9d4b0b114ea57883c3162de3b8c4a746d4ddd7e4
[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   SetTriggerParticle();
69   SetPtKick();
70   SetQuench();
71   SetHadronisation();  
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     SetTriggerParticle();
116     SetJetReconstructionMode();
117     SetQuench();
118     SetHadronisation();
119     SetPtKick();
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 kPyCharmppMNR:
290     case kPyCharmpPbMNR:
291         fParentSelect[0] =   411;
292         fParentSelect[1] =   421;
293         fParentSelect[2] =   431;
294         fParentSelect[3] =  4122;
295         fFlavorSelect    =  4;  
296         break;
297     case kPyD0PbPbMNR:
298     case kPyD0pPbMNR:
299     case kPyD0ppMNR:
300         fParentSelect[0] =   421;
301         fFlavorSelect    =   4; 
302         break;
303     case kPyDPlusPbPbMNR:
304     case kPyDPluspPbMNR:
305     case kPyDPlusppMNR:
306         fParentSelect[0] =   411;
307         fFlavorSelect    =   4; 
308         break;
309     case kPyBeauty:
310     case kPyBeautyPbPbMNR:
311     case kPyBeautypPbMNR:
312     case kPyBeautyppMNR:
313         fParentSelect[0]=  511;
314         fParentSelect[1]=  521;
315         fParentSelect[2]=  531;
316         fParentSelect[3]= 5122;
317         fParentSelect[4]= 5132;
318         fParentSelect[5]= 5232;
319         fParentSelect[6]= 5332;
320         fFlavorSelect   = 5;    
321         break;
322     case kPyBeautyUnforced:
323         fParentSelect[0] =  511;
324         fParentSelect[1] =  521;
325         fParentSelect[2] =  531;
326         fParentSelect[3] = 5122;
327         fParentSelect[4] = 5132;
328         fParentSelect[5] = 5232;
329         fParentSelect[6] = 5332;
330         fFlavorSelect    = 5;   
331         break;
332     case kPyJpsiChi:
333     case kPyJpsi:
334         fParentSelect[0] = 443;
335         break;
336     case kPyMb:
337     case kPyMbNonDiffr:
338     case kPyJets:
339     case kPyDirectGamma:
340         break;
341     case kPyW:
342     case kPyZ:
343         break;
344     }
345 //
346 //
347 //  JetFinder for Trigger
348 //
349 //  Configure detector (EMCAL like)
350 //
351         fPythia->SetPARU(51, fPycellEtaMax);
352         fPythia->SetMSTU(51, fPycellNEta);
353         fPythia->SetMSTU(52, fPycellNPhi);
354 //
355 //  Configure Jet Finder
356 //  
357         fPythia->SetPARU(58,  fPycellThreshold);
358         fPythia->SetPARU(52,  fPycellEtSeed);
359         fPythia->SetPARU(53,  fPycellMinEtJet);
360         fPythia->SetPARU(54,  fPycellMaxRadius);
361         fPythia->SetMSTU(54,  2);
362 //
363 //  This counts the total number of calls to Pyevnt() per run.
