EVGEN/AliGenParam.cxx

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  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.26  2000/12/21 16:24:06  morsch
  19 Coding convention clean-up
  20
  21 Revision 1.25  2000/11/30 07:12:50  alibrary
  22 Introducing new Rndm and QA classes
  23
  24 Revision 1.24  2000/10/18 19:11:27  hristov
  25 Division by zero fixed
  26
  27 Revision 1.23  2000/10/02 21:28:06  fca
  28 Removal of useless dependecies via forward declarations
  29
  30 Revision 1.22  2000/09/12 14:14:55  morsch
  31 Call fDecayer->ForceDecay() at the beginning of Generate().
  32
  33 Revision 1.21  2000/09/08 15:39:01  morsch
  34 Handle the case fForceDecay=all during the generation, i.e. select all secondaries.
  35
  36 Revision 1.20  2000/09/06 14:35:44  morsch
  37 Use AliDecayerPythia for particle decays.
  38
  39 Revision 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
  40 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  41
  42 Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  43 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  44 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  45 use of function pointers in Config.C.
  46
  47 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  48 All coding rule violations except RS3 corrected
  49
  50 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  51 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  52 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  53 - Most coding rule violations corrected.
  54
  55 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  56 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  57 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  58
  59 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  60 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  61
  62 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  63 Correct the logics for SetForceDecay
  64
  65 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  66 New version from G.Martinez & A.Morsch
  67
  68 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  69 Introduction of the Copyright and cvs Log
  70
  71 */
  72
  73 #include "AliGenParam.h"
  74 #include "AliDecayerPythia.h"
  75 #include "AliGenMUONlib.h"
  76 #include "AliRun.h"
  77 #include <TParticle.h>
  78 #include <TParticlePDG.h>
  79 #include <TDatabasePDG.h>
  80 #include <TLorentzVector.h>
  81
  82 #include <TF1.h>
  83
  84 ClassImp(AliGenParam)
  85
  86 //------------------------------------------------------------
  87
  88   //Begin_Html
  89   /*
  90     <img src="picts/AliGenParam.gif">
  91   */
  92   //End_Html
  93
  94 //____________________________________________________________
  95 //____________________________________________________________
  96 AliGenParam::AliGenParam()
  97 {
  98 // Deafault constructor
  99     fPtPara = 0;
 100     fYPara  = 0;
 101     fParam  = jpsi_p;
 102     fAnalog = analog;
 103     SetCutOnChild();
 104     SetChildMomentumRange();
 105     SetChildPtRange();
 106     SetChildPhiRange();
 107     SetChildThetaRange();
 108     SetDeltaPt();
 109 //
 110 // Set random number generator
 111     sRandom = fRandom;
 112 }
 113
 114 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 115 {
 116 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
 117
 118     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 119     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 120     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 121
 122     fPtPara = 0;
 123     fYPara  = 0;
 124     fParam  = param;
 125     fAnalog = analog;
 126     fChildSelect.Set(5);
 127     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 128     SetForceDecay();
 129     SetCutOnChild();
 130     SetChildMomentumRange();
 131     SetChildPtRange();
 132     SetChildPhiRange();
 133     SetChildThetaRange();
 134     SetDeltaPt();
 135 //
 136 // Set random number generator
 137     sRandom = fRandom;
 138 }
 139
 140 //____________________________________________________________
 141
 142 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param, char* tname):AliGenerator(npart)
 143 {
 144 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 145 //
 146     AliGenLib* pLibrary = new AliGenMUONlib();
 147
 148     fPtParaFunc = pLibrary->GetPt(param, tname);
 149     fYParaFunc  = pLibrary->GetY (param, tname);
 150     fIpParaFunc = pLibrary->GetIp(param, tname);
 151
 152     fPtPara = 0;
 153     fYPara  = 0;
 154     fParam  = param;
 155     fAnalog = analog;
 156     fChildSelect.Set(5);
 157     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 158     SetForceDecay();
 159     SetCutOnChild();
 160     SetChildMomentumRange();
 161     SetChildPtRange();
 162     SetChildPhiRange();
 163     SetChildThetaRange();
 164     SetDeltaPt();
 165 }
 166
 167 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Param_t param,
 168                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 169                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 170                          Int_t    (*IpPara) (TRandom *))
 171     :AliGenerator(npart)
 172 {
 173 // Constructor
 174 // Gines Martinez 1/10/99
 175     fPtParaFunc = PtPara;
 176     fYParaFunc  = YPara;
 177     fIpParaFunc = IpPara;
 178 //
 179     fPtPara = 0;
 180     fYPara  = 0;
 181     fParam  = param;
 182     fAnalog = analog;
 183     fChildSelect.Set(5);
 184     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 185     SetForceDecay();
 186     SetCutOnChild();
 187     SetChildMomentumRange();
 188     SetChildPtRange();
 189     SetChildPhiRange();
 190     SetChildThetaRange();
 191     SetDeltaPt();
 192 }
 193
 194
 195 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 196 {
 197 // copy constructor
 198 }
 199
 200 //____________________________________________________________
 201 AliGenParam::~AliGenParam()
 202 {
 203 // Destructor
 204     delete  fPtPara;
 205     delete  fYPara;
 206 }
