Update for PDC'06 muon generation. (Nicole Bastid)
[u/mrichter/AliRoot.git] / PYTHIA6 / AliGenPythia.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //
19 // Generator using the TPythia interface (via AliPythia)
20 // to generate pp collisions.
21 // Using SetNuclei() also nuclear modifications to the structure functions
22 // can be taken into account. This makes, of course, only sense for the
23 // generation of the products of hard processes (heavy flavor, jets ...)
24 //
25 // andreas.morsch@cern.ch
26 //
27
28 #include <TDatabasePDG.h>
29 #include <TParticle.h>
30 #include <TPDGCode.h>
31 #include <TSystem.h>
32 #include <TTree.h>
33 #include "AliConst.h"
34 #include "AliDecayerPythia.h"
35 #include "AliGenPythia.h"
36 #include "AliHeader.h"
37 #include "AliGenPythiaEventHeader.h"
38 #include "AliPythia.h"
39 #include "AliPythiaRndm.h"
40 #include "AliRun.h"
41 #include "AliStack.h"
42 #include "AliRunLoader.h"
43 #include "AliMC.h"
44 #include "pyquenCommon.h"
45
46 ClassImp(AliGenPythia)
47
48 AliGenPythia::AliGenPythia()
49                  :AliGenMC()
50 {
51 // Default Constructor
52   fParticles = 0;
53   fPythia    = 0;
54   fHeader = 0;
55   fReadFromFile = 0;
56   fEventTime = 0.;
57   fInteractionRate = 0.;
58   fTimeWindow = 0.;
59   fEventsTime = 0;
60   fCurSubEvent = 0;
61   fDecayer   = new AliDecayerPythia();
62   SetEventListRange();
63   SetJetPhiRange();
64   SetJetEtaRange();
65   SetJetEtRange();
66   SetGammaPhiRange();
67   SetGammaEtaRange();
68   SetPtKick();
69   SetQuench();
70   SetHadronisation();  
71   SetTriggerParticle();
72   fSetNuclei = kFALSE;
73   fNewMIS    = kFALSE;
74   fHFoff     = kFALSE;
75   if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()) 
76     AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
77 }
78
79 AliGenPythia::AliGenPythia(Int_t npart)
80                  :AliGenMC(npart)
81 {
82 // default charm production at 5. 5 TeV
83 // semimuonic decay
84 // structure function GRVHO
85 //
86     fName = "Pythia";
87     fTitle= "Particle Generator using PYTHIA";
88     fXsection  = 0.;
89     fReadFromFile = 0;
90     fEventTime = 0.;
91     fInteractionRate = 0.;
92     fTimeWindow = 0.;
93     fEventsTime = 0;
94     fCurSubEvent = 0;
95     SetProcess();
96     SetStrucFunc();
97     SetForceDecay();
98     SetPtHard();
99     SetYHard();
100     SetEnergyCMS();
101     fDecayer = new AliDecayerPythia();
102     // Set random number generator 
103     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()) 
104       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
105     fFlavorSelect   = 0;
106     // Produced particles  
107     fParticles = new TClonesArray("TParticle",1000);
108     fHeader = 0;
109     SetEventListRange();
110     SetJetPhiRange();
111     SetJetEtaRange();
112     SetJetEtRange();
113     SetGammaPhiRange();
114     SetGammaEtaRange();
115     SetJetReconstructionMode();
116     SetQuench();
117     SetHadronisation();
118     SetPtKick();
119     SetTriggerParticle();
120     // Options determining what to keep in the stack (Heavy flavour generation)
121     fStackFillOpt = kFlavorSelection; // Keep particle with selected flavor
122     fFeedDownOpt = kTRUE;             // allow feed down from higher family
123     // Fragmentation on/off
124     fFragmentation = kTRUE;
125     // Default counting mode
126     fCountMode = kCountAll;
127     // Pycel
128     SetPycellParameters();
129     fSetNuclei = kFALSE;
130     fNewMIS    = kFALSE;
131     fHFoff     = kFALSE;
132 }
133
134 AliGenPythia::AliGenPythia(const AliGenPythia & Pythia)
135     :AliGenMC(Pythia)
136 {
137 // copy constructor
138     Pythia.Copy(*this);
139 }
140
141 AliGenPythia::~AliGenPythia()
142 {
143 // Destructor
144   if(fEventsTime) delete fEventsTime;
145 }
146
147 void AliGenPythia::SetInteractionRate(Float_t rate,Float_t timewindow)
148 {
149 // Generate pileup using user specified rate
150     fInteractionRate = rate;
151     fTimeWindow = timewindow;
152     GeneratePileup();
153 }
154
155 void AliGenPythia::GeneratePileup()
156 {
157 // Generate sub events time for pileup
158     fEventsTime = 0;
159     if(fInteractionRate == 0.) {
160       Warning("GeneratePileup","Zero interaction specified. Skipping pileup generation.\n");
161       return;
162     }
163
164     Int_t npart = NumberParticles();
165     if(npart < 0) {
166       Warning("GeneratePileup","Negative number of particles. Skipping pileup generation.\n");
167       return;
168     }
169
170     if(fEventsTime) delete fEventsTime;
171     fEventsTime = new TArrayF(npart);
172     TArrayF &array = *fEventsTime;
173     for(Int_t ipart = 0; ipart < npart; ipart++)
174       array[ipart] = 0.;
175
176     Float_t eventtime = 0.;
177     while(1)
178       {
179         eventtime += (AliPythiaRndm::GetPythiaRandom())->Exp(1./fInteractionRate);
180         if(eventtime > fTimeWindow) break;
181         array.Set(array.GetSize()+1);
182         array[array.GetSize()-1] = eventtime;
183       }
184
185     eventtime = 0.;
186     while(1)
187       {
188         eventtime -= (AliPythiaRndm::GetPythiaRandom())->Exp(1./fInteractionRate);
189         if(TMath::Abs(eventtime) > fTimeWindow) break;
190         array.Set(array.GetSize()+1);
191         array[array.GetSize()-1] = eventtime;