364     fTrialsRun = 0;
365     fQ         = 0.;
366     fX1        = 0.;
367     fX2        = 0.;    
368     fNev       = 0 ;
369 //    
370 //
371 //
372     AliGenMC::Init();
373 //
374 //
375 //  
376     if (fSetNuclei) {
377         fDyBoost = 0;
378         Warning("Init","SetNuclei used. Use SetProjectile + SetTarget instead. fDyBoost has been reset to 0\n");
379     }
380
381     if (fQuench) {
382         fPythia->InitQuenching(0., 0.1, 0.6e6, 0);
383     }
384     
385 }
386
387 void AliGenPythia::Generate()
388 {
389 // Generate one event
390     
391     fDecayer->ForceDecay();
392
393     Float_t polar[3]   =   {0,0,0};
394     Float_t origin[3]  =   {0,0,0};
395     Float_t p[4];
396 //  converts from mm/c to s
397     const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
398 //
399     Int_t nt=0;
400     Int_t jev=0;
401     Int_t j, kf;
402     fTrials=0;
403     fEventTime = 0.;
404     
405     
406
407     //  Set collision vertex position 
408     if (fVertexSmear == kPerEvent) Vertex();
409     
410 //  event loop    
411     while(1)
412     {
413 //
414 // Produce event
415 //
416 //
417 // Switch hadronisation off
418 //
419         fPythia->SetMSTJ(1, 0);
420 //
421 // Either produce new event or read partons from file
422 //      
423         if (!fReadFromFile) {
424             if (!fNewMIS) {
425                 fPythia->Pyevnt();
426             } else {
427                 fPythia->Pyevnw();
428             }
429             fNpartons = fPythia->GetN();
430         } else {
431             printf("Loading Event %d\n",AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber());
432             fRL->GetEvent(AliRunLoader::GetRunLoader()->GetEventNumber());
433             fPythia->SetN(0);
434             LoadEvent(fRL->Stack(), 0 , 1);
435             fPythia->Pyedit(21);
436         }
437         
438 //
439 //  Run quenching routine 
440 //
441         if (fQuench == 1) {
442             fPythia->Quench();
443         } else if (fQuench == 2){
444             fPythia->Pyquen(208., 0, 0.);
445         }
446 //
447 // Switch hadronisation on
448 //
449         fPythia->SetMSTJ(1, 1);
450 //
451 // .. and perform hadronisation
452 //      printf("Calling hadronisation %d\n", fPythia->GetN());
453         fPythia->Pyexec();      
454         fTrials++;
455         fPythia->ImportParticles(fParticles,"All");
456         Boost();
457 //
458 //
459 //
460         Int_t i;
461         
462
463         Int_t np = fParticles->GetEntriesFast();
464         
465         if (np == 0) continue;
466 //
467         
468 //
469         Int_t* pParent   = new Int_t[np];
470         Int_t* pSelected = new Int_t[np];
471         Int_t* trackIt   = new Int_t[np];
472         for (i = 0; i < np; i++) {
473             pParent[i]   = -1;
474             pSelected[i] =  0;
475             trackIt[i]   =  0;
476         }
477
478         Int_t nc = 0;        // Total n. of selected particles
479         Int_t nParents = 0;  // Selected parents
480         Int_t nTkbles = 0;   // Trackable particles
481         if (fProcess != kPyMb && fProcess != kPyJets && 
482             fProcess != kPyDirectGamma &&
483             fProcess != kPyMbNonDiffr  &&
484             fProcess != kPyW && fProcess != kPyZ ) {
485             
486             for (i = 0; i < np; i++) {
487                 TParticle* iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
488                 Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
489                 kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
490 // No initial state partons
491                 if (ks==21) continue;
492 //
493 // Heavy Flavor Selection
494 //
495                 // quark ?
496                 kf = TMath::Abs(kf);
497                 Int_t kfl = kf;
498                 // Resonance
499
500                 if (kfl > 100000) kfl %= 100000;
501                 if (kfl > 10000)  kfl %= 10000;
502                 // meson ?
503                 if  (kfl > 10) kfl/=100;
504                 // baryon
505                 if (kfl > 10) kfl/=10;
506                 Int_t ipa = iparticle->GetFirstMother()-1;
507                 Int_t kfMo = 0;
508 //
509 // Establish mother daughter relation between heavy quarks and mesons
510 //
511                 if (kf >= fFlavorSelect && kf <= 6) {
512                     Int_t idau = iparticle->GetFirstDaughter() - 1;
513                     if (idau > -1) {
514                         TParticle* daughter = (TParticle *) fParticles->At(idau);
515                         Int_t pdgD = daughter->GetPdgCode();
516                         if (pdgD == 91 || pdgD == 92) {
517                             Int_t jmin = daughter->GetFirstDaughter() - 1;
518                             Int_t jmax = daughter->GetLastDaughter()  - 1;                          
519                             for (Int_t j = jmin; j <= jmax; j++)
520                                 ((TParticle *) fParticles->At(j))->SetFirstMother(i+1);
521                         } // is string or cluster
522                     } // has daughter
523                 } // heavy quark
524                 
525
526                 if (ipa > -1) {
527                     TParticle *  mother = (TParticle *) fParticles->At(ipa);
528                     kfMo = TMath::Abs(mother->GetPdgCode());
529                 }
530                 
531                 // What to keep in Stack?
