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 <TMath.h>
  21 #include <TObject.h>
  22 class TH1F;
  23
  24 class AliQuenchingWeights : public TObject {
  25  public:
  26   enum kECMethod {kDefault=0,kReweight=1,kReweightCont=2};
  27
  28   AliQuenchingWeights();
  29   AliQuenchingWeights(const AliQuenchingWeights& a);
  30   AliQuenchingWeights& operator=(const AliQuenchingWeights& a)
  31       {a.Copy(*this); return(*this);}
  32   virtual ~AliQuenchingWeights();
  33
  34   void Reset();
  35   Int_t SampleEnergyLoss();
  36   Int_t SampleEnergyLoss(Int_t ipart, Double_t r);
  37
  38   Double_t GetELossRandom(Int_t ipart, Double_t length, Double_t e=1.e10) const;
  39   Double_t CalcQuenchedEnergy(Int_t ipart, Double_t length, Double_t e)  const;
  40   Double_t GetELossRandom(Int_t ipart, TH1F *hell, Double_t e=1.e10) const;
  41   Double_t CalcQuenchedEnergy(Int_t ipart, TH1F *hell, Double_t e)  const;
  42   Double_t GetELossRandomK(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e=1.e10);
  43   Double_t CalcQuenchedEnergyK(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e);
  44   Double_t GetELossRandomKFast(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e=1.e10);
  45   Double_t GetELossRandomKFastR(Int_t ipart, Double_t r, Double_t wc, Double_t e=1.e10);
  46   Double_t CalcQuenchedEnergyKFast(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e);
  47
  48   Double_t GetDiscreteWeight(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1);
  49   Double_t GetDiscreteWeightR(Int_t ipart, Double_t r);
  50   void GetZeroLossProb(Double_t &p,Double_t &prw,Double_t &prwcont,
  51                        Int_t ipart,Double_t I0,Double_t I1,Double_t e=1.e10);
  52   void GetZeroLossProbR(Double_t &p,Double_t &prw, Double_t &prwcont,
  53                         Int_t ipart,Double_t r,Double_t wc,Double_t e=1.e10);
  54
  55   //multiple soft scattering approximation
  56   Int_t InitMult(const Char_t *contall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/cont_mult.all",
  57                  const Char_t *discall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/disc_mult.all");
  58
  59   //single hard scattering approximation
  60   Int_t InitSingleHard(const Char_t *contall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/cont_lin.all",
  61                        const Char_t *discall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/disc_lin.all");
  62
  63   Int_t CalcMult(Int_t ipart, Double_t rrrr,Double_t xxxx,
  64                  Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
  65   Int_t CalcMult(Int_t ipart,
  66                  Double_t w, Double_t qtransp, Double_t length,
  67                  Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
  68   Int_t CalcSingleHard(Int_t ipart, Double_t rrrr,Double_t xxxx,
  69                        Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
  70   Int_t CalcSingleHard(Int_t ipart,
  71                        Double_t w, Double_t mu, Double_t length,
  72                        Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
  73
  74   Double_t CalcWC(Double_t q, Double_t l) const
  75     {return 0.5*q*l*l*fgkConvFmToInvGeV;}
  76
  77   Double_t CalcWCbar(Double_t mu, Double_t l) const
  78     {return 0.5*mu*mu*l*fgkConvFmToInvGeV;}
  79
  80   Double_t CalcWC(Double_t l) const
  81     {if(fMultSoft) return CalcWC(fQTransport,l);
  82      else return CalcWCbar(fMu,l);}
  83
  84   Double_t CalcWCk(Double_t I1) const
  85     {if(fMultSoft) return CalcWCk(fK,I1);
  86      else return -1;} //not implemented!
  87
  88   Double_t CalcWCk(Double_t k, Double_t I1) const
  89     {if(fMultSoft) return k*I1/fgkConvFmToInvGeV;
  90      else return -1;} //not implemented!