192       }
193
194     SetNumberParticles(fEventsTime->GetSize());
195 }
196
197 void AliGenPythia::SetPycellParameters(Float_t etamax, Int_t neta, Int_t nphi,
198                                        Float_t thresh, Float_t etseed, Float_t minet, Float_t r)
199 {
200 // Set pycell parameters
201     fPycellEtaMax    =  etamax;
202     fPycellNEta      =  neta;
203     fPycellNPhi      =  nphi;
204     fPycellThreshold =  thresh;
205     fPycellEtSeed    =  etseed;
206     fPycellMinEtJet  =  minet;
207     fPycellMaxRadius =  r;
208 }
209
210
211
212 void AliGenPythia::SetEventListRange(Int_t eventFirst, Int_t eventLast)
213 {
214   // Set a range of event numbers, for which a table
215   // of generated particle will be printed
216   fDebugEventFirst = eventFirst;
217   fDebugEventLast  = eventLast;
218   if (fDebugEventLast==-1) fDebugEventLast=fDebugEventFirst;
219 }
220
221 void AliGenPythia::Init()
222 {
223 // Initialisation
224     
225     SetMC(AliPythia::Instance());
226     fPythia=(AliPythia*) fMCEvGen;
227     
228 //
229     fParentWeight=1./Float_t(fNpart);
230 //
231 //  Forward Paramters to the AliPythia object
232     fDecayer->SetForceDecay(fForceDecay);    
233     fDecayer->Init();
234
235
236     fPythia->SetCKIN(3,fPtHardMin);
237     fPythia->SetCKIN(4,fPtHardMax);
238     fPythia->SetCKIN(7,fYHardMin);
239     fPythia->SetCKIN(8,fYHardMax);
240     
241     if (fAProjectile > 0 && fATarget > 0) fPythia->SetNuclei(fAProjectile, fATarget);  
242     // Fragmentation?
243     if (fFragmentation) {
244       fPythia->SetMSTP(111,1);
245     } else {
246       fPythia->SetMSTP(111,0);
247     }
248
249
250 //  initial state radiation   
251     fPythia->SetMSTP(61,fGinit);
252 //  final state radiation
253     fPythia->SetMSTP(71,fGfinal);
254 //  pt - kick
255     if (fPtKick > 0.) {
256         fPythia->SetMSTP(91,1);
257         fPythia->SetPARP(91,fPtKick);
258     } else {
259         fPythia->SetMSTP(91,0);
260     }
261
262
263     if (fReadFromFile) {
264         fRL  =  AliRunLoader::Open(fFileName, "Partons");
265         fRL->LoadKinematics();
266         fRL->LoadHeader();
267     } else {
268         fRL = 0x0;
269     }
270 // Switch off Heavy Flavors on request  
271     if (fHFoff) {
272         fPythia->SetMSTP(58, 3);
273         fPythia->SetMSTJ(45, 3);        
274         for (Int_t i = 156; i <= 160; i++) fPythia->SetMDME(i, 1, 0);
275     }
276  //
277     fPythia->ProcInit(fProcess,fEnergyCMS,fStrucFunc);
278
279 //  Parent and Children Selection
280     switch (fProcess) 
281     {
282     case kPyOldUEQ2ordered:
283     case kPyOldUEQ2ordered2:
284     case kPyOldPopcorn:
285       break;
286     case kPyCharm:
287     case kPyCharmUnforced:
288     case kPyCharmPbPbMNR:
289     case kPyCharmpPbMNR:
290     case kPyCharmppMNR:
291     case kPyCharmppMNRwmi:
292         fParentSelect[0] =   411;
293         fParentSelect[1] =   421;
294         fParentSelect[2] =   431;
295         fParentSelect[3] =  4122;
296         fFlavorSelect    =  4;  
297         break;
298     case kPyD0PbPbMNR:
299     case kPyD0pPbMNR:
300     case kPyD0ppMNR:
301         fParentSelect[0] =   421;
302         fFlavorSelect    =   4; 
303         break;
304     case kPyDPlusPbPbMNR:
305     case kPyDPluspPbMNR:
306     case kPyDPlusppMNR:
307         fParentSelect[0] =   411;
308         fFlavorSelect    =   4; 
309         break;
310     case kPyDPlusStrangePbPbMNR:
311     case kPyDPlusStrangepPbMNR:
312     case kPyDPlusStrangeppMNR:
313         fParentSelect[0] =   431;
314         fFlavorSelect    =   4; 
315         break;
316     case kPyBeauty:
317     case kPyBeautyPbPbMNR:
318     case kPyBeautypPbMNR:
319     case kPyBeautyppMNR:
320     case kPyBeautyppMNRwmi:
321         fParentSelect[0]=  511;
322         fParentSelect[1]=  521;
323         fParentSelect[2]=  531;
324         fParentSelect[3]= 5122;
325         fParentSelect[4]= 5132;
326         fParentSelect[5]= 5232;
327         fParentSelect[6]= 5332;
328         fFlavorSelect   = 5;    
329         break;
330     case kPyBeautyUnforced:
331         fParentSelect[0] =  511;
332         fParentSelect[1] =  521;
333         fParentSelect[2] =  531;
334         fParentSelect[3] = 5122;
335         fParentSelect[4] = 5132;
336         fParentSelect[5] = 5232;
337         fParentSelect[6] = 5332;
338         fFlavorSelect    = 5;   
339         break;
340     case kPyJpsiChi:
341     case kPyJpsi:
342         fParentSelect[0] = 443;
343         break;
344     case kPyMb:
345     case kPyMbNonDiffr:
346     case kPyMbMSEL1:
347     case kPyJets:
348     case kPyDirectGamma:
349         break;
350     case kPyW:
351     case kPyZ:
352         break;
353     }
354 //
355 //
356 //  JetFinder for Trigger
357 //
358 //  Configure detector (EMCAL like)
359 //
360     fPythia->SetPARU(51, fPycellEtaMax);
361     fPythia->SetMSTU(51, fPycellNEta);
362     fPythia->SetMSTU(52, fPycellNPhi);
363 //
364 //  Configure Jet Finder
365 //  
366     fPythia->SetPARU(58,  fPycellThreshold);
367     fPythia->SetPARU(52,  fPycellEtSeed);
368     fPythia->SetPARU(53,  fPycellMinEtJet);
369     fPythia->SetPARU(54,  fPycellMaxRadius);
370     fPythia->SetMSTU(54,  2);
371 //
372 //  This counts the total number of calls to Pyevnt() per run.