532                 Bool_t flavorOK = kFALSE;
533                 Bool_t selectOK = kFALSE;
534                 if (fFeedDownOpt) {
535                     if (kfl >= fFlavorSelect) flavorOK = kTRUE;
536                 } else {
537                     if (kfl > fFlavorSelect) {
538                         nc = -1;
539                         break;
540                     }
541                     if (kfl == fFlavorSelect) flavorOK = kTRUE;
542                 }
543                 switch (fStackFillOpt) {
544                 case kFlavorSelection:
545                     selectOK = kTRUE;
546                     break;
547                 case kParentSelection:
548                     if (ParentSelected(kf) || kf <= 10) selectOK = kTRUE;
549                     break;
550                 }
551                 if (flavorOK && selectOK) { 
552 //
553 // Heavy flavor hadron or quark
554 //
555 // Kinematic seletion on final state heavy flavor mesons
556                     if (ParentSelected(kf) && !KinematicSelection(iparticle, 0)) 
557                     {
558                         continue;
559                     }
560                     pSelected[i] = 1;
561                     if (ParentSelected(kf)) ++nParents; // Update parent count
562 //                  printf("\n particle (HF)  %d %d %d", i, pSelected[i], kf);
563                 } else {
564 // Kinematic seletion on decay products
565                     if (fCutOnChild && ParentSelected(kfMo) && ChildSelected(kf) 
566                         && !KinematicSelection(iparticle, 1)) 
567                     {
568                         continue;
569                     }
570 //
571 // Decay products 
572 // Select if mother was selected and is not tracked
573
574                     if (pSelected[ipa] && 
575                         !trackIt[ipa]  &&     // mother will be  tracked ?
576                         kfMo !=  5 &&         // mother is b-quark, don't store fragments          
577                         kfMo !=  4 &&         // mother is c-quark, don't store fragments 
578                         kf   != 92)           // don't store string
579                     {
580 //
581 // Semi-stable or de-selected: diselect decay products:
582 // 
583 //
584                         if (pSelected[i] == -1 ||  fDecayer->GetLifetime(kf) > fMaxLifeTime)
585                         {
586                             Int_t ipF = iparticle->GetFirstDaughter();
587                             Int_t ipL = iparticle->GetLastDaughter();   
588                             if (ipF > 0) for (j = ipF-1; j < ipL; j++) pSelected[j] = -1;
589                         }
590 //                      printf("\n particle (decay)  %d %d %d", i, pSelected[i], kf);
591                         pSelected[i] = (pSelected[i] == -1) ? 0 : 1;
592                     }
593                 }
594                 if (pSelected[i] == -1) pSelected[i] = 0;
595                 if (!pSelected[i]) continue;
596                 // Count quarks only if you did not include fragmentation
597                 if (fFragmentation && kf <= 10) continue;
598
599                 nc++;
600 // Decision on tracking
601                 trackIt[i] = 0;
602 //
603 // Track final state particle
604                 if (ks == 1) trackIt[i] = 1;
605 // Track semi-stable particles
606                 if ((ks == 1) || (fDecayer->GetLifetime(kf) > fMaxLifeTime))  trackIt[i] = 1;
607 // Track particles selected by process if undecayed. 
608                 if (fForceDecay == kNoDecay) {
609                     if (ParentSelected(kf)) trackIt[i] = 1;
610                 } else {
611                     if (ParentSelected(kf)) trackIt[i] = 0;
612                 }
613                 if (trackIt[i] == 1) ++nTkbles; // Update trackable counter
614 //
615 //
616
617             } // particle selection loop
618             if (nc > 0) {
619                 for (i = 0; i<np; i++) {
620                     if (!pSelected[i]) continue;
621                     TParticle *  iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
622                     kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
623                     Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();  
624                     p[0] = iparticle->Px();
625                     p[1] = iparticle->Py();
626                     p[2] = iparticle->Pz();
627                     p[3] = iparticle->Energy();
628                     
629                     origin[0] = fVertex[0]+iparticle->Vx()/10; // [cm]
630                     origin[1] = fVertex[1]+iparticle->Vy()/10; // [cm]
631                     origin[2] = fVertex[2]+iparticle->Vz()/10; // [cm]
632                     
633                     Float_t tof   = kconv*iparticle->T();
634                     Int_t ipa     = iparticle->GetFirstMother()-1;
635                     Int_t iparent = (ipa > -1) ? pParent[ipa] : -1;
636  
637                     PushTrack(fTrackIt*trackIt[i], iparent, kf, 
638                               p[0], p[1], p[2], p[3], 
639                               origin[0], origin[1], origin[2], tof, 
640                               polar[0], polar[1], polar[2],
641                               kPPrimary, nt, 1., ks);
642                     pParent[i] = nt;
643                     KeepTrack(nt); 
644                 } //  PushTrack loop
645             }
646         } else {
647             nc = GenerateMB();
648         } // mb ?