  91
  92   Double_t CalcR(Double_t wc, Double_t l) const;
  93
  94   Double_t CalcRk(Double_t I0, Double_t I1) const
  95     {return CalcRk(fK,I0,I1);}
  96
  97   Double_t CalcRk(Double_t k, Double_t I0, Double_t I1) const;
  98
  99   Double_t CalcQk(Double_t I0, Double_t I1) const
 100     {return CalcQk(fK,I0,I1);}
 101
 102   Double_t CalcQk(Double_t k, Double_t I0, Double_t I1) const
 103     {return I0*I0/2./I1/fgkConvFmToInvGeV/fgkConvFmToInvGeV*k;}
 104
 105   Double_t CalcLk(Double_t i0, Double_t i1) const
 106     {return 2.*i1/i0;}
 107
 108   Int_t CalcLengthMax(Double_t q) const
 109     {Double_t l3max=fgkRMax/.5/q/fgkConvFmToInvGeV/fgkConvFmToInvGeV;
 110      return (Int_t)TMath::Power(l3max,1./3.);}
 111
 112   const TH1F* GetHisto(Int_t ipart,Double_t length) const;
 113
 114   void SetMu(Double_t m=1.) {fMu=m;}
 115   void SetQTransport(Double_t q=1.) {fQTransport=q;}
 116   void SetK(Double_t k=4.e5) {fK=k;} //about 1 GeV^2/fm
 117   void SetECMethod(kECMethod type=kDefault);
 118   void SetLengthMax(Int_t l=20) {fLengthMax=l;}
 119
 120   Float_t GetMu()           const {return fMu;}
 121   Float_t GetQTransport()   const {return fQTransport;}
 122   Float_t GetK()            const {return fK;}
 123   Bool_t  GetECMethod()     const {return fECMethod;}
 124   Bool_t  GetTablesLoaded() const {return fTablesLoaded;}
 125   Bool_t  GetMultSoft()     const {return fMultSoft;}
 126   Int_t   GetLengthMax()    const {return fLengthMax;}
 127
 128   TH1F* ComputeQWHisto (Int_t ipart,Double_t medval,Double_t length)  const;
 129   TH1F* ComputeQWHistoX(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t length)  const;
 130   TH1F* ComputeQWHistoX(Int_t ipart,Double_t r)                       const;
 131   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t l,Double_t e=1.e10) const;
 132   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t medval,TH1F *hEll,Double_t e=1.e10) const;
 133   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t r)                                  const;
 134
 135   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t l) const;
 136   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t medval,TH1F *hEll) const;
 137   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t r)                 const;
 138
 139   void PlotDiscreteWeights(Double_t len=4,Double_t qm=5)         const;
 140   void PlotContWeights(Int_t itype,Double_t len)                 const;
 141   void PlotContWeightsVsL(Int_t itype,Double_t medval)           const;
 142   void PlotAvgELoss(Double_t len,Double_t qm=5,Double_t e=1.e10) const;
 143   void PlotAvgELoss(TH1F *hEll,Double_t e=1.e10)                 const;
 144   void PlotAvgELossVsL(Double_t e=1.e10)                         const;
 145   void PlotAvgELossVsPt(Double_t medval,Double_t len)            const;
 146   void PlotAvgELossVsPt(Double_t medval,TH1F *hEll)              const;
 147
 148  protected:
 149   Int_t GetIndex(Double_t len) const;
 150
 151   static const Double_t fgkConvFmToInvGeV; //conversion factor
 152   static const Int_t    fgkBins;           //number of bins for hists
 153   static const Double_t fgkMaxBin;         //max. value of wc
 154   static const Double_t fgkRMax;           //max. tabled value of R
 155
 156   static Int_t fgCounter;//static instance counter
 157   Int_t fInstanceNumber; //instance number of class
 158
 159   Bool_t fMultSoft;     //approximation type
 160   kECMethod fECMethod;     //energy constraint method
 161   Double_t fQTransport; //transport coefficient [GeV^2/fm]]
 162   Double_t fMu;         //Debye screening mass
 163   Double_t fK;          //proportional constant [fm]
 164   Int_t fLengthMax;     //maximum length
 165   Int_t fLengthMaxOld;  //maximum length used for histos
 166
 167   //discrete and cont part of quenching for
 168   //both parton type and different lengths
 169   TH1F ***fHistos; //!
 170   TH1F *fHisto; //!
 171
 172   // data strucs for tables
 173   Double_t fxx[400];      //sampled energy quark
 174   Double_t fxxg[400];     //sampled energy gluon
 175   Double_t fdaq[34];      //discrete weight quark
 176   Double_t fdag[34];      //discrete weight gluon
 177   Double_t fcaq[34][261]; //continuous weights quarks
 178   Double_t fcag[34][261]; //continuous weights gluons
 179   Double_t frrr[34];      //r value quark
 180   Double_t frrrg[34];     //r value gluon
 181   Bool_t fTablesLoaded;   //tables loaded
 182
 183   ClassDef(AliQuenchingWeights,1)    // Base class for Quenching Weights
 184 };
 185
 186 #endif