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 1.31  2001/07/13 10:58:54  morsch
  19 - Some coded moved to AliGenMC
  20 - Improved handling of secondary vertices.
  21
  22 Revision 1.30  2001/06/15 07:55:04  morsch
  23 Put only first generation decay products on the stack.
  24
  25 Revision 1.29  2001/03/27 10:58:41  morsch
  26 Initialize decayer before generation. Important if run inside cocktail.
  27
  28 Revision 1.28  2001/03/09 13:01:41  morsch
  29 - enum constants for paramterisation type (particle family) moved to AliGen*lib.h
  30 - use AliGenGSIlib::kUpsilon, AliGenPHOSlib::kEtaPrime to access the constants
  31
  32 Revision 1.27  2001/02/02 15:21:10  morsch
  33 Set high water mark after last particle.
  34 Use Vertex() method for Vertex.
  35
  36 Revision 1.26  2000/12/21 16:24:06  morsch
  37 Coding convention clean-up
  38
  39 Revision 1.25  2000/11/30 07:12:50  alibrary
  40 Introducing new Rndm and QA classes
  41
  42 Revision 1.24  2000/10/18 19:11:27  hristov
  43 Division by zero fixed
  44
  45 Revision 1.23  2000/10/02 21:28:06  fca
  46 Removal of useless dependecies via forward declarations
  47
  48 Revision 1.22  2000/09/12 14:14:55  morsch
  49 Call fDecayer->ForceDecay() at the beginning of Generate().
  50
  51 Revision 1.21  2000/09/08 15:39:01  morsch
  52 Handle the case fForceDecay=all during the generation, i.e. select all secondaries.
  53
  54 Revision 1.20  2000/09/06 14:35:44  morsch
  55 Use AliDecayerPythia for particle decays.
  56
  57 Revision 1.19  2000/07/11 18:24:56  fca
  58 Coding convention corrections + few minor bug fixes
  59
  60 Revision 1.18  2000/06/29 21:08:27  morsch
  61 All paramatrisation libraries derive from the pure virtual base class AliGenLib.
  62 This allows to pass a pointer to a library directly to AliGenParam and avoids the
  63 use of function pointers in Config.C.
  64
  65 Revision 1.17  2000/06/09 20:33:30  morsch
  66 All coding rule violations except RS3 corrected
  67
  68 Revision 1.16  2000/05/02 07:51:31  morsch
  69 - Control precision of pT sampling TF1::SetNpx(..)
  70 - Correct initialisation of child-cuts in all constructors.
  71 - Most coding rule violations corrected.
  72
  73 Revision 1.15  2000/04/03 15:42:12  morsch
  74 Cuts on primary particles are separated from those on the decay products. Methods
  75 SetChildMomentumRange, SetChildPtRange, SetChildPhiRange, SetChildThetaRange added.
  76
  77 Revision 1.14  1999/11/09 07:38:48  fca
  78 Changes for compatibility with version 2.23 of ROOT
  79
  80 Revision 1.13  1999/11/04 11:30:31  fca
  81 Correct the logics for SetForceDecay
  82
  83 Revision 1.12  1999/11/03 17:43:20  fca
  84 New version from G.Martinez & A.Morsch
  85
  86 Revision 1.11  1999/09/29 09:24:14  fca
  87 Introduction of the Copyright and cvs Log
  88
  89 */
  90
  91 #include "AliGenParam.h"
  92 #include "AliDecayerPythia.h"
  93 #include "AliGenMUONlib.h"
  94 #include "AliRun.h"
  95 #include <TParticle.h>
  96 #include <TParticlePDG.h>
  97 #include <TDatabasePDG.h>
  98 #include <TLorentzVector.h>
  99
 100 #include <TF1.h>
 101
 102 ClassImp(AliGenParam)
 103
 104 //------------------------------------------------------------
 105
 106   //Begin_Html
 107   /*
 108     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 109   */
 110   //End_Html
 111
 112 //____________________________________________________________
 113 //____________________________________________________________
 114 AliGenParam::AliGenParam()
 115 {
 116 // Deafault constructor
 117     fPtPara = 0;
 118     fYPara  = 0;
 119     fParam  = 0;
 120     fAnalog = kAnalog;
 121     SetDeltaPt();
 122 //
 123 // Set random number generator
 124     sRandom = fRandom;
 125 }
 126
 127 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, AliGenLib * Library,  Int_t param, char* tname):AliGenMC(npart)
 128 {
 129 // Constructor using number of particles parameterisation id and library
 130
 131     fPtParaFunc = Library->GetPt(param, tname);
 132     fYParaFunc  = Library->GetY (param, tname);
 133     fIpParaFunc = Library->GetIp(param, tname);
 134
 135     fPtPara = 0;
 136     fYPara  = 0;
 137     fParam  = param;
 138     fAnalog = kAnalog;
 139     SetForceDecay();
 140     SetDeltaPt();
 141 //
 142 // Set random number generator
 143     sRandom = fRandom;
 144 }
 145
 146 //____________________________________________________________
 147
 148 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param, char* tname):AliGenMC(npart)
 149 {
 150 // Constructor using parameterisation id and number of particles
 151 //
 152     AliGenLib* pLibrary = new AliGenMUONlib();
 153
 154     fPtParaFunc = pLibrary->GetPt(param, tname);
