d79d2af3de8a74f117850f7b068e18360bc2dc70
[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   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 CalcQuenchedEnergyKFast(Int_t ipart, Double_t I0, Double_t I1, Double_t e);
43
44   //multiple soft scattering approximation
45   Int_t InitMult(const Char_t *contall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/cont_mult.all",
46                  const Char_t *discall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/disc_mult.all"); 
47
48   //single hard scattering approximation
49   Int_t InitSingleHard(const Char_t *contall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/cont_lin.all",
50                        const Char_t *discall="$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/disc_lin.all"); 
51
52   Int_t CalcMult(Int_t ipart, Double_t rrrr,Double_t xxxx,
53                  Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
54   Int_t CalcMult(Int_t ipart, 
55                  Double_t w, Double_t qtransp, Double_t length,
56                  Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
57   Int_t CalcSingleHard(Int_t ipart, Double_t rrrr,Double_t xxxx,
58                        Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
59   Int_t CalcSingleHard(Int_t ipart, 
60                        Double_t w, Double_t mu, Double_t length,
61                        Double_t &continuous,Double_t &discrete) const;
62
63   Double_t CalcWC(Double_t q, Double_t l) const 
64     {return 0.5*q*l*l*fgkConvFmToInvGeV;}
65
66   Double_t CalcWCbar(Double_t mu, Double_t l) const 
67     {return 0.5*mu*mu*l*fgkConvFmToInvGeV;}
68
69   Double_t CalcWC(Double_t l) const 
70     {if(fMultSoft) return CalcWC(fQTransport,l);
71      else return CalcWCbar(fMu,l);}
72
73   Double_t CalcWCk(Double_t I1) const 
74     {if(fMultSoft) return CalcWCk(fK,I1);
75      else return -1;} //not implemented!
76
77   Double_t CalcWCk(Double_t k, Double_t I1) const 
78     {if(fMultSoft) return k*I1/fgkConvFmToInvGeV;
79      else return -1;} //not implemented!
80
81   Double_t CalcR(Double_t wc, Double_t l) const; 
82
83   Double_t CalcRk(Double_t I0, Double_t I1) const
84     {return CalcRk(fK,I0,I1);} 
85
86   Double_t CalcRk(Double_t k, Double_t I0, Double_t I1) const; 
87
88   Double_t CalcQk(Double_t I0, Double_t I1) const
89     {return CalcQk(fK,I0,I1);} 
90
91   Double_t CalcQk(Double_t k, Double_t I0, Double_t I1) const
92     {return I0*I0/2/I1/fgkConvFmToInvGeV/fgkConvFmToInvGeV*k;}
93
94   Double_t CalcLk(Double_t i0, Double_t i1) const
95     {return 2.*i1/i0;}
96
97   Int_t CalcLengthMax(Double_t q) const
98     {Double_t l3max=fgkRMax/.5/q/fgkConvFmToInvGeV/fgkConvFmToInvGeV;
99      return (Int_t)TMath::Power(l3max,1./3.);} 
100
101   const TH1F* GetHisto(Int_t ipart,Double_t length) const;
102
103   void SetMu(Double_t m=1.) {fMu=m;}
104   void SetQTransport(Double_t q=1.) {fQTransport=q;}
105   void SetK(Double_t k=4.e5) {fK=k;} //about 1 GeV^2/fm
106   void SetECMethod(kECMethod type=kDefault);
107   void SetLengthMax(Int_t l=20) {fLengthMax=l;}
108
109   Float_t GetMu()           const {return fMu;}
110   Float_t GetQTransport()   const {return fQTransport;}
111   Float_t GetK()            const {return fK;}
112   Bool_t  GetECMethod()     const {return fECMethod;}
113   Bool_t  GetTablesLoaded() const {return fTablesLoaded;}
114   Bool_t  GetMultSoft()     const {return fMultSoft;}
115   Int_t   GetLengthMax()    const {return fLengthMax;}
116
117   TH1F* ComputeQWHisto (Int_t ipart,Double_t medval,Double_t length)  const; 
118   TH1F* ComputeQWHistoX(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t length)  const; 
119   TH1F* ComputeQWHistoX(Int_t ipart,Double_t R)                       const; 
120   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t l,Double_t e=1.e10) const; 
121   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t medval,TH1F *hEll,Double_t e=1.e10) const; 
122   TH1F* ComputeELossHisto(Int_t ipart,Double_t R)                                  const; 
123
124   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t medval,Double_t l) const;
125   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t medval,TH1F *hEll) const; 
126   Double_t GetMeanELoss(Int_t ipart,Double_t R) const; 
127   
128   void PlotDiscreteWeights(Double_t len=4)             const; 
129   void PlotContWeights(Int_t itype,Double_t len)       const;
130   void PlotContWeightsVsL(Int_t itype,Double_t medval) const;
131   void PlotAvgELoss(Double_t len ,Double_t e=1.e10)    const;
132   void PlotAvgELoss(TH1F *hEll,Double_t e=1.e10)       const;
133   void PlotAvgELossVsL(Double_t e=1.e10)               const;
134   void PlotAvgELossVsPt(Double_t medval,Double_t len)  const;
135   void PlotAvgELossVsPt(Double_t medval,TH1F *hEll)    const;
136
137  protected:
138   Int_t GetIndex(Double_t len) const;
139
140   static const Double_t fgkConvFmToInvGeV; //conversion factor
141   static const Int_t    fgkBins;           //number of bins for hists
142   static const Double_t fgkMaxBin;         //max. value of wc
143   static const Double_t fgkRMax;           //max. tabled value of R
144
145   static Int_t fgCounter;//static instance counter
146   Int_t fInstanceNumber; //instance number of class
147
148   Bool_t fMultSoft;     //approximation type
149   Bool_t fECMethod;     //energy constraint method
150   Double_t fQTransport; //transport coefficient [GeV^2/fm]]
151   Double_t fMu;         //Debye screening mass
152   Double_t fK;          //proportional constant [fm]
153   Int_t fLengthMax;     //maximum length
154   Int_t fLengthMaxOld;  //maximum length used for histos
155
156   //discrete and cont part of quenching for
157   //both parton type and different lengths
158   TH1F ***fHistos; //!
159   TH1F *fHisto; //!
160
161   // data strucs for tables
162   Double_t fxx[400];      //sampled energy quark
163   Double_t fxxg[400];     //sampled energy gluon
164   Double_t fdaq[34];      //discrete weight quark
165   Double_t fdag[34];      //discrete weight gluon
166   Double_t fcaq[34][261]; //continuous weights quarks
167   Double_t fcag[34][261]; //continuous weights gluons  
168   Double_t frrr[34];      //r value quark
169   Double_t frrrg[34];     //r value gluon
170   Bool_t fTablesLoaded;   //tables loaded
171
172   ClassDef(AliQuenchingWeights,1)    // Base class for Quenching Weights
173 };
174
175 #endif