 207
 208 //____________________________________________________________
 209 void AliGenParam::Init()
 210 {
 211 // Initialisation
 212
 213     fDecayer = new AliDecayerPythia();
 214   //Begin_Html
 215   /*
 216     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 217   */
 218   //End_Html
 219
 220     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 221 //  Set representation precision to 10 MeV
 222     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 223
 224     fPtPara->SetNpx(npx);
 225
 226     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 227     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 228     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 229
 230 //
 231 // dN/dy| y=0
 232     Double_t y1=0;
 233     Double_t y2=0;
 234
 235     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 236 //
 237 // Integral over generation region
 238     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 239     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 240     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 241     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 242     if (fAnalog == analog) {
 243         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 244         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 245         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 246     } else {
 247         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 248         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 249         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 250     }
 251 //
 252 // particle decay related initialization
 253     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 254     fDecayer->Init();
 255
 256 //
 257     switch (fForceDecay)
 258     {
 259     case semielectronic:
 260     case dielectron:
 261     case b_jpsi_dielectron:
 262     case b_psip_dielectron:
 263         fChildSelect[0]=11;
 264         break;
 265     case semimuonic:
 266     case dimuon:
 267     case b_jpsi_dimuon:
 268     case b_psip_dimuon:
 269         fChildSelect[0]=13;
 270         break;
 271     case pitomu:
 272         fChildSelect[0]=13;
 273         break;
 274     case katomu:
 275         fChildSelect[0]=13;
 276         break;
 277     case hadronicD:
 278 // Implement me !!
 279         break;
 280     case nodecay:
 281         break;
 282     case all:
 283         break;
 284     }
 285 }
 286
 287 //____________________________________________________________
 288 void AliGenParam::Generate()
 289 {
 290 //
 291 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 292 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 293 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 294 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 295 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 296 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 297 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 298 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 299 //
 300
 301     fDecayer->ForceDecay();
 302   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 303   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 304   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 305   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 306   Float_t p[3], pc[3],
 307           och[3], pch[10][3]; // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 308   Float_t ty, xmt;
 309   Int_t nt, i, j, kfch[10];
 310   Float_t  wgtp, wgtch;
 311   Double_t dummy;
 312   static TClonesArray *particles;
 313   //
 314   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",1000);
 315
 316   static TDatabasePDG *pDataBase = new TDatabasePDG();
 317   if(!pDataBase) pDataBase = new TDatabasePDG();
 318   //
 319   Float_t random[6];
 320
 321 // Calculating vertex position per event
 322   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 323   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 324 //      Rndm(random,6);
 325 //      for (j=0;j<3;j++) {
 326 //        origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 327 //            TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 328 //            TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 329 //      }
 330 //    }
 331       Vertex();
 332       for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 333   }
 334
 335   Int_t ipa=0;
 336 // Generating fNpart particles
 337   while (ipa<fNpart) {
 338       while(1) {
 339 //
 340 // particle type
 341           Int_t iPart = fIpParaFunc(fRandom);
 342           fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 343           TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
 344           Float_t am = particle->Mass();
 345
 346           Rndm(random,2);
 347 //
 348 // phi
 349           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 350 //
 351 // y
 352           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 353 //
 354 // pT
 355           if (fAnalog == analog) {
 356               pt=fPtPara->GetRandom();
 357               wgtp=fParentWeight;
 358               wgtch=fChildWeight;
 359           } else {
 360               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 361               Double_t ptd=pt;
 362               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 363               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 364           }
 365           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 366       if (TMath::Abs(ty)==1) ty=0;
 367           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 368           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 369 // Cut on theta
 370           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 371           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 372 // Cut on momentum
 373           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 374           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 375           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 376           p[2]=pl;
