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