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