373     fTrialsRun = 0;
374     fQ         = 0.;
375     fX1        = 0.;
376     fX2        = 0.;    
377     fNev       = 0 ;
378 //    
379 //
380 //
381     AliGenMC::Init();
382 //
383 //
384 //  
385     if (fSetNuclei) {
386         fDyBoost = 0;
387         Warning("Init","SetNuclei used. Use SetProjectile + SetTarget instead. fDyBoost has been reset to 0\n");
388     }
389     
390     if (fQuench) {
391         fPythia->InitQuenching(0., 0.1, 0.6e6, 0);
392     }
393 }
394
395 void AliGenPythia::Generate()
396 {
397 // Generate one event
398     
399     fDecayer->ForceDecay();
400
401     Float_t polar[3]   =   {0,0,0};
402     Float_t origin[3]  =   {0,0,0};
403     Float_t p[4];
404 //  converts from mm/c to s
405     const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
406 //
407     Int_t nt=0;
408     Int_t jev=0;
409     Int_t j, kf;
410     fTrials=0;
411     fEventTime = 0.;
412     
413     
414
415     //  Set collision vertex position 
416     if (fVertexSmear == kPerEvent) Vertex();
417     
418 //  event loop    
419     while(1)
420     {
421 //
422 // Produce event
423 //
424 //
425 // Switch hadronisation off
426 //
427         fPythia->SetMSTJ(1, 0);
428 //
429 // Either produce new event or read partons from file
430 //      
431         if (!fReadFromFile) {
432             if (!fNewMIS) {
433                 fPythia->Pyevnt();
434             } else {
435                 fPythia->Pyevnw();
436             }
437             fNpartons = fPythia->GetN();
438         } else {
439             printf("Loading Event %d\n",AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber());
440             fRL->GetEvent(AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber());
441             fPythia->SetN(0);
442             LoadEvent(fRL->Stack(), 0 , 1);
443             fPythia->Pyedit(21);
444         }
445         
446 //
447 //  Run quenching routine 
448 //
449         if (fQuench == 1) {
450             fPythia->Quench();
451         } else if (fQuench == 2){
452             fPythia->Pyquen(208., 0, 0.);
453         }
454 //
455 // Switch hadronisation on
456 //
457         fPythia->SetMSTJ(1, 1);
458 //
459 // .. and perform hadronisation
460 //      printf("Calling hadronisation %d\n", fPythia->GetN());
461         fPythia->Pyexec();      
462         fTrials++;
463         fPythia->ImportParticles(fParticles,"All");
464         Boost();
465 //
466 //
467 //
468         Int_t i;
469         
470
471         Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
472         
473         if (np == 0) continue;
474 //
475         
476 //
477         Int_t* pParent   = new Int_t[np];
478         Int_t* pSelected = new Int_t[np];
479         Int_t* trackIt   = new Int_t[np];
480         for (i = 0; i < np; i++) {
481             pParent[i]   = -1;
482             pSelected[i] =  0;
483             trackIt[i]   =  0;
484         }
485
486         Int_t nc = 0;        // Total n. of selected particles
487         Int_t nParents = 0;  // Selected parents
488         Int_t nTkbles = 0;   // Trackable particles
489         if (fProcess != kPyMb && fProcess != kPyJets && 
490             fProcess != kPyDirectGamma &&
491             fProcess != kPyMbNonDiffr  &&
492             fProcess != kPyMbMSEL1     &&
493             fProcess != kPyW && fProcess != kPyZ &&
494             fProcess != kPyCharmppMNRwmi && fProcess != kPyBeautyppMNRwmi) {
495             
496             for (i = 0; i < np; i++) {
497                 TParticle* iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
498                 Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
499                 kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
500 // No initial state partons
501                 if (ks==21) continue;
502 //
503 // Heavy Flavor Selection
504 //
505                 // quark ?
506                 kf = TMath::Abs(kf);
507                 Int_t kfl = kf;
508                 // Resonance
509
510                 if (kfl > 100000) kfl %= 100000;
511                 if (kfl > 10000)  kfl %= 10000;
512                 // meson ?
