16f14f94af882945d8043bdd99cfd3bc34a617d6
[u/mrichter/AliRoot.git] / FASTSIM / AliQuenchingWeights.h
1 #ifndef ALIQUENCHINGWEIGHTS_H
2 #define ALIQUENCHINGWEIGHTS_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 //----------------------------------------------------------------------------
9 //     Implementation of the class to calculate the parton energy loss
10 //  Based on the "BDMPS" quenching weights by C.A.Salgado and U.A.Wiedemann
11 //
12 //  References:
13 //   C.A.Salgado and U.A.Wiedemann, Phys.Rev.D68 (2003) 014008 [hep-ph/0302184]
14 //   A.Dainese, Eur.Phys.J.C, in press, [nucl-ex/0312005]             
15 //
16 //            Origin:  C. Loizides   constantin.loizides@cern.ch
17 //                     A. Dainese    andrea.dainese@pd.infn.it            
18 //----------------------------------------------------------------------------
19
20 #include <TObject.h>
21 class TH1F;
22
23 class AliQuenchingWeights : public TObject {
24  public:
25   enum kECMethod {kDefault=0,kReweight=1};
26
27   AliQuenchingWeights();
28   AliQuenchingWeights(const AliQuenchingWeights& a);
29   virtual ~AliQuenchingWeights();
30
31   void Reset();
32   Int_t SampleEnergyLoss();
33   Int_t SampleEnergyLoss(Int_t ipart, Double_t R);
34
35   Double_t GetELossRandom(Int_t ipart, Double_t length, Double_t e=1.e10) const;
36   Double_t CalcQuenchedEnergy(Int_t ipart, Double_t length, Double_t e)  const;
37   Double_t GetELossRandom(Int_t ipart, TH1F *hell, Double_t e=1.e10) const;
38   Double_t CalcQuenchedEnergy(Int_t ipart, TH1F *hell, Double_t e)  const;
39
40   Double_t GetELossRandomK(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e=1.e10);
41   Double_t CalcQuenchedEnergyK(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e);
42
43   //multiple soft scattering approximation
44   Int_t InitMult(const Char_t *contall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/cont_mult.all",
45                  const Char_t *discall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/disc_mult.all"); 
46
47   //single hard scattering approximation
48   Int_t InitSingleHard(const Char_t *contall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/cont_lin.all",
49                        const Char_t *discall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/disc_lin.all"); 
50
51   Int_t CalcMult(Int_t ipart, Double_t rrrr,Double_t xxxx,
52                  Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
53   Int_t CalcMult(Int_t ipart, 
54                  Double_t w, Double_t qtransp, Double_t length,
55                  Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
56   Int_t CalcSingleHard(Int_t ipart, Double_t rrrr,Double_t xxxx,
57                        Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
58   Int_t CalcSingleHard(Int_t ipart, 
59                        Double_t w, Double_t mu, Double_t length,
60                        Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
61
62   Double_t CalcWC(Double_t q, Double_t l) const 
63     {return 0.5*q*l*l*fgkConvFmToInvGeV;}
64
65   Double_t CalcWCbar(Double_t mu, Double_t l) const 
66     {return 0.5*mu*mu*l*fgkConvFmToInvGeV;}
67
68   Double_t CalcWC(Double_t l) const 
69     {if(fMultSoft) return CalcWC(fQTransport,l);
70      else return CalcWCbar(fMu,l);}
71
72   Double_t CalcWCk(Double_t I1) const 
73     {if(fMultSoft) return CalcWCk(fK,I1);
74      else return -1;} //not implemented!
75
76   Double_t CalcWCk(Double_t k, Double_t I1) const 
77     {if(fMultSoft) return k*I1/fgkConvFmToInvGeV;
78      else return -1;} //not implemented!
