
 306 // y
 307           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 308 //
 309 // pT
 310           if (fAnalog == analog) {
 311               pt=fPtPara->GetRandom();
 312               wgtp=fParentWeight;
 313               wgtch=fChildWeight;
 314           } else {
 315               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 316               Double_t ptd=pt;
 317               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 318               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 319           }
 320           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 321           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 322           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 323 // Cut on theta
 324           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 325           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 326 // Cut on momentum
 327           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 328           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 329           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 330           p[2]=pl;
 331           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 332               gMC->Rndm(random,6);
 333               for (j=0;j<3;j++) {
 334                   origin0[j]=
 335                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 336                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 337               }
 338           }
 339
 340 // Looking at fForceDecay :
 341 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 342 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 343 //
 344 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 345 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 346 //
 347           if (fForceDecay != nodecay) {
 348 // Using lujet to decay particle
 349               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 350               fPythia->DecayParticle(iPart,energy,theta,phi);
 351 //
 352 // select decay particles
 353               Int_t np=fPythia->ImportParticles(particles,"All");
 354               Int_t ncsel=0;
 355               for (i = 1; i<np; i++) {
 356                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 357                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 358 //
 359 // children
 360                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)))
 361                   {
 362                       pc[0]=iparticle->Px();
 363                       pc[1]=iparticle->Py();
 364                       pc[2]=iparticle->Pz();
 365                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 366                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 367                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 368                       if (fCutOnChild) {
 369                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 370                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 371                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 372                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 373                           Bool_t childok =
 374                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 375                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 376                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 377                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 378                           if(childok)
 379                           {
 380                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 381                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 382                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 383                               kfch[ncsel]=kf;
 384                               ncsel++;
 385                           } else {
 386                               ncsel=-1;
 387                               break;
 388                           } // child kine cuts
 389                       } else {
 390                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 391                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 392                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 393                           kfch[ncsel]=kf;
 394                           ncsel++;
 395                       } // if child selection
 396                   } // select muon
 397               } // decay particle loop
 398               Int_t iparent;
 399               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 400                   ipa++;
 401 //
 402 // parent
 403                   gAlice->
 404                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 405                   iparent=nt;
 406                   gAlice->KeepTrack(nt);
 407                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 408                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 409                                        &pch[i][0],och,polar,
 410                                        0,"Decay",nt,wgtch);
 411                       gAlice->KeepTrack(nt);
 412                   }
 413               }  // Decays by Lujet
 414           } // kinematic selection
 415           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 416           {
 417             gAlice->
 418                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 419             ipa++;
 420           }
 421           break;
 422     } // while
 423   } // event loop
 424 }
 425
 426 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 427 {
 428 // True if particle is in list of selected children
 429     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 430     {
 431         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 432     }
 433     return kFALSE;
 434 }
 435
 436 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 437 {
 438 // Perform kinematic cuts
 439     Float_t px=particle->Px();
 440     Float_t py=particle->Py();
 441     Float_t pz=particle->Pz();
 442 //
 443 // momentum cut
 444     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 445     if (p > fPMax || p < fPMin)
 446     {
 447 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 448         return kFALSE;
 449     }
 450     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 451
 452 //
 453 // theta cut
 454     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 455     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 456     {
 457 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 458         return kFALSE;
 459     }
 460
 461     return kTRUE;
 462 }
 463
 464
 465 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 466 {
 467 // Assignment operator
 468     return *this;
 469 }
 470
 471
 472