649         
650         GetSubEventTime();
651
652         if (pParent)   delete[] pParent;
653         if (pSelected) delete[] pSelected;
654         if (trackIt)   delete[] trackIt;
655
656         if (nc > 0) {
657           switch (fCountMode) {
658           case kCountAll:
659             // printf(" Count all \n");
660             jev += nc;
661             break;
662           case kCountParents:
663             // printf(" Count parents \n");
664             jev += nParents;
665             break;
666           case kCountTrackables:
667             // printf(" Count trackable \n");
668             jev += nTkbles;
669             break;
670           }
671             if (jev >= fNpart || fNpart == -1) {
672                 fKineBias=Float_t(fNpart)/Float_t(fTrials);
673                 fQ  += fPythia->GetVINT(51);
674                 fX1 += fPythia->GetVINT(41);
675                 fX2 += fPythia->GetVINT(42);
676                 fTrialsRun += fTrials;
677                 fNev++;
678                 MakeHeader();
679                 break;
680             }
681         }
682     } // event loop
683     SetHighWaterMark(nt);
684 //  adjust weight due to kinematic selection
685 //    AdjustWeights();
686 //  get cross-section
687     fXsection=fPythia->GetPARI(1);
688 }
689
690 Int_t  AliGenPythia::GenerateMB()
691 {
692 //
693 // Min Bias selection and other global selections
694 //
695     Int_t i, kf, nt, iparent;
696     Int_t nc = 0;
697     Float_t p[4];
698     Float_t polar[3]   =   {0,0,0};
699     Float_t origin[3]  =   {0,0,0};
700 //  converts from mm/c to s
701     const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
702     
703     Int_t np = (fHadronisation) ? fParticles->GetEntriesFast() : fNpartons;
704
705
706     Int_t* pParent = new Int_t[np];
707     for (i=0; i< np; i++) pParent[i] = -1;
708     if (fProcess == kPyJets || fProcess == kPyDirectGamma) {
709         TParticle* jet1 = (TParticle *) fParticles->At(6);
710         TParticle* jet2 = (TParticle *) fParticles->At(7);
711         if (!CheckTrigger(jet1, jet2)) return 0;
712     }
713     
714     if (fTriggerParticle) {
715         Bool_t triggered = kFALSE;
716         for (i = 0; i < np; i++) {
717             TParticle *  iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
718             kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
719             if (TMath::Abs(kf) != fTriggerParticle) continue;
720             if (iparticle->Pt() == 0.) continue;
721             if (TMath::Abs(iparticle->Eta()) > fTriggerEta) continue;
722             triggered = kTRUE;
723             break;
724         }
725         if (!triggered) return 0;
726     }
727     
728
729     //Introducing child cuts in case kPyW, kPyZ, kPyMb, and kPyMbNonDiff
730     if ( (fProcess == kPyW || fProcess == kPyZ || fProcess == kPyMb || fProcess == kPyMbNonDiffr)  
731          && (fCutOnChild == 1) ) {
732       if ( !CheckKinematicsOnChild() ) {
733         if (pParent)   delete[] pParent;
734         return 0;
735       }
736     }
737   
738
739     
740     for (i = 0; i < np; i++) {
741         Int_t trackIt = 0;
742         TParticle *  iparticle = (TParticle *) fParticles->At(i);
743         kf = CheckPDGCode(iparticle->GetPdgCode());
744         Int_t ks = iparticle->GetStatusCode();
745         Int_t km = iparticle->GetFirstMother();
746         if ((ks == 1  && kf!=0 && KinematicSelection(iparticle, 0)) ||
747             (ks != 1) ||
748             (fProcess == kPyJets && ks == 21 && km == 0 && i>1)) {
749             nc++;
750             if (ks == 1) trackIt = 1;
751             Int_t ipa = iparticle->GetFirstMother()-1;
752             
753             iparent = (ipa > -1) ? pParent[ipa] : -1;
754             
755 //
756 // store track information