 155     fYParaFunc  = pLibrary->GetY (param, tname);
 156     fIpParaFunc = pLibrary->GetIp(param, tname);
 157
 158     fPtPara = 0;
 159     fYPara  = 0;
 160     fParam  = param;
 161     fAnalog = kAnalog;
 162     fChildSelect.Set(5);
 163     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 164     SetForceDecay();
 165     SetCutOnChild();
 166     SetChildMomentumRange();
 167     SetChildPtRange();
 168     SetChildPhiRange();
 169     SetChildThetaRange();
 170     SetDeltaPt();
 171 }
 172
 173 AliGenParam::AliGenParam(Int_t npart, Int_t param,
 174                          Double_t (*PtPara) (Double_t*, Double_t*),
 175                          Double_t (*YPara ) (Double_t* ,Double_t*),
 176                          Int_t    (*IpPara) (TRandom *))
 177     :AliGenMC(npart)
 178 {
 179 // Constructor
 180 // Gines Martinez 1/10/99
 181     fPtParaFunc = PtPara;
 182     fYParaFunc  = YPara;
 183     fIpParaFunc = IpPara;
 184 //
 185     fPtPara = 0;
 186     fYPara  = 0;
 187     fParam  = param;
 188     fAnalog = kAnalog;
 189     fChildSelect.Set(5);
 190     for (Int_t i=0; i<5; i++) fChildSelect[i]=0;
 191     SetForceDecay();
 192     SetCutOnChild();
 193     SetChildMomentumRange();
 194     SetChildPtRange();
 195     SetChildPhiRange();
 196     SetChildThetaRange();
 197     SetDeltaPt();
 198 }
 199
 200
 201 AliGenParam::AliGenParam(const AliGenParam & Paramd)
 202 {
 203 // copy constructor
 204 }
 205
 206 //____________________________________________________________
 207 AliGenParam::~AliGenParam()
 208 {
 209 // Destructor
 210     delete  fPtPara;
 211     delete  fYPara;
 212 }
 213
 214 //____________________________________________________________
 215 void AliGenParam::Init()
 216 {
 217 // Initialisation
 218
 219     fDecayer = new AliDecayerPythia();
 220   //Begin_Html
 221   /*
 222     <img src="picts/AliGenParam.gif">
 223   */
 224   //End_Html
 225
 226     fPtPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,fPtMin,fPtMax,0);
 227 //  Set representation precision to 10 MeV
 228     Int_t npx= Int_t((fPtMax-fPtMin)/fDeltaPt);
 229
 230     fPtPara->SetNpx(npx);
 231
 232     fYPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,fYMin,fYMax,0);
 233     TF1* ptPara = new TF1("Pt-Parametrization",fPtParaFunc,0,15,0);
 234     TF1* yPara  = new TF1("Y -Parametrization",fYParaFunc,-6,6,0);
 235
 236 //
 237 // dN/dy| y=0
 238     Double_t y1=0;
 239     Double_t y2=0;
 240
 241     fdNdy0=fYParaFunc(&y1,&y2);
 242 //
 243 // Integral over generation region
 244     Float_t intYS  = yPara ->Integral(fYMin, fYMax);
 245     Float_t intPt0 = ptPara->Integral(0,15);
 246     Float_t intPtS = ptPara->Integral(fPtMin,fPtMax);
 247     Float_t phiWgt=(fPhiMax-fPhiMin)/2./TMath::Pi();
 248     if (fAnalog == kAnalog) {
 249         fYWgt  = intYS/fdNdy0;
 250         fPtWgt = intPtS/intPt0;
 251         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 252     } else {
 253         fYWgt = intYS/fdNdy0;
 254         fPtWgt = (fPtMax-fPtMin)/intPt0;
 255         fParentWeight = fYWgt*fPtWgt*phiWgt/fNpart;
 256     }
 257 //
 258 // particle decay related initialization
 259     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);
 260     fDecayer->Init();
 261
 262 //
 263     AliGenMC::Init();
 264 }
 265
 266 //____________________________________________________________
 267 void AliGenParam::Generate()
 268 {
 269 //
 270 // Generate 'npart' of light and heavy mesons (J/Psi, upsilon or phi, Pion,
 271 // Kaons, Etas, Omegas) and Baryons (proton, antiprotons, neutrons and
 272 // antineutrons in the the desired theta, phi and momentum windows;
 273 // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 274 // The decay of heavy mesons is done using lujet,
 275 //    and the childern particle are tracked by GEANT
 276 // However, light mesons are directly tracked by GEANT
 277 // setting fForceDecay = nodecay (SetForceDecay(nodecay))
 278 //
 279 //
 280 //  Reinitialize decayer
 281     fDecayer->Init();
 282 //
 283   Float_t polar[3]= {0,0,0};  // Polarisation of the parent particle (for GEANT tracking)
 284   Float_t origin0[3];         // Origin of the generated parent particle (for GEANT tracking)
 285   Float_t pt, pl, ptot;       // Transverse, logitudinal and total momenta of the parent particle
 286   Float_t phi, theta;         // Phi and theta spherical angles of the parent particle momentum
 287   Float_t p[3], pc[3],
 288           och[3];             // Momentum, polarisation and origin of the children particles from lujet
 289   Float_t ty, xmt;
 290   Int_t nt, i, j;
 291   Float_t  wgtp, wgtch;
 292   Double_t dummy;