513                 if  (kfl > 10) kfl/=100;
514                 // baryon
515                 if (kfl > 10) kfl/=10;
516                 Int_t ipa = iparticle->GetFirstMother()-1;
517                 Int_t kfMo = 0;
518 //
519 // Establish mother daughter relation between heavy quarks and mesons
520 //
521                 if (kf >= fFlavorSelect && kf <= 6) {
522                     Int_t idau = iparticle->GetFirstDaughter() - 1;
523                     if (idau > -1) {
524                         TParticle* daughter = (TParticle *) fParticles->At(idau);
525                         Int_t pdgD = daughter->GetPdgCode();
526                         if (pdgD == 91 || pdgD == 92) {
527                             Int_t jmin = daughter->GetFirstDaughter() - 1;
528                             Int_t jmax = daughter->GetLastDaughter()  - 1;                          
529                             for (Int_t j = jmin; j <= jmax; j++)
530                                 ((TParticle *) fParticles->At(j))->SetFirstMother(i+1);
531                         } // is string or cluster
532                     } // has daughter
533                 } // heavy quark
534                 
535
536                 if (ipa > -1) {
537                     TParticle *  mother = (TParticle *) fParticles->At(ipa);
538                     kfMo = TMath::Abs(mother->GetPdgCode());
539                 }
540                 
541                 // What to keep in Stack?
542                 Bool_t flavorOK = kFALSE;
543                 Bool_t selectOK = kFALSE;
544                 if (fFeedDownOpt) {
545                     if (kfl >= fFlavorSelect) flavorOK = kTRUE;
546                 } else {
547                     if (kfl > fFlavorSelect) {
548                         nc = -1;
549                         break;
550                     }
551                     if (kfl == fFlavorSelect) flavorOK = kTRUE;
552                 }
553                 switch (fStackFillOpt) {
554                 case kFlavorSelection:
555                     selectOK = kTRUE;
556                     break;
557                 case kParentSelection:
558                     if (ParentSelected(kf) || kf <= 10) selectOK = kTRUE;
559                     break;
560                 }
561                 if (flavorOK && selectOK) { 
562 //
563 // Heavy flavor hadron or quark
564 //
565 // Kinematic seletion on final state heavy flavor mesons
566                     if (ParentSelected(kf) && !KinematicSelection(iparticle, 0)) 
567                     {
568                         continue;
569                     }
570                     pSelected[i] = 1;
571                     if (ParentSelected(kf)) ++nParents; // Update parent count
572 //                  printf("\n particle (HF)  %d %d %d", i, pSelected[i], kf);
573                 } else {
574 // Kinematic seletion on decay products
575                     if (fCutOnChild && ParentSelected(kfMo) && ChildSelected(kf) 
576                         && !KinematicSelection(iparticle, 1)) 
577                     {
578                         continue;
579                     }
580 //
581 // Decay products 
582 // Select if mother was selected and is not tracked
583
584                     if (pSelected[ipa] && 
585                         !trackIt[ipa]  &&     // mother will be  tracked ?
586                         kfMo !=  5 &&         // mother is b-quark, don't store fragments          
587                         kfMo !=  4 &&         // mother is c-quark, don't store fragments 
588                         kf   != 92)           // don't store string
589                     {
590 //
591 // Semi-stable or de-selected: diselect decay products:
592 // 
593 //
594                         if (pSelected[i] == -1 ||  fDecayer->GetLifetime(kf) > fMaxLifeTime)
595                         {
596                             Int_t ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
597                             Int_t ipL = iparticle->GetLastDaughter();   
598                             if (ipF > 0) for (j = ipF-1; j < ipL; j++) pSelected[j] = -1;
599                         }
600 //                      printf("\n particle (decay)  %d %d %d", i, pSelected[i], kf);
601                         pSelected[i] = (pSelected[i] == -1) ? 0 : 1;
602                     }
603                 }
604                 if (pSelected[i] == -1) pSelected[i] = 0;
605                 if (!pSelected[i]) continue;
606                 // Count quarks only if you did not include fragmentation
607                 if (fFragmentation && kf <= 10) continue;
608
609                 nc++;
610 // Decision on tracking
611                 trackIt[i] = 0;
612 //
613 // Track final state particle
614                 if (ks == 1) trackIt[i] = 1;
615 // Track semi-stable particles
616                 if ((ks == 1) || (fDecayer->GetLifetime(kf) > fMaxLifeTime))  trackIt[i] = 1;
617 // Track particles selected by process if undecayed. 
618                 if (fForceDecay == kNoDecay) {
619                     if (ParentSelected(kf)) trackIt[i] = 1;
620                 } else {
621                     if (ParentSelected(kf)) trackIt[i] = 0;
622                 }
623                 if (trackIt[i] == 1) ++nTkbles; // Update trackable counter
624 //
625 //
626
627             } // particle selection loop
628             if (nc > 0) {
629                 for (i = 0; i<np; i++) {
630                     if (!pSelected[i]) continue;
631                     TParticle *  iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
632                     kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
633                     Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();  
634                     p[0] = iparticle->Px();
635                     p[1] = iparticle->Py();
636                     p[2] = iparticle->Pz();
637                     p[3] = iparticle->Energy();
638                     
639                     origin[0] = fVertex[0]+iparticle->Vx()/10; // [cm]
640                     origin[1] = fVertex[1]+iparticle->Vy()/10; // [cm]
641                     origin[2] = fVertex[2]+iparticle->Vz()/10; // [cm]
642                     
643                     Float_t tof   = kconv*iparticle->T();
644                     Int_t ipa     = iparticle->GetFirstMother()-1;
645                     Int_t iparent = (ipa > -1) ? pParent[ipa] : -1;
646  
647                     PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf, 
648                               p[0], p[1], p[2], p[3], 
649                               origin[0], origin[1], origin[2], tof, 
650                               polar[0], polar[1], polar[2],
651                               kPPrimary, nt, 1., ks);
652                     pParent[i] = nt;
653                     KeepTrack(nt); 
654                 } //  PushTrack loop
655             }
656         } else {
657             nc = GenerateMB();
658         } // mb ?