757             p[0] = iparticle->Px();
758             p[1] = iparticle->Py();
759             p[2] = iparticle->Pz();
760             p[3] = iparticle->Energy();
761
762             
763             origin[0] = fVertex[0]+iparticle->Vx()/10; // [cm]
764             origin[1] = fVertex[1]+iparticle->Vy()/10; // [cm]
765             origin[2] = fVertex[2]+iparticle->Vz()/10; // [cm]
766             
767             Float_t tof = fEventTime + kconv * iparticle->T();
768
769             PushTrack(fTrackIt*trackIt, iparent, kf, 
770                       p[0], p[1], p[2], p[3], 
771                       origin[0], origin[1], origin[2], tof, 
772                       polar[0], polar[1], polar[2],
773                       kPPrimary, nt, 1., ks);
774             //
775             // Special Treatment to store color-flow
776             //
777             if (ks == 3 || ks == 13 || ks == 14) {
778                 TParticle* particle = 0;
779                 if (fStack) {
780                     particle = fStack->Particle(nt);
781                 } else {
782                     particle = gAlice->Stack()->Particle(nt);
783                 }
784                 particle->SetFirstDaughter(fPythia->GetK(2, i));
785                 particle->SetLastDaughter(fPythia->GetK(3, i));         
786             }
787             
788             KeepTrack(nt);
789             pParent[i] = nt;
790             SetHighWaterMark(nt);
791             
792         } // select particle
793     } // particle loop 
794
795     if (pParent) delete[] pParent;
796     return 1;
797 }
798
799
800 void AliGenPythia::FinishRun()
801 {
802 // Print x-section summary
803     fPythia->Pystat(1);
804
805     if (fNev > 0.) {
806         fQ  /= fNev;
807         fX1 /= fNev;
808         fX2 /= fNev;    
809     }
810     
811     printf("\nTotal number of Pyevnt() calls %d\n", fTrialsRun);
812     printf("\nMean Q, x1, x2: %f %f %f\n", fQ, fX1, fX2);
813 }
814
815 void AliGenPythia::AdjustWeights()
816 {
817 // Adjust the weights after generation of all events
818 //
819     if (gAlice) {
820         TParticle *part;
821         Int_t ntrack=gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
822         for (Int_t i=0; i<ntrack; i++) {
823             part= gAlice->GetMCApp()->Particle(i);
824             part->SetWeight(part->GetWeight()*fKineBias);
825         }
826     }
827 }
828     
829 void AliGenPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2)
830 {
831 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2  
832
833     fAProjectile = a1;
834     fATarget     = a2;
835     fSetNuclei   = kTRUE;
836 }
837
838
839 void AliGenPythia::MakeHeader()
840 {
841   if (gAlice) {
842     if (gAlice->GetEvNumber()>=fDebugEventFirst &&
843         gAlice->GetEvNumber()<=fDebugEventLast) fPythia->Pylist(2);
844   }
845
846 // Builds the event header, to be called after each event
847     if (fHeader) delete fHeader;
848     fHeader = new AliGenPythiaEventHeader("Pythia");
849 //
850 // Event type  
851     ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetProcessType(fPythia->GetMSTI(1));
852 //
853 // Number of trials
854     ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetTrials(fTrials);
855 //
856 // Event Vertex 
857     fHeader->SetPrimaryVertex(fVertex);
858 //
859 // Jets that have triggered
860
861     if (fProcess == kPyJets)
862     {
863         Int_t ntrig, njet;
864         Float_t jets[4][10];
865         GetJets(njet, ntrig, jets);
866
867         
868         for (Int_t i = 0; i < ntrig; i++) {
869             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->AddJet(jets[0][i], jets[1][i], jets[2][i], 
870                                                         jets[3][i]);
871         }
872     }
873 //
874 // Copy relevant information from external header, if present.
