Added support for I0I1 calculation need for k-Quenching scenario (A. Dainese).
[u/mrichter/AliRoot.git] / FASTSIM / AliFastGlauber.h
1 #ifndef ALIFASTGLAUBER_H
2 #define ALIFASTGLAUBER_H
3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
5
6 /* $Id$ */
7 //
8 // Utility class to make simple Glauber type calculations for collision geometries:
9 // Impact parameter, production points, reaction plane dependence
10 //
11 // Author: andreas.morsch@cern.ch
12
13 #include <TObject.h>
14 #include <TString.h>
15 #include <TF2.h>
16 class TF1;
17
18 class AliFastGlauber : public TObject {
19  public:
20     AliFastGlauber();
21     virtual ~AliFastGlauber();
22     void Init(Int_t mode = 0);
23
24     void SetWoodSaxonParameters(Double_t r0, Double_t d, Double_t w, Double_t n)
25         {fWSr0 = r0; fWSd = d; fWSw = w; fWSn = n;}
26     void SetWoodSaxonParametersAu()
27         {fWSr0 = 6.38; fWSd = 0.535; fWSw = 0.; fWSn = 8.59e-4;}
28     void SetWoodSaxonParametersPb()
29         {fWSr0 = 6.624; fWSd = 0.549; fWSw = 0.; fWSn = 7.69e-4;}
30     void SetMaxImpact(Float_t bmax = 20.) {fgBMax = bmax;};
31     void SetHardCrossSection(Float_t xs = 1.0) {fSigmaHard = xs;}
32     void SetNNCrossSection  (Float_t xs = 55.6) {fSigmaNN = xs;}
33     void SetNucleus(Int_t n=208) {fA=n;}
34     void SetAuAuRhic();
35     void SetPbPbLHC();
36     void SetFileName(TString &fn){fName=fn;}
37     void SetFileName(Char_t *fn="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/glauberPbPb.root"){fName=fn;}
38
39     static Double_t WSb            (Double_t *xx, Double_t *par);
40     static Double_t WSbz           (Double_t *xx, Double_t *par);
41     static Double_t WSz            (Double_t *xx, Double_t *par);
42     static Double_t WSta           (Double_t *xx, Double_t *par);
43     static Double_t WStarfi        (Double_t *xx, Double_t *par);
44     static Double_t WStaa          (Double_t *xx, Double_t *par);
45     static Double_t WKParticipants (Double_t *xx, Double_t *par);
46     static Double_t WParticipants  (Double_t *xx, Double_t *par);    
47     static Double_t WSgeo          (Double_t *xx, Double_t *par);
48     static Double_t WSbinary       (Double_t *xx, Double_t *par);
49     static Double_t WSN            (Double_t *xx, Double_t *par);
50     static Double_t WAlmond        (Double_t *xx, Double_t *par);
51     static Double_t WPathLength0   (Double_t *xx, Double_t *par);
52     static Double_t WPathLength    (Double_t *xx, Double_t *par);
53     static Double_t WIntRadius     (Double_t *xx, Double_t *par);
54     static Double_t WEnergyDensity (Double_t *xx, Double_t *par);
55
56     const TF2* Kernel()            const {return fgWStarfi;}
57     const TF1* Overlap()           const {return fgWStaa;}
58     const TF1* GetWSB()            const {return fgWSb;}
59     const TF2* GetWSbz()           const {return fgWSbz;}
60     const TF1* GetWSz()            const {return fgWSz;} 
61     const TF1* GetWSta()           const {return fgWSta;}
62     const TF2* GetWStarfi()        const {return fgWStarfi;}
63     const TF2* GetWKParticipants() const {return fgWKParticipants;}
64     const TF1* GetWParticipants()  const {return fgWParticipants;} 
65     const TF1* GetWStaa()          const {return fgWStaa;} 
66     const TF2* GetWAlmond()        const {return fgWAlmond;}
67     const TF1* GetWPathLength0()   const {return fgWPathLength0;} 
68     const TF1* GetWPathLength()    const {return fgWPathLength;}
69     const TF1* GetWIntRadius()     const {return fgWIntRadius;}
70     const TF1* GetWSgeo()          const {return fgWSgeo;}
71     const TF1* GetWSbinary()       const {return fgWSbinary;}
72     const TF1* GetWSN()            const {return fgWSN;}     
73     const TF1* GetWEnergyDensity() const {return fgWEnergyDensity;} 
74     const TF2* GetWAlmondFixedB(Int_t i) const {return &fgWAlmondFixedB[i];}
75     
76     void DrawWSb();
77     void DrawThickness();
78     void DrawOverlap();
79     void DrawParticipants();
80     void DrawGeo();
81     void DrawBinary();
82     void DrawN();    
83     void DrawKernel(Double_t b = 0.);
84     void DrawAlmond(Double_t b = 0.);
85     void DrawPathLength0(Double_t b = 0., Int_t iopt = 0);
86     void DrawPathLength(Double_t b, Int_t ni = 1000, Int_t iopt = 0);
87     void DrawIntRadius(Double_t b = 0.);
88     void DrawEnergyDensity();
89     
90     Double_t CrossSection(Double_t b1, Double_t b2);
91     Double_t HardCrossSection(Double_t b1, Double_t b2);
92     Double_t FractionOfHardCrossSection(Double_t b1, Double_t b2);
93     Double_t Binaries(Double_t b);
94     Double_t GetNumberofBinaries(Double_t b);