659         
660         GetSubEventTime();
661
662         if (pParent)   delete[] pParent;
663         if (pSelected) delete[] pSelected;
664         if (trackIt)   delete[] trackIt;
665
666         if (nc > 0) {
667           switch (fCountMode) {
668           case kCountAll:
669             // printf(" Count all \n");
670             jev += nc;
671             break;
672           case kCountParents:
673             // printf(" Count parents \n");
674             jev += nParents;
675             break;
676           case kCountTrackables:
677             // printf(" Count trackable \n");
678             jev += nTkbles;
679             break;
680           }
681             if (jev >= fNpart || fNpart == -1) {
682                 fKineBias=Float_t(fNpart)/Float_t(fTrials);
683                 
684                 fQ  += fPythia->GetVINT(51);
685                 fX1 += fPythia->GetVINT(41);
686                 fX2 += fPythia->GetVINT(42);
687                 fTrialsRun += fTrials;
688                 fNev++;
689                 MakeHeader();
690                 break;
691             }
692         }
693     } // event loop
694     SetHighWaterMark(nt);
695 //  adjust weight due to kinematic selection
696 //    AdjustWeights();
697 //  get cross-section
698     fXsection=fPythia->GetPARI(1);
699 }
700
701 Int_t  AliGenPythia::GenerateMB()
702 {
703 //
704 // Min Bias selection and other global selections
705 //
706     Int_t i, kf, nt, iparent;
707     Int_t nc = 0;
708     Float_t p[4];
709     Float_t polar[3]   =   {0,0,0};
710     Float_t origin[3]  =   {0,0,0};
711 //  converts from mm/c to s
712     const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
713     
714
715     
716     Int_t np = (fHadronisation) ? fParticles->GetEntriesFast() : fNpartons;
717
718
719
720     Int_t* pParent = new Int_t[np];
721     for (i=0; i< np; i++) pParent[i] = -1;
722     if (fProcess == kPyJets || fProcess == kPyDirectGamma) {
723         TParticle* jet1 = (TParticle *) fParticles->At(6);
724         TParticle* jet2 = (TParticle *) fParticles->At(7);
725         if (!CheckTrigger(jet1, jet2)) return 0;
726     }
727
728     if (fTriggerParticle) {
729         Bool_t triggered = kFALSE;
730         for (i = 0; i < np; i++) {
731             TParticle *  iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
732             kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
733             if (TMath::Abs(kf) != fTriggerParticle) continue;
734             if (iparticle->Pt() == 0.) continue;
735             if (TMath::Abs(iparticle->Eta()) > fTriggerEta) continue;
736             triggered = kTRUE;
737             break;
738         }
739         if (!triggered) return 0;
740     }
741         
742
743     // Check if there is a ccbar or bbbar pair with at least one of the two
744     // in fYMin < y < fYMax
745     if (fProcess == kPyCharmppMNRwmi || fProcess == kPyBeautyppMNRwmi) {
746       TParticle *hvq;
747       Bool_t  theQ=kFALSE,theQbar=kFALSE,inYcut=kFALSE;
748       Float_t yQ;  
749       Int_t   pdgQ;
750       for(i=0; i<np; i++) {
751         hvq = (TParticle*)fParticles->At(i);
752         pdgQ = hvq->GetPdgCode();  
753         if(TMath::Abs(pdgQ) != fFlavorSelect) continue; 
754         if(pdgQ>0) { theQ=kTRUE; } else { theQbar=kTRUE; }
755         yQ = 0.5*TMath::Log((hvq->Energy()+hvq->Pz()+1.e-13)/
756                             (hvq->Energy()-hvq->Pz()+1.e-13));
757         if(yQ>fYMin && yQ<fYMax) inYcut=kTRUE;
758       }
759       if (!theQ || !theQbar || !inYcut) {
760         if (pParent) delete[] pParent;
761         return 0;
762       }
763     }
764
765     //Introducing child cuts in case kPyW, kPyZ, kPyMb, and kPyMbNonDiff
766     if ( (fProcess == kPyW || fProcess == kPyZ || fProcess == kPyMb || fProcess == kPyMbNonDiffr)  
767          && (fCutOnChild == 1) ) {
768       if ( !CheckKinematicsOnChild() ) {
769         if (pParent)   delete[] pParent;
770         return 0;
771       }
772     }
773   
774
775     for (i = 0; i < np; i++) {
776         Int_t trackIt = 0;
777         TParticle *  iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
778         kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
779         Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
780         Int_t km = iparticle->GetFirstMother();
781         if ((ks == 1  && kf!=0 && KinematicSelection(iparticle, 0)) ||
782             (ks != 1) ||
783             (fProcess == kPyJets && ks == 21 && km == 0 && i>1)) {
784             nc++;
785             if (ks == 1) trackIt = 1;
786             Int_t ipa = iparticle->GetFirstMother()-1;
787             
788             iparent = (ipa > -1) ? pParent[ipa] : -1;
789             
790 //
791 // store track information
792             p[0] = iparticle->Px();
793             p[1] = iparticle->Py();
794             p[2] = iparticle->Pz();
795             p[3] = iparticle->Energy();
796
797             
798             origin[0] = fVertex[0]+iparticle->Vx()/10; // [cm]
799             origin[1] = fVertex[1]+iparticle->Vy()/10; // [cm]
800             origin[2] = fVertex[2]+iparticle->Vz()/10; // [cm]
801             
802             Float_t tof = fEventTime + kconv * iparticle->T();
803
804             PushTrack(fTrackIt*trackIt, iparent, kf, 
805                       p[0], p[1], p[2], p[3], 
806                       origin[0], origin[1], origin[2], tof, 
807                       polar[0], polar[1], polar[2],
808                       kPPrimary, nt, 1., ks);
809             //
810             // Special Treatment to store color-flow
811             //
812             if (ks == 3 || ks == 13 || ks == 14) {
813                 TParticle* particle = 0;
814                 if (fStack) {