 293   static TClonesArray *particles;
 294   //
 295   if(!particles) particles = new TClonesArray("TParticle",1000);
 296
 297   static TDatabasePDG *pDataBase = new TDatabasePDG();
 298   if(!pDataBase) pDataBase = new TDatabasePDG();
 299   //
 300   Float_t random[6];
 301
 302 // Calculating vertex position per event
 303   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 304   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 305       Vertex();
 306       for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fVertex[j];
 307   }
 308
 309   Int_t ipa=0;
 310
 311 // Generating fNpart particles
 312   while (ipa<fNpart) {
 313       while(1) {
 314 //
 315 // particle type
 316           Int_t iPart = fIpParaFunc(fRandom);
 317           fChildWeight=(fDecayer->GetPartialBranchingRatio(iPart))*fParentWeight;
 318           TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(iPart);
 319           Float_t am = particle->Mass();
 320
 321           Rndm(random,2);
 322 //
 323 // phi
 324           phi=fPhiMin+random[0]*(fPhiMax-fPhiMin);
 325 //
 326 // y
 327           ty=Float_t(TMath::TanH(fYPara->GetRandom()));
 328 //
 329 // pT
 330           if (fAnalog == kAnalog) {
 331               pt=fPtPara->GetRandom();
 332               wgtp=fParentWeight;
 333               wgtch=fChildWeight;
 334           } else {
 335               pt=fPtMin+random[1]*(fPtMax-fPtMin);
 336               Double_t ptd=pt;
 337               wgtp=fParentWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 338               wgtch=fChildWeight*fPtParaFunc(& ptd, &dummy);
 339           }
 340           xmt=sqrt(pt*pt+am*am);
 341       if (TMath::Abs(ty)==1) ty=0;
 342           pl=xmt*ty/sqrt(1.-ty*ty);
 343           theta=TMath::ATan2(pt,pl);
 344 // Cut on theta
 345           if(theta<fThetaMin || theta>fThetaMax) continue;
 346           ptot=TMath::Sqrt(pt*pt+pl*pl);
 347 // Cut on momentum
 348           if(ptot<fPMin || ptot>fPMax) continue;
 349 //
 350           p[0]=pt*TMath::Cos(phi);
 351           p[1]=pt*TMath::Sin(phi);
 352           p[2]=pl;
 353           if(fVertexSmear==kPerTrack) {
 354               Rndm(random,6);
 355               for (j=0;j<3;j++) {
 356                   origin0[j]=
 357                       fOrigin[j]+fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 358                       TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 359               }
 360           }
 361
 362 // Looking at fForceDecay :
 363 // if fForceDecay != none Primary particle decays using
 364 // AliPythia and children are tracked by GEANT
 365 //
 366 // if fForceDecay == none Primary particle is tracked by GEANT
 367 // (In the latest, make sure that GEANT actually does all the decays you want)
 368 //
 369
 370           if (fForceDecay != kNoDecay) {
 371 // Using lujet to decay particle
 372               Float_t energy=TMath::Sqrt(ptot*ptot+am*am);
 373               TLorentzVector pmom(p[0], p[1], p[2], energy);
 374               fDecayer->Decay(iPart,&pmom);
 375 //
 376 // select decay particles
 377               Int_t np=fDecayer->ImportParticles(particles);
 378               Int_t ncsel=0;
 379               Int_t* pFlag      = new Int_t[np];
 380               Int_t* pParent    = new Int_t[np];
 381               Int_t* pSelected  = new Int_t[np];
 382               Int_t* trackIt    = new Int_t[np];
 383
 384               for (i=0; i<np; i++) {
 385                   pFlag[i]     =  0;
 386                   pSelected[i] =  0;
 387                   pParent[i]   = -1;
 388               }
 389
 390               if (np >1) {
 391                   TParticle* iparticle =  (TParticle *) particles->At(0);
 392                   Int_t ipF, ipL;
 393                   for (i = 1; i<np ; i++) {
 394                       trackIt[i] = 1;
 395                       iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 396                       Int_t kf = iparticle->GetPdgCode();
 397                       Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
 398 // flagged particle
 399
 400                       if (pFlag[i] == 1) {
 401                           printf("\n deselected %d", i);
 402                           ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 403                           ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 404                           if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 405                           continue;
 406                       }
 407
 408 // flag decay products of particles with long life-time (c tau > .3 mum)
 409
 410                       if (ks != 1) {
 411                           TParticlePDG *particle = pDataBase->GetParticle(kf);
