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