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.              *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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 1.24  2000/10/18 19:11:27  hristov
  19 Division by zero fixed
  20
  21 Revision 1.23  2000/10/02 21:28:06  fca
  22 Removal of useless dependecies via forward declarations
  23
  24 Revision 1.22  2000/09/12 14:14:55  morsch
  25 Call fDecayer->ForceDecay() at the beginning of Generate().
  26
  27 Revision 1.21  2000/09/08 15:39:01  morsch
  28 Handle the case fForceDecay=all during the generation, i.e. select all secondaries.
  29
  30 Revision 1.20  2000/09/06 14:35:44  morsch
  31 Use AliDecayerPythia for particle decays.
  32
  33 Revision 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
  34 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  35
  36 Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  37 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  38 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  39 use of function pointers in Config.C.
  40
  41 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  42 All coding rule violations except RS3 corrected
  43
  44 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  45 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  46 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  47 - Most coding rule violations corrected.
  48
  49 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  50 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  51 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  52
  53 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  54 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  55
  56 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  57 Correct the logics for SetForceDecay
  58
  59 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  60 New version from G.Martinez & A.Morsch
  61
  62 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  63 Introduction of the Copyright and cvs Log
  64
  65 */
  66
  67 #include "AliGenParam.h"
  68 #include "AliDecayerPythia.h"
  69 #include "AliGenMUONlib.h"
  70 #include "AliRun.h"
  71 #include <TParticle.h>
  72 #include <TParticlePDG.h>
  73 #include <TDatabasePDG.h>
  74 #include <TLorentzVector.h>
  75
  76 #include <TF1.h>
  77
  78 ClassImp(AliGenParam)
  79
  80 //------------------------------------------------------------
  81
  82   //Begin_Html
  83   /*
  84     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  85   */
  86   //End_Html
  87
  88 //____________________________________________________________
  89 //____________________________________________________________
  90 AliGenParam::AliGenParam()
  91 {
  92 // Deafault constructor
  93     fPtPara = 0;
  94     fYPara  = 0;
  95     fParam  = jpsi_p;
  96     fAnalog = analog;
  97     SetCutOnChild();
  98     SetChildMomentumRange();
  99     SetChildPtRange();
 100     SetChildPhiRange();
 101     SetChildThetaRange();
 102     SetDeltaPt();
 103 }
 104
 105 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 106 {
 107 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
 108
 109     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 110     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 111     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 112
 113     fPtPara = 0;
 114     fYPara  = 0;
 115     fParam  = param;
 116     fAnalog = analog;
 117     fChildSelect.Set(5);
 118     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 119     SetForceDecay();
 120     SetCutOnChild();
 121     SetChildMomentumRange();
 122     SetChildPtRange();
 123     SetChildPhiRange();
 124     SetChildThetaRange();
 125     SetDeltaPt();
 126 }
 127
 128 //____________________________________________________________
 129
 130 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 131 {
 132 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 133 //
 134     AliGenLib* Library = new AliGenMUONlib();
 135
 136     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 137     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 138     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 139
 140     fPtPara = 0;
 141     fYPara  = 0;
 142     fParam  = param;
 143     fAnalog = analog;
 144     fChildSelect.Set(5);
 145     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 146     SetForceDecay();
 147     SetCutOnChild();
 148     SetChildMomentumRange();
 149     SetChildPtRange();
 150     SetChildPhiRange();
 151     SetChildThetaRange();
 152     SetDeltaPt();
 153 }
 154
 155 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
 156                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 157                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 158                          Int_t    (*IpPara) (TRandom *))
 159     :AliGenerator(npart)
 160 {
 161 // Constructor
 162 // Gines Martinez 1/10/99
 163     fPtParaFunc = PtPara;
 164     fYParaFunc  = YPara;
 165     fIpParaFunc = IpPara;
 166 //
 167     fPtPara = 0;
 168     fYPara  = 0;
 169     fParam  = param;
 170     fAnalog = analog;
 171     fChildSelect.Set(5);
 172     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 173     SetForceDecay();
 174     SetCutOnChild();
 175     SetChildMomentumRange();
 176     SetChildPtRange();
 177     SetChildPhiRange();
 178     SetChildThetaRange();
 179     SetDeltaPt();
 180 }
 181
 182
 183 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 184 {
 185 // copy constructor
 186 }
 187
 188 //____________________________________________________________
 189 AliGenParam::~AliGenParam()
 190 {
 191 // Destructor
 192     delete  fPtPara;
 193     delete  fYPara;
 194 }
 195
 196 //____________________________________________________________
 197 void AliGenParam::Init()
 198 {
 199 // Initialisation
 200
 201     fDecayer = new AliDecayerPythia();
 202   //Begin_Html
 203   /*
 204     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 205   */
 206   //End_Html
 207
 208     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 209 //  Set representation precision to 10 MeV
 210     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 211
 212     fPtPara->SetNpx(npx);
 213
 214     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 215     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 216     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 217
 218 //
 219 // dN/dy| y=0
 220     Double_t y1=0;
 221     Double_t y2=0;
 222
 223     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 224 //
 225 // Integral over generation region
 226     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 227     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 228     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 229     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 230     if (fAnalog == analog) {
 231         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 232         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 233         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 234     } else {
 235         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 236         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 237         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 238     }
 239 //
 240 // particle decay related initialization
 241     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 242     fDecayer->Init();
 243
 244 //
 245     switch (fForceDecay)
 246     {
 247     case semielectronic:
 248     case dielectron:
 249     case b_jpsi_dielectron:
 250     case b_psip_dielectron:
 251         fChildSelect[0]=11;
 252         break;
 253     case semimuonic:
 254     case dimuon:
 255     case b_jpsi_dimuon:
 256     case b_psip_dimuon:
 257         fChildSelect[0]=13;
 258         break;
 259     case pitomu:
 260         fChildSelect[0]=13;
 261         break;
 262     case katomu:
 263         fChildSelect[0]=13;
 264         break;
 265     case nodecay:
 266         break;
 267     case all:
 268         break;
 269     }
 270 }
 271
 272 //____________________________________________________________
 273 void AliGenParam::Generate()
 274 {
 275 //
 276 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 277 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 278 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 279 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 280 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 281 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 282 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 283 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 284 //