 412
 413                           Double_t lifeTime = fDecayer->GetLifetime(kf);
 414                           Double_t mass     = particle->Mass();
 415                           Double_t width    = particle->Width();
 416                           printf("\n lifetime %d %e %e %e ", i, lifeTime, mass, width);
 417                           if (lifeTime > (Double_t) 1.e-15) {
 418                               ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
 419                               ipL = iparticle->GetLastDaughter();
 420                               if (ipF > 0) for (j=ipF-1; j<ipL; j++) pFlag[j]=1;
 421                           } else{
 422                               trackIt[i]     = 0;
 423                               pSelected[i]   = 1;
 424                           }
 425                       } // ks==1 ?
 426 //
 427 // children
 428                       if (ChildSelected(TMath::Abs(kf)) || fForceDecay == kAll && trackIt[i])
 429                       {
 430                           if (fCutOnChild) {
 431                               pc[0]=iparticle->Px();
 432                               pc[1]=iparticle->Py();
 433                               pc[2]=iparticle->Pz();
 434                               Bool_t  childok = KinematicSelection(iparticle, 1);
 435                               if(childok) {
 436                                   pSelected[i]  = 1;
 437                                   ncsel++;
 438                               } else {
 439                                   ncsel=-1;
 440                                   break;
 441                               } // child kine cuts
 442                           } else {
 443                               pSelected[i]  = 1;
 444                               ncsel++;
 445                           } // if child selection
 446                       } // select muon
 447                   } // decay particle loop
 448               } // if decay products
 449
 450               Int_t iparent;
 451               if ((fCutOnChild && ncsel >0) || !fCutOnChild){
 452                   ipa++;
 453 //
 454 // Parent
 455                   SetTrack(0, -1, iPart, p, origin0, polar, 0, kPPrimary, nt, wgtp);
 456                   pParent[0] = nt;
 457                   KeepTrack(nt);
 458 //
 459 // Decay Products
 460 //
 461                   for (i = 1; i < np; i++) {
 462                       if (pSelected[i]) {
 463                           TParticle* iparticle = (TParticle *) particles->At(i);
 464                           Int_t kf  = iparticle->GetPdgCode();
 465                           Int_t ipa = iparticle->GetFirstMother()-1;
 466
 467                           och[0] = origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 468                           och[1] = origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 469                           och[2] = origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 470                           pc[0]  = iparticle->Px();
 471                           pc[1]  = iparticle->Py();
 472                           pc[2]  = iparticle->Pz();
 473
 474                           if (ipa > -1) {
 475                               iparent = pParent[ipa];
 476                           } else {
 477                               iparent = -1;
 478                           }
 479                           printf("\n SetTrack %d %d %d %d", i, kf, iparent, trackIt[i]);
 480                           SetTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf,
 481                                            pc, och, polar,
 482                                            0, kPDecay, nt, wgtch);
 483                           pParent[i] = nt;
 484                           KeepTrack(nt);
 485                       }
 486                   }
 487               }  // Decays by Lujet
 488
 489               if (pFlag)      delete[] pFlag;
 490               if (pParent)    delete[] pParent;
 491               if (pSelected)  delete[] pSelected;
 492               if (trackIt)    delete[] trackIt;
 493           } // kinematic selection
 494           else  // nodecay option, so parent will be tracked by GEANT (pions, kaons, eta, omegas, baryons)
 495           {
 496             gAlice->
 497                 SetTrack(fTrackIt,-1,iPart,p,origin0,polar,0,kPPrimary,nt,wgtp);
 498             ipa++;
 499           }
 500           break;
 501     } // while
 502   } // event loop
 503   SetHighWaterMark(nt);
 504 }
 505
 506 AliGenParam& AliGenParam::operator=(const  AliGenParam& rhs)
 507 {
 508 // Assignment operator
 509     return *this;
 510 }
 511
 512
 513