EVGEN/AliGenParam.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
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   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     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  19 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  20 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  21
  22 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  23 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  24
  25 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  26 Correct the logics for SetForceDecay
  27
  28 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  29 New version from G.Martinez & A.Morsch
  30
  31 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  32 Introduction of the Copyright and cvs Log
  33
  34 */
  35
  36 #include "AliGenParam.h"
  37 #include "AliGenMUONlib.h"
  38 #include "AliGenPHOSlib.h"
  39 #include "AliRun.h"
  40 #include "AliPythia.h"
  41 #include <TParticle.h>
  42
  43 ClassImp(AliGenParam)
  44
  45 //------------------------------------------------------------
  46
  47   //Begin_Html
  48   /*
  49     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  50   */
  51   //End_Html
  52
  53 //____________________________________________________________
  54 //____________________________________________________________
  55 AliGenParam::AliGenParam()
  56                  :AliGenerator()
  57 {
  58 // Constructor
  59   fPtPara = 0;
  60   fYPara  = 0;
  61   fParam  = jpsi_p;
  62   fAnalog = analog;
  63   SetCutOnChild();
  64   SetChildMomentumRange();
  65   SetChildPtRange();
  66   SetChildPhiRange();
  67   SetChildThetaRange();
  68   SetDeltaPt();
  69 }
  70
  71 //____________________________________________________________
  72
  73 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param) :AliGenerator(npart)
  74 {
  75 // Constructor
  76   //
  77   //  fName="HMESONpara";
  78   //  fTitle="Heavy Mesons Parametrisation";
  79   fPtParaFunc = AliGenMUONlib::GetPt(param);
  80   fYParaFunc  = AliGenMUONlib::GetY(param);
  81   fIpParaFunc = AliGenMUONlib::GetIp(param);
  82
  83   fPtPara = 0;
  84   fYPara  = 0;
  85   fParam  = param;
  86   fAnalog = analog;
  87   fChildSelect.Set(5);
  88   for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
  89   SetForceDecay();
  90   SetCutOnChild();
  91   SetChildMomentumRange();
  92   SetChildPtRange();
  93   SetChildPhiRange();
  94   SetChildThetaRange();
  95   SetDeltaPt();
  96 }
  97
  98 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
  99                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 100                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 101                          Int_t    (*IpPara) ())
 102     :AliGenerator(npart)
 103 {
 104 // Constructor
 105 // Gines Martinez 1/10/99
 106     fPtParaFunc = PtPara;
 107     fYParaFunc  = YPara;
 108     fIpParaFunc = IpPara;
 109 //
 110     fPtPara = 0;
 111     fYPara  = 0;
 112     fParam  = param;
 113     fAnalog = analog;
 114     fChildSelect.Set(5);
 115     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 116     SetForceDecay();
 117     SetCutOnChild();
 118     SetChildMomentumRange();
 119     SetChildPtRange();
 120     SetChildPhiRange();
 121     SetChildThetaRange();
 122     SetDeltaPt();
 123 }
 124
 125 //____________________________________________________________
 126 AliGenParam::~AliGenParam()
 127 {
 128 // Destructor
 129     delete  fPtPara;
 130     delete  fYPara;
 131 }
 132
 133 //____________________________________________________________
 134 void AliGenParam::Init()
 135 {
 136 // Initialisation
 137     SetMC(new AliPythia());
 138     fPythia= (AliPythia*) fgMCEvGen;
 139
 140   //Begin_Html
 141   /*
 142     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 143   */
 144   //End_Html
 145
 146     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 147 //  Set representation precision to 10 MeV
 148     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 149
 150     fPtPara->SetNpx(npx);
 151
 152     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 153     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 154     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 155
 156 //
 157 // dN/dy| y=0
 158     Double_t y1=0;
 159     Double_t y2=0;
 160
 161     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 162 //
 163 // Integral over generation region
 164     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 165     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 166     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 167     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 168     if (fAnalog == analog) {
 169         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 170         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 171         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 172     } else {
 173         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 174         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 175         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 176     }
 177 //
 178 // particle decay related initialization
 179     fPythia->DefineParticles();
 180 // semimuonic decays of charm and beauty
 181     fPythia->ForceDecay(fForceDecay);
 182 //
 183     switch (fForceDecay)
 184     {
 185     case semielectronic:
 186     case dielectron:
 187     case b_jpsi_dielectron:
 188     case b_psip_dielectron:
 189         fChildSelect[0]=11;
 190         break;
 191     case semimuonic:
 192     case dimuon:
 193     case b_jpsi_dimuon:
 194     case b_psip_dimuon:
 195         fChildSelect[0]=13;
 196         break;
 197     case pitomu:
 198         fChildSelect[0]=13;
 199         break;
 200     case katomu:
 201         fChildSelect[0]=13;
 202         break;
 203     case nodecay:
 204         break;
 205     case all:
 206         break;
 207     }
 208 }
 209
 210 //____________________________________________________________
 211 void AliGenParam::Generate()
 212 {
 213 //
 214 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 215 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 216 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 217 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 218 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 219 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 220 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 221 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 222 //
 223
 224
 225   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 226   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 227   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 228   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 229   Float_t p[3], pc[3],
 230           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 231   Float_t ty, xmt;
 232   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 233   Float_t  wgtp, wgtch;
 234   Double_t dummy;
 235   static TClonesArray *particles;
 236   //
 237   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 238   //
 239   Float_t random[6];
 240
 241 // Calculating vertex position per event
 242   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 243   if(fVertexSmear==perEvent) {
 244       gMC->Rndm(random,6);