875 //
876     Float_t uqJet[4];
877     
878     if (fRL) {
879         AliGenPythiaEventHeader* exHeader = (AliGenPythiaEventHeader*) (fRL->GetHeader()->GenEventHeader());
880         for (Int_t i = 0; i < exHeader->NTriggerJets(); i++)
881         {
882             printf("Adding Jet %d %d \n", i,  exHeader->NTriggerJets());
883             
884             
885             exHeader->TriggerJet(i, uqJet);
886             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->AddUQJet(uqJet[0], uqJet[1], uqJet[2], uqJet[3]);
887         }
888     }
889 //
890 // Store quenching parameters
891 //
892     if (fQuench){
893         Double_t z[4];
894         Double_t xp, yp;
895         if (fQuench == 1) {
896             // Pythia::Quench()
897             fPythia->GetQuenchingParameters(xp, yp, z);
898         } else {
899             // Pyquen
900             Double_t r1 = PARIMP.rb1;
901             Double_t r2 = PARIMP.rb2;
902             Double_t b  = PARIMP.b1;
903             Double_t r   = 0.5 * TMath::Sqrt(2. * (r1 * r1 + r2 * r2) - b * b);
904             Double_t phi = PARIMP.psib1;
905             xp = r * TMath::Cos(phi);
906             yp = r * TMath::Sin(phi);
907             
908         }
909             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetXYJet(xp, yp);
910             ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetZQuench(z);
911         }
912 //
913 // Store pt^hard 
914     ((AliGenPythiaEventHeader*) fHeader)->SetPtHard(fPythia->GetVINT(47));
915 //
916 //  Pass header
917 //
918     AddHeader(fHeader);
919 }
920
921 void AliGenPythia::AddHeader(AliGenEventHeader* header)
922 {
923     // Add header to container or runloader
924     if (fContainer) {
925         fContainer->AddHeader(header);
926     } else {
927         AliRunLoader::GetRunLoader()->GetHeader()->SetGenEventHeader(header);   
928     }
929 }
930
931
932 Bool_t AliGenPythia::CheckTrigger(TParticle* jet1, TParticle* jet2)
933 {
934 // Check the kinematic trigger condition
935 //
936     Double_t eta[2];
937     eta[0] = jet1->Eta();
938     eta[1] = jet2->Eta();
939     Double_t phi[2];
940     phi[0] = jet1->Phi();
941     phi[1] = jet2->Phi();
942     Int_t    pdg[2]; 
943     pdg[0] = jet1->GetPdgCode();
944     pdg[1] = jet2->GetPdgCode();    
945     Bool_t   triggered = kFALSE;
946
947     if (fProcess == kPyJets) {
948         Int_t njets = 0;
949         Int_t ntrig = 0;
950         Float_t jets[4][10];
951 //
952 // Use Pythia clustering on parton level to determine jet axis
953 //
954         GetJets(njets, ntrig, jets);
955         
956         if (ntrig) triggered = kTRUE;
957 //
958     } else {
959         Int_t ij = 0;
960         Int_t ig = 1;
961         if (pdg[0] == kGamma) {
962             ij = 1;
963             ig = 0;
964         }
965         //Check eta range first...
966         if ((eta[ij] < fEtaMaxJet   && eta[ij] > fEtaMinJet) &&
967             (eta[ig] < fEtaMaxGamma && eta[ig] > fEtaMinGamma))
968         {
969             //Eta is okay, now check phi range
970             if ((phi[ij] < fPhiMaxJet   && phi[ij] > fPhiMinJet) &&
971                 (phi[ig] < fPhiMaxGamma && phi[ig] > fPhiMinGamma))
972             {
973                 triggered = kTRUE;
974             }
975         }
976     }
977     return triggered;
978 }
979
980
981 //Checking Kinematics on Child (status code 1, particle code ?, kin cuts
982 Bool_t AliGenPythia::CheckKinematicsOnChild(){
983
984     Bool_t checking = kFALSE;
985     Int_t j, kcode, ks, km;
986     Int_t nPartAcc = 0; //number of particles in the acceptance range
987     Int_t numberOfAcceptedParticles = 1;
