Coding violations.
[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,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)             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 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