815                     particle = fStack->Particle(nt);
816                 } else {
817                     particle = gAlice->Stack()->Particle(nt);
818                 }
819                 particle->SetFirstDaughter(fPythia->GetK(2, i));
820                 particle->SetLastDaughter(fPythia->GetK(3, i));         
821             }
822             
823             KeepTrack(nt);
824             pParent[i] = nt;
825             SetHighWaterMark(nt);
826             
827         } // select particle
828     } // particle loop 
829
830     if (pParent) delete[] pParent;
831     
832     return 1;
833 }
834
835
836 void AliGenPythia::FinishRun()
837 {
838 // Print x-section summary
839     fPythia->Pystat(1);
840
841     if (fNev > 0.) {
842         fQ  /= fNev;
843         fX1 /= fNev;
844         fX2 /= fNev;    
845     }
846     
847     printf("\nTotal number of Pyevnt() calls %d\n", fTrialsRun);
848     printf("\nMean Q, x1, x2: %f %f %f\n", fQ, fX1, fX2);
849 }
850
851 void AliGenPythia::AdjustWeights()
852 {
853 // Adjust the weights after generation of all events
854 //
855     if (gAlice) {
856         TParticle *part;
857         Int_t ntrack=gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
858         for (Int_t i=0; i<ntrack; i++) {
859             part= gAlice->GetMCApp()->Particle(i);
860             part->SetWeight(part->GetWeight()*fKineBias);
861         }
862     }
863 }
864     
865 void AliGenPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2)
866 {
867 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2  
868
869     fAProjectile = a1;
870     fATarget     = a2;
871     fSetNuclei   = kTRUE;
872 }
873
874
875 void AliGenPythia::MakeHeader()
876 {
877   if (gAlice) {
878     if (gAlice->GetEvNumber()>=fDebugEventFirst &&
879         gAlice->GetEvNumber()<=fDebugEventLast) fPythia->Pylist(2);
880   }
881
882 // Builds the event header, to be called after each event
883     if (fHeader) delete fHeader;
884     fHeader = new AliGenPythiaEventHeader("Pythia");
885 //
886 // Event type  
887     ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetProcessType(fPythia->GetMSTI(1));
888 //
889 // Number of trials
890     ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetTrials(fTrials);
891 //
892 // Event Vertex 
893     fHeader->SetPrimaryVertex(fVertex);
894 //
895 // Jets that have triggered
896
897     if (fProcess == kPyJets)
898     {
899         Int_t ntrig, njet;
900         Float_t jets[4][10];
901         GetJets(njet, ntrig, jets);
902
903         
904         for (Int_t i = 0; i < ntrig; i++) {
905             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->AddJet(jets[0][i], jets[1][i], jets[2][i], 
906                                                         jets[3][i]);
907         }
908     }
909 //
910 // Copy relevant information from external header, if present.
911 //
912     Float_t uqJet[4];
913     
914     if (fRL) {
915         AliGenPythiaEventHeader* exHeader = (AliGenPythiaEventHeader*) (fRL->GetHeader()->GenEventHeader());
916         for (Int_t i = 0; i < exHeader->NTriggerJets(); i++)
917         {
918             printf("Adding Jet %d %d \n", i,  exHeader->NTriggerJets());
919             
920             
921             exHeader->TriggerJet(i, uqJet);
922             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->AddUQJet(uqJet[0], uqJet[1], uqJet[2], uqJet[3]);
923         }
924     }
925 //
926 // Store quenching parameters
927 //
928     if (fQuench){
929         Double_t z[4];
930         Double_t xp, yp;
931         if (fQuench == 1) {
932             // Pythia::Quench()
933             fPythia->GetQuenchingParameters(xp, yp, z);
934         } else {
935             // Pyquen
936             Double_t r1 = PARIMP.rb1;
937             Double_t r2 = PARIMP.rb2;
938             Double_t b  = PARIMP.b1;
939             Double_t r   = 0.5 * TMath::Sqrt(2. * (r1 * r1 + r2 * r2) - b * b);
940             Double_t phi = PARIMP.psib1;
941             xp = r * TMath::Cos(phi);
942             yp = r * TMath::Sin(phi);
943             
944         }
945             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetXYJet(xp, yp);
946             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetZQuench(z);
947         }
948 //
949 // Store pt^hard 
950     ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetPtHard(fPythia->GetVINT(47));
951 //
952 //  Pass header
953 //
954     AddHeader(fHeader);
955 }
956
957 void AliGenPythia::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
958 {
959     // Add header to container or runloader
960     if (fContainer) {
961         fContainer->AddHeader(header);
962     } else {
963         AliRunLoader::GetRunLoader()->GetHeader()->SetGenEventHeader(header);   
964     }
965 }
966
967
968 Bool_t AliGenPythia::CheckTrigger(TParticle* jet1, TParticle* jet2)
969 {
970 // Check the kinematic trigger condition
971 //
972     Double_t eta[2];
973     eta[0] = jet1->Eta();
974     eta[1] = jet2->Eta();
975     Double_t phi[2];
976     phi[0] = jet1->Phi();
977     phi[1] = jet2->Phi();
978     Int_t    pdg[2]; 
979     pdg[0] = jet1->GetPdgCode();
980     pdg[1] = jet2->GetPdgCode();    
981     Bool_t   triggered = kFALSE;
982
983     if (fProcess == kPyJets) {
984         Int_t njets = 0;
985         Int_t ntrig = 0;
986         Float_t jets[4][10];
987 //
988 // Use Pythia clustering on parton level to determine jet axis
989 //
990         GetJets(njets, ntrig, jets);
991         
992         if (ntrig) triggered = kTRUE;
993 //
994     } else {
995         Int_t ij = 0;
996         Int_t ig = 1;
997         if (pdg[0] == kGamma) {
998             ij = 1;
999             ig = 0;
1000         }
1001         //Check eta range first...