988     if (fNumberOfAcceptedParticles != 0) { numberOfAcceptedParticles = fNumberOfAcceptedParticles; }
989     Int_t npart = fParticles->GetEntriesFast();
990     
991     for (j = 0; j<npart; j++) {
992         TParticle *  jparticle = (TParticle *) fParticles->At(j);
993         kcode = TMath::Abs( CheckPDGCode(jparticle->GetPdgCode()) );
994         ks = jparticle->GetStatusCode();
995         km = jparticle->GetFirstMother(); 
996         
997         if( (ks == 1)  &&  (kcode == fPdgCodeParticleforAcceptanceCut)  &&  (KinematicSelection(jparticle,1)) ){
998             nPartAcc++;
999         }
1000         if( numberOfAcceptedParticles <= nPartAcc){
1001           checking = kTRUE;
1002           break;
1003         }
1004     }
1005
1006     return checking;
1007 }
1008
1009           
1010 AliGenPythia& AliGenPythia::operator=(const  AliGenPythia& rhs)
1011 {
1012 // Assignment operator
1013     rhs.Copy(*this);
1014     return *this;
1015 }
1016
1017 void  AliGenPythia::LoadEvent(AliStack* stack, Int_t flag, Int_t reHadr)
1018 {
1019 //
1020 // Load event into Pythia Common Block
1021 //
1022
1023     Int_t npart = stack -> GetNprimary();
1024     Int_t n0 = 0;
1025     
1026     if (!flag) {
1027         (fPythia->GetPyjets())->N = npart;
1028     } else {
1029         n0 = (fPythia->GetPyjets())->N;
1030         (fPythia->GetPyjets())->N = n0 + npart;
1031     }
1032     
1033     
1034     for (Int_t part = 0; part < npart; part++) {
1035         TParticle *MPart = stack->Particle(part);
1036         
1037         Int_t kf     =  MPart->GetPdgCode();
1038         Int_t ks     =  MPart->GetStatusCode();
1039         Int_t idf    =  MPart->GetFirstDaughter();
1040         Int_t idl    =  MPart->GetLastDaughter();
1041         
1042         if (reHadr) {
1043             if (ks == 11 || ks == 12) {
1044                 ks  -= 10;
1045                 idf  = -1;
1046                 idl  = -1;
1047             }
1048         }
1049         
1050         Float_t px = MPart->Px();
1051         Float_t py = MPart->Py();
1052         Float_t pz = MPart->Pz();
1053         Float_t e  = MPart->Energy();
1054         Float_t m  = MPart->GetCalcMass();
1055         
1056         
1057         (fPythia->GetPyjets())->P[0][part+n0] = px;
1058         (fPythia->GetPyjets())->P[1][part+n0] = py;
1059         (fPythia->GetPyjets())->P[2][part+n0] = pz;
1060         (fPythia->GetPyjets())->P[3][part+n0] = e;
1061         (fPythia->GetPyjets())->P[4][part+n0] = m;
1062         
1063         (fPythia->GetPyjets())->K[1][part+n0] = kf;
1064         (fPythia->GetPyjets())->K[0][part+n0] = ks;
1065         (fPythia->GetPyjets())->K[3][part+n0] = idf + 1;
1066         (fPythia->GetPyjets())->K[4][part+n0] = idl + 1;
1067         (fPythia->GetPyjets())->K[2][part+n0] = MPart->GetFirstMother() + 1;
1068     }
1069 }
1070
1071
1072 void AliGenPythia::RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets [4][50])
1073 {
1074 //
1075 //  Calls the Pythia jet finding algorithm to find jets in the current event
1076 //
1077 //
1078 //
1079 //  Save jets
1080     Int_t n     = fPythia->GetN();
1081
1082 //
1083 //  Run Jet Finder
1084     fPythia->Pycell(njets);
1085     Int_t i;
1086     for (i = 0; i < njets; i++) {
1087         Float_t px    = (fPythia->GetPyjets())->P[0][n+i];
1088         Float_t py    = (fPythia->GetPyjets())->P[1][n+i];
1089         Float_t pz    = (fPythia->GetPyjets())->P[2][n+i];
1090         Float_t e     = (fPythia->GetPyjets())->P[3][n+i];
1091
1092         jets[0][i] = px;
1093         jets[1][i] = py;
1094         jets[2][i] = pz;
1095         jets[3][i] = e;
1096     }
1097 }
1098
1099
1100
1101 void  AliGenPythia::GetJets(Int_t& nJets, Int_t& nJetsTrig, Float_t jets[4][10])