95     Double_t Participants(Double_t b);
96     Double_t GetNumberOfParticipants(Double_t  b);
97
98     void SimulateTrigger(Int_t n);
99     void GetRandom(Float_t& b, Float_t& p, Float_t& mult);
100     void GetRandom(Int_t& bin, Bool_t& hard);
101     Double_t GetRandomImpactParameter(Double_t bmin, Double_t bmax);
102     void StoreFunctions();
103
104     void StoreAlmonds();
105     void PlotAlmonds();
106     void SetLengthDefinition(Int_t def=1) {fEllDef=def;}
107     void SetCentralityClass(Double_t xsecFrLow=0.0,Double_t xsecFrUp=0.1);    
108     void GetRandomBHard(Double_t& b);
109     void GetRandomXY(Double_t& x,Double_t& y);
110     void GetRandomPhi(Double_t& phi);
111     Double_t CalculateLength(Double_t b=0.,Double_t x0=0.,Double_t y0=0.,
112                              Double_t phi0=0.);
113     void GetLength(Double_t& ell,Double_t b=-1.);
114     void GetLengthsBackToBack(Double_t& ell1,Double_t& ell2,Double_t b=-1.);
115     void GetLengthsForPythia(Int_t n,Double_t* phi,Double_t* ell,
116                              Double_t b=-1.);
117     void PlotBDistr(Int_t n=1000);
118     void PlotLengthDistr(Int_t n=1000,Bool_t save=kFALSE,
119                          Char_t *fname="length.root");
120     void PlotLengthB2BDistr(Int_t n=1000,Bool_t save=kFALSE,
121                             Char_t *fname="lengthB2B.root");
122     void CalculateI0I1(Double_t& integral0,Double_t& integral1,
123                        Double_t b=0.,
124                        Double_t x0=0.,Double_t y0=0.,Double_t phi0=0.,
125                        Double_t ellCut=20.);
126     void GetI0I1(Double_t& integral0,Double_t& integral1,
127                  Double_t ellCut=20.,Double_t b=-1.);
128     void GetI0I1BackToBack(Double_t& integral01,Double_t& integral11,
129                            Double_t& integral02,Double_t& integral12,
130                            Double_t ellCut=20.,Double_t b=-1.);
131     void GetI0I1ForPythia(Int_t n,Double_t* phi,
132                           Double_t* integral0,Double_t* integral1,
133                           Double_t ellCut=20.,Double_t b=-1.);
134     void PlotI0I1Distr(Int_t n=1000,Double_t ellCut=20.,Bool_t save=kFALSE,
135                        Char_t *fname="i0i1.root");
136     void PlotI0I1B2BDistr(Int_t n=1000,Double_t ellCut=20.,Bool_t save=kFALSE,
137                           Char_t *fname="i0i1B2B.root");
138
139  protected:
140     void Reset();
141
142     static Float_t fgBMax;        // Maximum Impact Parameter
143     static Int_t fgCounter;       // Counter to protect double instantiation
144     static const Int_t fgkMCInts; // Number of MC integrations
145
146     static TF1*    fgWSb;            // Wood-Saxon Function (b)
147     static TF2*    fgWSbz;           // Wood-Saxon Function (b, z)
148     static TF1*    fgWSz;            // Wood-Saxon Function (b = b0, z)
149     static TF1*    fgWSta;           // Thickness Function
150     static TF2*    fgWStarfi;        // Kernel for Overlap Function
151     static TF2*    fgWKParticipants; // Kernel for number of participants
152     static TF1*    fgWParticipants;  // Number of participants
153     static TF1*    fgWStaa;          // Overlap Function
154     static TF2*    fgWAlmond;        // Interaction Almond
155     static TF1*    fgWPathLength0;   // Path Length as a function of phi
156     static TF1*    fgWPathLength;    // Path Length as a function of phi
157     static TF1*    fgWIntRadius;     // Interaction Radius
158     static TF1*    fgWSgeo;          // dSigma/db geometric
159     static TF1*    fgWSbinary;       // dSigma/db binary
160     static TF1*    fgWSN;            // dN/db binary
161     static TF1*    fgWEnergyDensity; // Energy density as a function of impact parameter
162     static TF2     fgWAlmondFixedB[40]; // Interaction Almonds read from file
163     static TF2*    fgWAlmondCurrent;    // Interaction Almond used for length
164     
165     Float_t fWSr0;      // Wood-Saxon Parameter r0
166     Float_t fWSd;       // Wood-Saxon Parameter d
167     Float_t fWSw;       // Wood-Saxon Parameter w
168     Float_t fWSn;       // Wood-Saxon Parameter n
169                         // (chosen such that integral is one)
170     Float_t fSigmaHard; // Hard Cross Section [mbarn]
171     Float_t fSigmaNN;   // NN Cross Section [mbarn]   
172     Int_t fA;           // Nucleon number of nucleus A
173
174     Int_t fEllDef;      // definition of length (see CalculateLength())
175     TString fName;     // filename of stored distributions
176     ClassDef(AliFastGlauber,1) // Event geometry simulation in the Glauber Model
177 };
178
179 #endif 
180
181
182