1002         if ((eta[ij] < fEtaMaxJet   && eta[ij] > fEtaMinJet) &&
1003             (eta[ig] < fEtaMaxGamma && eta[ig] > fEtaMinGamma))
1004         {
1005             //Eta is okay, now check phi range
1006             if ((phi[ij] < fPhiMaxJet   && phi[ij] > fPhiMinJet) &&
1007                 (phi[ig] < fPhiMaxGamma && phi[ig] > fPhiMinGamma))
1008             {
1009                 triggered = kTRUE;
1010             }
1011         }
1012     }
1013     return triggered;
1014 }
1015
1016
1017 //Checking Kinematics on Child (status code 1, particle code ?, kin cuts
1018 Bool_t AliGenPythia::CheckKinematicsOnChild(){
1019
1020     Bool_t checking = kFALSE;
1021     Int_t j, kcode, ks, km;
1022     Int_t nPartAcc = 0; //number of particles in the acceptance range
1023     Int_t numberOfAcceptedParticles = 1;
1024     if (fNumberOfAcceptedParticles != 0) { numberOfAcceptedParticles = fNumberOfAcceptedParticles; }
1025     Int_t npart = fParticles->GetEntriesFast();
1026     
1027     for (j = 0; j<npart; j++) {
1028         TParticle *  jparticle = (TParticle *) fParticles->At(j);
1029         kcode = TMath::Abs( CheckPDGCode(jparticle->GetPdgCode()) );
1030         ks = jparticle->GetStatusCode();
1031         km = jparticle->GetFirstMother(); 
1032         
1033         if( (ks == 1)  &&  (kcode == fPdgCodeParticleforAcceptanceCut)  &&  (KinematicSelection(jparticle,1)) ){
1034             nPartAcc++;
1035         }
1036         if( numberOfAcceptedParticles <= nPartAcc){
1037           checking = kTRUE;
1038           break;
1039         }
1040     }
1041
1042     return checking;
1043 }
1044
1045           
1046 AliGenPythia& AliGenPythia::operator=(const  AliGenPythia& rhs)
1047 {
1048 // Assignment operator
1049     rhs.Copy(*this);
1050     return *this;
1051 }
1052
1053 void  AliGenPythia::LoadEvent(AliStack* stack, Int_t flag, Int_t reHadr)
1054 {
1055 //
1056 // Load event into Pythia Common Block
1057 //
1058
1059     Int_t npart = stack -> GetNprimary();
1060     Int_t n0 = 0;
1061     
1062     if (!flag) {
1063         (fPythia->GetPyjets())->N = npart;
1064     } else {
1065         n0 = (fPythia->GetPyjets())->N;
1066         (fPythia->GetPyjets())->N = n0 + npart;
1067     }
1068     
1069     
1070     for (Int_t part = 0; part < npart; part++) {
1071         TParticle *MPart = stack->Particle(part);
1072         
1073         Int_t kf     =  MPart->GetPdgCode();
1074         Int_t ks     =  MPart->GetStatusCode();
1075         Int_t idf    =  MPart->GetFirstDaughter();
1076         Int_t idl    =  MPart->GetLastDaughter();
1077         
1078         if (reHadr) {
1079             if (ks == 11 || ks == 12) {
1080                 ks  -= 10;
1081                 idf  = -1;
1082                 idl  = -1;
1083             }
1084         }
1085         
1086         Float_t px = MPart->Px();
1087         Float_t py = MPart->Py();
1088         Float_t pz = MPart->Pz();
1089         Float_t e  = MPart->Energy();
1090         Float_t m  = MPart->GetCalcMass();
1091         
1092         
1093         (fPythia->GetPyjets())->P[0][part+n0] = px;
1094         (fPythia->GetPyjets())->P[1][part+n0] = py;
1095         (fPythia->GetPyjets())->P[2][part+n0] = pz;
1096         (fPythia->GetPyjets())->P[3][part+n0] = e;
1097         (fPythia->GetPyjets())->P[4][part+n0] = m;
1098         
1099         (fPythia->GetPyjets())->K[1][part+n0] = kf;
1100         (fPythia->GetPyjets())->K[0][part+n0] = ks;
1101         (fPythia->GetPyjets())->K[3][part+n0] = idf + 1;
1102         (fPythia->GetPyjets())->K[4][part+n0] = idl + 1;
1103         (fPythia->GetPyjets())->K[2][part+n0] = MPart->GetFirstMother() + 1;
1104     }
1105 }
1106
1107
1108 void AliGenPythia::RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets [4][50])
1109 {
1110 //
1111 //  Calls the Pythia jet finding algorithm to find jets in the current event
1112 //
1113 //
1114 //
1115 //  Save jets
1116     Int_t n     = fPythia->GetN();
1117
1118 //
1119 //  Run Jet Finder
1120     fPythia->Pycell(njets);
1121     Int_t i;
1122     for (i = 0; i < njets; i++) {
1123         Float_t px    = (fPythia->GetPyjets())->P[0][n+i];