1102 {
1103 //
1104 //  Calls the Pythia clustering algorithm to find jets in the current event
1105 //
1106     Int_t n     = fPythia->GetN();
1107     nJets       = 0;
1108     nJetsTrig   = 0;
1109     if (fJetReconstruction == kCluster) {
1110 //
1111 //  Configure cluster algorithm
1112 //    
1113         fPythia->SetPARU(43, 2.);
1114         fPythia->SetMSTU(41, 1);
1115 //
1116 //  Call cluster algorithm
1117 //    
1118         fPythia->Pyclus(nJets);
1119 //
1120 //  Loading jets from common block
1121 //
1122     } else {
1123
1124 //
1125 //  Run Jet Finder
1126         fPythia->Pycell(nJets);
1127     }
1128
1129     Int_t i;
1130     for (i = 0; i < nJets; i++) {
1131         Float_t px    = (fPythia->GetPyjets())->P[0][n+i];
1132         Float_t py    = (fPythia->GetPyjets())->P[1][n+i];
1133         Float_t pz    = (fPythia->GetPyjets())->P[2][n+i];
1134         Float_t e     = (fPythia->GetPyjets())->P[3][n+i];
1135         Float_t pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
1136         Float_t phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);  
1137         Float_t theta = TMath::ATan2(pt,pz);
1138         Float_t et    = e * TMath::Sin(theta);
1139         Float_t eta   = -TMath::Log(TMath::Tan(theta / 2.));
1140         if (
1141             eta > fEtaMinJet && eta < fEtaMaxJet && 
1142             phi > fPhiMinJet && phi < fPhiMaxJet &&
1143             et  > fEtMinJet  && et  < fEtMaxJet     
1144             ) 
1145         {
1146             jets[0][nJetsTrig] = px;
1147             jets[1][nJetsTrig] = py;
1148             jets[2][nJetsTrig] = pz;
1149             jets[3][nJetsTrig] = e;
1150             nJetsTrig++;
1151 //          printf("\n........-Jet #%d: %10.3f %10.3f %10.3f %10.3f \n", i, pt, et, eta, phi * kRaddeg);
1152         } else {
1153 //          printf("\n........-Jet #%d: %10.3f %10.3f %10.3f %10.3f \n", i, pt, et, eta, phi * kRaddeg);
1154         }
1155     }
1156 }
1157
1158 void AliGenPythia::GetSubEventTime()
1159 {
1160   // Calculates time of the next subevent
1161   fEventTime = 0.;
1162   if (fEventsTime) {
1163     TArrayF &array = *fEventsTime;
1164     fEventTime = array[fCurSubEvent++];
1165   }
1166   //  printf(" Event time: %d %f %p",fCurSubEvent,fEventTime,fEventsTime);
1167   return;
1168 }
1169
1170 #ifdef never
1171 void AliGenPythia::Streamer(TBuffer &R__b)
1172 {
1173    // Stream an object of class AliGenPythia.
1174
1175    if (R__b.IsReading()) {
1176       Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
1177       AliGenerator::Streamer(R__b);
1178       R__b >> (Int_t&)fProcess;
1179       R__b >> (Int_t&)fStrucFunc;
1180       R__b >> (Int_t&)fForceDecay;
1181       R__b >> fEnergyCMS;
1182       R__b >> fKineBias;
1183       R__b >> fTrials;
1184       fParentSelect.Streamer(R__b);
1185       fChildSelect.Streamer(R__b);
1186       R__b >> fXsection;
1187 //      (AliPythia::Instance())->Streamer(R__b);
1188       R__b >> fPtHardMin;
1189       R__b >> fPtHardMax;
1190 //      if (fDecayer) fDecayer->Streamer(R__b);
1191    } else {
1192       R__b.WriteVersion(AliGenPythia::IsA());
1193       AliGenerator::Streamer(R__b);
1194       R__b << (Int_t)fProcess;
1195       R__b << (Int_t)fStrucFunc;
1196       R__b << (Int_t)fForceDecay;
1197       R__b << fEnergyCMS;
1198       R__b << fKineBias;
1199       R__b << fTrials;
1200       fParentSelect.Streamer(R__b);
1201       fChildSelect.Streamer(R__b);
1202       R__b << fXsection;
1203 //      R__b << fPythia;
1204       R__b << fPtHardMin;
1205       R__b << fPtHardMax;
1206       //     fDecayer->Streamer(R__b);
1207    }
1208 }
1209 #endif
1210
1211
1212