 285
 286     fDecayer->ForceDecay();
 287   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 288   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 289   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 290   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 291   Float_t p[3], pc[3],
 292           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 293   Float_t ty, xmt;
 294   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 295   Float_t  wgtp, wgtch;
 296   Double_t dummy;
 297   static TClonesArray *particles;
 298   //
 299   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 300
 301   static TDatabasePDG *DataBase = new TDatabasePDG();
 302   if(!DataBase) DataBase = new TDatabasePDG();
 303   //
 304   Float_t random[6];
 305
 306 // Calculating vertex position per event
 307   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 308   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 309       Rndm(random,6);
 310       for (j=0;j<3;j++) {
 311           origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 312               TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 313       }
 314   }
 315   Int_t ipa=0;
 316 // Generating fNpart particles
 317   while (ipa<fNpart) {
 318       while(1) {
 319 //
 320 // particle type
 321           Int_t iPart = fIpParaFunc(fRandom);
 322           fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 323           TParticlePDG *particle = DataBase->GetParticle(iPart);
 324           Float_t am = particle->Mass();
 325
 326           Rndm(random,2);
 327 //
 328 // phi
 329           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 330 //
 331 // y
 332           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 333 //
 334 // pT
 335           if (fAnalog == analog) {
 336               pt=fPtPara->GetRandom();
 337               wgtp=fParentWeight;
 338               wgtch=fChildWeight;
 339           } else {
 340               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 341               Double_t ptd=pt;
 342               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 343               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 344           }
 345           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 346       if (TMath::Abs(ty)==1) ty=0;
 347           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 348           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 349 // Cut on theta
 350           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 351           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 352 // Cut on momentum
 353           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 354           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 355           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 356           p[2]=pl;
 357           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 358               Rndm(random,6);
 359               for (j=0;j<3;j++) {
 360                   origin0[j]=
 361                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 362                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 363               }
 364           }
 365
 366 // Looking at fForceDecay :
 367 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 368 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 369 //
 370 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 371 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 372 //
 373           if (fForceDecay != nodecay) {
 374 // Using lujet to decay particle
 375               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 376               TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 377               fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 378 //
 379 // select decay particles
 380               Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 381               Int_t ncsel=0;
 382               for (i = 1; i<np; i++) {
 383                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 384                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 385 //
 386 // children
 387                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay==all)
 388                   {
 389                       pc[0]=iparticle->Px();
 390                       pc[1]=iparticle->Py();
 391                       pc[2]=iparticle->Pz();
 392                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 393                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 394                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 395                       if (fCutOnChild) {
 396                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 397                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 398                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 399                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 400                           Bool_t childok =
 401                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 402                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 403                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 404                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 405                           if(childok)
 406                           {
 407                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 408                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 409                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 410                               kfch[ncsel]=kf;
 411                               ncsel++;
 412                           } else {
 413                               ncsel=-1;
 414                               break;
 415                           } // child kine cuts
 416                       } else {
 417                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 418                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 419                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 420                           kfch[ncsel]=kf;
 421                           ncsel++;
 422                       } // if child selection
 423                   } // select muon
 424               } // decay particle loop
 425               Int_t iparent;
 426               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 427                   ipa++;
 428 //
 429 // parent
 430                   gAlice->
 431                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 432                   iparent=nt;
 433                   gAlice->KeepTrack(nt);
 434                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 435                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 436                                        &pch[i][0],och,polar,
 437                                        0,kPDecay,nt,wgtch);
 438                       gAlice->KeepTrack(nt);
 439                   }
 440               }  // Decays by Lujet
 441           } // kinematic selection
 442           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 443           {
 444             gAlice->
 445                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 446             ipa++;
 447           }
 448           break;
 449     } // while
 450   } // event loop
 451 }
 452
 453 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 454 {
 455 // True if particle is in list of selected children
 456     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 457     {
 458         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 459     }
 460     return kFALSE;
 461 }
 462
 463 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 464 {
 465 // Perform kinematic cuts
 466     Float_t px=particle->Px();
 467     Float_t py=particle->Py();
 468     Float_t pz=particle->Pz();
 469 //
 470 // momentum cut
 471     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 472     if (p > fPMax || p < fPMin)
 473     {
 474 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 475         return kFALSE;
 476     }
 477     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 478
 479 //
 480 // theta cut
 481     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 482     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 483     {
 484 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 485         return kFALSE;
 486     }
 487
 488     return kTRUE;
 489 }
 490
 491
 492 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 493 {
 494 // Assignment operator
 495     return *this;
 496 }
 497
 498
 499