79
80   Double_t CalcR(Double_t wc, Double_t l) const; 
81
82   Double_t CalcRk(Double_t I0, Double_t I1) const
83     {return CalcRk(fK,I0,I1);} 
84
85   Double_t CalcRk(Double_t k, Double_t I0, Double_t I1) const; 
86
87   Double_t CalcQk(Double_t I0, Double_t I1) const
88     {return CalcQk(fK,I0,I1);} 
89
90   Double_t CalcQk(Double_t k, Double_t I0, Double_t I1) const
91     {return I0*I0/2/I1/fgkConvFmToInvGeV/fgkConvFmToInvGeV*k;}
92
93   Double_t CalcLk(Double_t i0, Double_t i1) const
94     {return 2.*i1/i0;}
95
96   Int_t CalcLengthMax(Double_t q) const
97     {Double_t l3max=fgkRMax/.5/q/fgkConvFmToInvGeV/fgkConvFmToInvGeV;
98      return (Int_t)TMath::Power(l3max,1./3.);} 
99
100   const TH1F* GetHisto(Int_t ipart,Double_t length) const;
101
102   void SetMu(Double_t m=1.) {fMu=m;}
103   void SetQTransport(Double_t q=1.) {fQTransport=q;}
104   void SetK(Double_t k=4.e5) {fK=k;} //about 1 GeV^2/fm
105   void SetECMethod(kECMethod type=kDefault);
106   void SetLengthMax(Int_t l=20) {fLengthMax=l;}
107
108   Float_t GetMu()           const {return fMu;}
109   Float_t GetQTransport()   const {return fQTransport;}
110   Float_t GetK()            const {return fK;}
111   Bool_t  GetECMethod()     const {return fECMethod;}
112   Bool_t  GetTablesLoaded() const {return fTablesLoaded;}
113   Bool_t  GetMultSoft()     const {return fMultSoft;}
114   Int_t   GetLengthMax()    const {return fLengthMax;}
115
116   TH1F* ComputeQWHisto (Int_t ipart,Double_t medval,Double_t length)  const; 
117   TH1F* ComputeQWHistoX(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t length)  const; 
118   TH1F* ComputeQWHistoX(Int_t ipart,Double_t R)                       const; 
119   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t l,Double_t e=1.e10) const; 
120   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t medval,TH1F *hEll,Double_t e=1.e10) const; 
121   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t R)                                  const; 
122
123   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t l) const;
124   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t medval,TH1F *hEll) const; 
125   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t R) const; 
126   
127   void PlotDiscreteWeights(Double_t len=4)             const; 
128   void PlotContWeights(Int_t itype,Double_t len)       const;
129   void PlotContWeightsVsL(Int_t itype,Double_t medval) const;
130   void PlotAvgELoss(Double_t len ,Double_t e=1.e10)    const;
131   void PlotAvgELoss(TH1F *hEll,Double_t e=1.e10)       const;
132   void PlotAvgELossVsL(Double_t e=1.e10)               const;
133   void PlotAvgELossVsPt(Double_t medval,Double_t len)  const;
134   void PlotAvgELossVsPt(Double_t medval,TH1F *hEll)    const;
135
136  protected:
137   Int_t GetIndex(Double_t len) const;
138
139   static const Double_t fgkConvFmToInvGeV; //conversion factor
140   static const Int_t    fgBins;            //number of bins for hists
141   static const Double_t fgMaxBin;          //max. value of wc
142   static const Double_t fgkRMax;           //max. tabled value of R
143
144   static Int_t fgCounter;//static instance counter
145   Int_t fInstanceNumber; //instance number of class
146
147   Bool_t fMultSoft;     //approximation type
148   Bool_t fECMethod;     //energy constraint method
149   Double_t fQTransport; //transport coefficient [GeV^2/fm]]
150   Double_t fMu;         //Debye screening mass
151   Double_t fK;          //proportional constant [fm]
152   Int_t fLengthMax;     //maximum length
153   Int_t fLengthMaxOld;  //maximum length used for histos
154
155   //discrete and cont part of quenching for
156   //both parton type and different lengths
157   TH1F ***fHistos; //!
158   TH1F *fHisto; //!
159
160   // data strucs for tables
161   Double_t fxx[400];      //sampled energy quark
162   Double_t fxxg[400];     //sampled energy gluon
163   Double_t fdaq[34];      //discrete weight quark
164   Double_t fdag[34];      //discrete weight gluon
165   Double_t fcaq[34][261]; //continuous weights quarks
166   Double_t fcag[34][261]; //continuous weights gluons  
167   Double_t frrr[34];      //r value quark
168   Double_t frrrg[34];     //r value gluon
169   Bool_t fTablesLoaded;   //tables loaded
170
171   ClassDef(AliQuenchingWeights,1)    // Base class for Quenching Weights
172 };
173
174 #endif