 245       for (j=0;j<3;j++) {
 246           origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 247               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 248       }
 249   }
 250   Int_t ipa=0;
 251 // Generating fNpart particles
 252   while (ipa<fNpart) {
 253       while(1) {
 254 //
 255 // particle type
 256           Int_t iPart = fIpParaFunc();
 257           fChildWeight=(fPythia->GetBraPart(iPart))*fParentWeight;
 258           Float_t am=fPythia->GetPMAS(fPythia->Lucomp(iPart),1);
 259           gMC->Rndm(random,2);
 260 //
 261 // phi
 262           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 263 //
 264 // y
 265           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 266 //
 267 // pT
 268           if (fAnalog == analog) {
 269               pt=fPtPara->GetRandom();
 270               wgtp=fParentWeight;
 271               wgtch=fChildWeight;
 272           } else {
 273               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 274               Double_t ptd=pt;
 275               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 276               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 277           }
 278           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 279           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 280           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 281 // Cut on theta
 282           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 283           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 284 // Cut on momentum
 285           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 286           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 287           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 288           p[2]=pl;
 289           if(fVertexSmear==perTrack) {
 290               gMC->Rndm(random,6);
 291               for (j=0;j<3;j++) {
 292                   origin0[j]=
 293                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 294                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 295               }
 296           }
 297
 298 // Looking at fForceDecay :
 299 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 300 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 301 //
 302 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 303 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 304 //
 305           if (fForceDecay != nodecay) {
 306 // Using lujet to decay particle
 307               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 308               fPythia->DecayParticle(iPart,energy,theta,phi);
 309 //
 310 // select decay particles
 311               Int_t np=fPythia->ImportParticles(particles,"All");
 312               Int_t ncsel=0;
 313               for (i = 1; i<np; i++) {
 314                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 315                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 316 //
 317 // children
 318                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)))
 319                   {
 320                       pc[0]=iparticle->Px();
 321                       pc[1]=iparticle->Py();
 322                       pc[2]=iparticle->Pz();
 323                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 324                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 325                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 326                       if (fCutOnChild) {
 327                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 328                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 329                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 330                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 331                           Bool_t childok =
 332                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 333                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 334                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 335                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 336                           if(childok)
 337                           {
 338                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 339                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 340                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 341                               kfch[ncsel]=kf;
 342                               ncsel++;
 343                           } else {
 344                               ncsel=-1;
 345                               break;
 346                           } // child kine cuts
 347                       } else {
 348                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 349                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 350                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 351                           kfch[ncsel]=kf;
 352                           ncsel++;
 353                       } // if child selection
 354                   } // select muon
 355               } // decay particle loop
 356               Int_t iparent;
 357               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 358                   ipa++;
 359 //
 360 // parent
 361                   gAlice->
 362                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 363                   iparent=nt;
 364
 365                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 366                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 367                                        &pch[i][0],och,polar,
 368                                        0,"Decay",nt,wgtch);
 369                       gAlice->KeepTrack(nt);
 370                   }
 371               }  // Decays by Lujet
 372           } // kinematic selection
 373           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 374           {
 375             gAlice->
 376                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,"Primary",nt,wgtp);
 377             ipa++;
 378           }
 379           break;
 380     } // while
 381   } // event loop
 382 }
 383
 384 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 385 {
 386 // True if particle is in list of selected children
 387     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 388     {
 389         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 390     }
 391     return kFALSE;
 392 }
 393
 394 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 395 {
 396 // Perform kinematic cuts
 397     Float_t px=particle->Px();
 398     Float_t py=particle->Py();
 399     Float_t pz=particle->Pz();
 400 //
 401 // momentum cut
 402     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 403     if (p > fPMax || p < fPMin)
 404     {
 405 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 406         return kFALSE;
 407     }
 408     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 409
 410 //
 411 // theta cut
 412     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 413     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 414     {
 415 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 416         return kFALSE;
 417     }
 418
 419     return kTRUE;
 420 }
 421
 422
 423
 424