1124         Float_t py    = (fPythia->GetPyjets())->P[1][n+i];
1125         Float_t pz    = (fPythia->GetPyjets())->P[2][n+i];
1126         Float_t e     = (fPythia->GetPyjets())->P[3][n+i];
1127
1128         jets[0][i] = px;
1129         jets[1][i] = py;
1130         jets[2][i] = pz;
1131         jets[3][i] = e;
1132     }
1133 }
1134
1135
1136
1137 void  AliGenPythia::GetJets(Int_t& nJets, Int_t& nJetsTrig, Float_t jets[4][10])
1138 {
1139 //
1140 //  Calls the Pythia clustering algorithm to find jets in the current event
1141 //
1142     Int_t n     = fPythia->GetN();
1143     nJets       = 0;
1144     nJetsTrig   = 0;
1145     if (fJetReconstruction == kCluster) {
1146 //
1147 //  Configure cluster algorithm
1148 //    
1149         fPythia->SetPARU(43, 2.);
1150         fPythia->SetMSTU(41, 1);
1151 //
1152 //  Call cluster algorithm
1153 //    
1154         fPythia->Pyclus(nJets);
1155 //
1156 //  Loading jets from common block
1157 //
1158     } else {
1159
1160 //
1161 //  Run Jet Finder
1162         fPythia->Pycell(nJets);
1163     }
1164
1165     Int_t i;
1166     for (i = 0; i < nJets; i++) {
1167         Float_t px    = (fPythia->GetPyjets())->P[0][n+i];
1168         Float_t py    = (fPythia->GetPyjets())->P[1][n+i];
1169         Float_t pz    = (fPythia->GetPyjets())->P[2][n+i];
1170         Float_t e     = (fPythia->GetPyjets())->P[3][n+i];
1171         Float_t pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
1172         Float_t phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);  
1173         Float_t theta = TMath::ATan2(pt,pz);
1174         Float_t et    = e * TMath::Sin(theta);
1175         Float_t eta   = -TMath::Log(TMath::Tan(theta / 2.));
1176         if (
1177             eta > fEtaMinJet && eta < fEtaMaxJet && 
1178             phi > fPhiMinJet && phi < fPhiMaxJet &&
1179             et  > fEtMinJet  && et  < fEtMaxJet     
1180             ) 
1181         {
1182             jets[0][nJetsTrig] = px;
1183             jets[1][nJetsTrig] = py;
1184             jets[2][nJetsTrig] = pz;
1185             jets[3][nJetsTrig] = e;
1186             nJetsTrig++;
1187 //          printf("\n........-Jet #%d: %10.3f %10.3f %10.3f %10.3f \n", i, pt, et, eta, phi * kRaddeg);
1188         } else {
1189 //          printf("\n........-Jet #%d: %10.3f %10.3f %10.3f %10.3f \n", i, pt, et, eta, phi * kRaddeg);
1190         }
1191     }
1192 }
1193
1194 void AliGenPythia::GetSubEventTime()
1195 {
1196   // Calculates time of the next subevent
1197   fEventTime = 0.;
1198   if (fEventsTime) {
1199     TArrayF &array = *fEventsTime;
1200     fEventTime = array[fCurSubEvent++];
1201   }
1202   //  printf(" Event time: %d %f %p",fCurSubEvent,fEventTime,fEventsTime);
1203   return;
1204 }
1205
1206 #ifdef never
1207 void AliGenPythia::Streamer(TBuffer &R__b)
1208 {
1209    // Stream an object of class AliGenPythia.
1210
1211    if (R__b.IsReading()) {
1212       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
1213       AliGenerator::Streamer(R__b);
1214       R__b >> (Int_t&)fProcess;
1215       R__b >> (Int_t&)fStrucFunc;
1216       R__b >> (Int_t&)fForceDecay;
1217       R__b >> fEnergyCMS;
1218       R__b >> fKineBias;
1219       R__b >> fTrials;
1220       fParentSelect.Streamer(R__b);
1221       fChildSelect.Streamer(R__b);
1222       R__b >> fXsection;
1223 //      (AliPythia::Instance())->Streamer(R__b);
1224       R__b >> fPtHardMin;
1225       R__b >> fPtHardMax;
1226 //      if (fDecayer) fDecayer->Streamer(R__b);
1227    } else {
1228       R__b.WriteVersion(AliGenPythia::IsA());
1229       AliGenerator::Streamer(R__b);
1230       R__b << (Int_t)fProcess;
1231       R__b << (Int_t)fStrucFunc;
1232       R__b << (Int_t)fForceDecay;
1233       R__b << fEnergyCMS;
1234       R__b << fKineBias;
1235       R__b << fTrials;
1236       fParentSelect.Streamer(R__b);
1237       fChildSelect.Streamer(R__b);
1238       R__b << fXsection;
1239 //      R__b << fPythia;
1240       R__b << fPtHardMin;
1241       R__b << fPtHardMax;
1242       //     fDecayer->Streamer(R__b);
1243    }
1244 }
1245 #endif
1246
1247
1248