 377           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 378               Rndm(random,6);
 379               for (j=0;j<3;j++) {
 380                   origin0[j]=
 381                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 382                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 383               }
 384           }
 385
 386 // Looking at fForceDecay :
 387 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 388 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 389 //
 390 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 391 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 392 //
 393           if (fForceDecay != nodecay) {
 394 // Using lujet to decay particle
 395               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 396               TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 397               fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 398 //
 399 // select decay particles
 400               Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 401               Int_t ncsel=0;
 402               for (i = 1; i<np; i++) {
 403                   TParticle *  iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 404                   Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 405 //
 406 // children
 407                   if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay==all)
 408                   {
 409                       pc[0]=iparticle->Px();
 410                       pc[1]=iparticle->Py();
 411                       pc[2]=iparticle->Pz();
 412                       och[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 413                       och[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 414                       och[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 415                       if (fCutOnChild) {
 416                           Float_t ptChild=TMath::Sqrt(pc[0]*pc[0]+pc[1]*pc[1]);
 417                           Float_t pChild=TMath::Sqrt(ptChild*ptChild+pc[2]*pc[2]);
 418                           Float_t thetaChild=TMath::ATan2(ptChild,pc[2]);
 419                           Float_t phiChild=TMath::ATan2(pc[1],pc[0]);
 420                           Bool_t childok =
 421                               ((ptChild    > fChildPtMin    && ptChild    <fChildPtMax)      &&
 422                                (pChild     > fChildPMin     && pChild     <fChildPMax)       &&
 423                                (thetaChild > fChildThetaMin && thetaChild <fChildThetaMax)   &&
 424                                (phiChild   > fChildPhiMin   && phiChild   <fChildPhiMax));
 425                           if(childok)
 426                           {
 427                               pch[ncsel][0]=pc[0];
 428                               pch[ncsel][1]=pc[1];
 429                               pch[ncsel][2]=pc[2];
 430                               kfch[ncsel]=kf;
 431                               ncsel++;
 432                           } else {
 433                               ncsel=-1;
 434                               break;
 435                           } // child kine cuts
 436                       } else {
 437                           pch[ncsel][0]=pc[0];
 438                           pch[ncsel][1]=pc[1];
 439                           pch[ncsel][2]=pc[2];
 440                           kfch[ncsel]=kf;
 441                           ncsel++;
 442                       } // if child selection
 443                   } // select muon
 444               } // decay particle loop
 445               Int_t iparent;
 446               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 447                   ipa++;
 448 //
 449 // parent
 450                   gAlice->
 451                       SetTrack(0,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 452                   iparent=nt;
 453                   gAlice->KeepTrack(nt);
 454                   for (i=0; i< ncsel; i++) {
 455                       gAlice->SetTrack(fTrackIt,iparent,kfch[i],
 456                                        &pch[i][0],och,polar,
 457                                        0,kPDecay,nt,wgtch);
 458                       gAlice->KeepTrack(nt);
 459                   }
 460               }  // Decays by Lujet
 461           } // kinematic selection
 462           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 463           {
 464             gAlice->
 465                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 466             ipa++;
 467           }
 468           break;
 469     } // while
 470   } // event loop
 471   gAlice->SetHighWaterMark(nt);
 472
 473 }
 474
 475 Bool_t AliGenParam::ChildSelected(Int_t ip)
 476 {
 477 // True if particle is in list of selected children
 478     for (Int_t i=0; i<5; i++)
 479     {
 480         if (fChildSelect[i]==ip) return kTRUE;
 481     }
 482     return kFALSE;
 483 }
 484
 485 Bool_t AliGenParam::KinematicSelection(TParticle *particle)
 486 {
 487 // Perform kinematic cuts
 488     Float_t px=particle->Px();
 489     Float_t py=particle->Py();
 490     Float_t pz=particle->Pz();
 491 //
 492 // momentum cut
 493     Float_t p=TMath::Sqrt(px*px+py*py+pz*pz);
 494     if (p > fPMax || p < fPMin)
 495     {
 496 //      printf("\n failed p cut %f %f %f \n",p,fPMin,fPMax);
 497         return kFALSE;
 498     }
 499     Float_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 500
 501 //
 502 // theta cut
 503     Float_t  theta = Float_t(TMath::ATan2(Double_t(pt),Double_t(p)));
 504     if (theta > fThetaMax || theta < fThetaMin)
 505     {
 506 //      printf("\n failed theta cut %f %f %f \n",theta,fThetaMin,fThetaMax);
 507         return kFALSE;
 508     }
 509
 510     return kTRUE;
 511 }
 512
 513
 514 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 515 {
 516 // Assignment operator
 517     return *this;
 518 }
 519
 520
 521