PYTHIA6/AliGenPythia.h

   1 #ifndef ALIGENPYTHIA_H
   2 #define ALIGENPYTHIA_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6
   7 /* $Id$ */
   8
   9 //
  10 // Generator using the TPythia interface (via AliPythia)
  11 // to generate pp collisions.
  12 // Using SetNuclei() also nuclear modifications to the structure functions
  13 // can be taken into account. This makes, of course, only sense for the
  14 // generation of the products of hard processes (heavy flavor, jets ...)
  15 //
  16 // andreas.morsch@cern.ch
  17 //
  18
  19 #include "AliGenMC.h"
  20 #include "AliPythia.h"
  21
  22 class AliPythia;
  23 class TParticle;
  24 class AliGenPythiaEventHeader;
  25 class AliGenEventHeader;
  26 class AliStack;
  27 class AliRunLoader;
  28 class TObjArray;
  29
  30 class AliGenPythia : public AliGenMC
  31 {
  32  public:
  33
  34     typedef enum {kFlavorSelection, kParentSelection} StackFillOpt_t;
  35     typedef enum {kCountAll, kCountParents, kCountTrackables} CountMode_t;
  36     typedef enum {kCluster, kCell} JetRecMode_t;
  37
  38     AliGenPythia();
  39     AliGenPythia(Int_t npart);
  40     virtual ~AliGenPythia();
  41     virtual void    Generate();
  42     virtual void    Init();
  43     // Range of events to be printed
  44     virtual void    SetEventListRange(Int_t eventFirst=-1, Int_t eventLast=-1);
  45     // Select process type
  46     virtual void    SetProcess(Process_t proc = kPyCharm) {fProcess = proc;}
  47     virtual void    SetTune(Int_t itune) {fItune = itune;}
  48
  49     // Select structure function
  50     virtual void    SetStrucFunc(StrucFunc_t func =  kCTEQ5L) {fStrucFunc = func;}
  51     // Select pt of hard scattering
  52     virtual void    SetPtHard(Float_t ptmin = 0, Float_t ptmax = 1.e10)
  53         {fPtHardMin = ptmin; fPtHardMax = ptmax; }
  54     // y of hard scattering
  55     virtual void    SetYHard(Float_t ymin = -1.e10, Float_t ymax = 1.e10)
  56         {fYHardMin = ymin; fYHardMax = ymax; }
  57     // Set initial and final state gluon radiation
  58     virtual void    SetGluonRadiation(Int_t iIn, Int_t iFin)
  59         {fGinit = iIn; fGfinal = iFin;}
  60     // Intrinsic kT
  61     virtual void    SetPtKick(Float_t kt = 1.)
  62         {fPtKick = kt;}
  63     // Use the Pythia 6.3 new multiple interations scenario
  64     virtual void    UseNewMultipleInteractionsScenario() {fNewMIS = kTRUE;}
  65     // Switch off heavy flavors
  66     virtual void    SwitchHFOff() {fHFoff = kTRUE;}
  67     // Set centre of mass energy
  68     virtual void    SetEnergyCMS(Float_t energy = 5500) {fEnergyCMS = energy;}
  69     // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2
  70     virtual void    SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2, Int_t pdfset = 0);
  71     //
  72     // Trigger options
  73     //
  74     // Energy range for jet trigger
  75     virtual void    SetJetEtRange(Float_t etmin = 0., Float_t etmax = 1.e4)
  76         {fEtMinJet = etmin; fEtMaxJet = etmax;}
  77     // Eta range for jet trigger
  78     virtual void    SetJetEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
  79         {fEtaMinJet = etamin; fEtaMaxJet = etamax;}
  80     // Phi range for jet trigger
  81     virtual void    SetJetPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
  82         {fPhiMinJet = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxJet = TMath::Pi()*phimax/180.;}
  83     // Jet reconstruction mode; default is cone algorithm
  84     virtual void    SetJetReconstructionMode(Int_t mode = kCell) {fJetReconstruction = mode;}
  85     // Eta range for gamma trigger
  86     virtual void    SetGammaEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
  87         {fEtaMinGamma = etamin; fEtaMaxGamma = etamax;}
  88     // Phi range for gamma trigger
  89     virtual void    SetGammaPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
  90         {fPhiMinGamma = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxGamma = TMath::Pi()*phimax/180.;}
  91    // Select jets with fragmentation photon or pi0 going to PHOS or EMCAL
  92     virtual void  SetFragPhotonInCalo(Bool_t b)  {fFragPhotonInCalo = b;}
  93     virtual void  SetPi0InCalo       (Bool_t b)  {fPi0InCalo    = b;}
  94     virtual void  SetPhotonInCalo(Bool_t b)      {fPhotonInCalo = b;}
  95     virtual void  SetCheckPHOS (Bool_t b)        {fCheckPHOS    = b;}
  96     virtual void  SetCheckEMCAL(Bool_t b)        {fCheckEMCAL   = b;}
  97     virtual void  SetFragPhotonInEMCAL(Bool_t b) {fCheckEMCAL   = b; fFragPhotonInCalo = b;}
  98     virtual void  SetFragPhotonInPHOS(Bool_t b)  {fCheckPHOS    = b; fFragPhotonInCalo = b;}
  99     virtual void  SetPi0InEMCAL(Bool_t b)        {fCheckEMCAL   = b; fPi0InCalo        = b;}
 100     virtual void  SetPi0InPHOS(Bool_t b)         {fCheckPHOS    = b; fPi0InCalo        = b;}
 101     virtual void  SetPhotonInEMCAL(Bool_t b)     {fCheckEMCAL   = b; fPhotonInCalo     = b;}
 102     virtual void  SetElectronInEMCAL(Bool_t b)   {fEleInEMCAL   = b;}
 103     virtual void  SetPhotonInPHOS(Bool_t b)      {fCheckPHOS    = b; fPhotonInCalo     = b;}
 104
 105     // Trigger on a minimum multiplicity
 106     virtual void  SetTriggerChargedMultiplicity(Int_t multiplicity, Float_t etamax = 0, Float_t ptmin = -1.)
 107     {fTriggerMultiplicity = multiplicity; fTriggerMultiplicityEta = etamax;
 108       fTriggerMultiplicityPtMin = ptmin;}
 109
 110     virtual void  SetPhotonInPHOSeta(Bool_t b)   {fCheckPHOSeta = b; fPhotonInCalo     = b;}
 111     virtual void  SetFragPhotonOrPi0MinPt(Float_t pt)      {fFragPhotonOrPi0MinPt = pt;}
 112     virtual void  SetPhotonMinPt(Float_t pt)     {fPhotonMinPt = pt;}
 113     virtual void  SetElectronMinPt(Float_t pt)     {fElectronMinPt = pt;}
 114     // Trigger and rotate event
 115     void RotatePhi(Int_t iphcand, Bool_t& okdd);
 116     // Trigger on a single particle
 117     virtual void    SetTriggerParticle(Int_t particle = 0, Float_t etamax = 0.9)
 118         {fTriggerParticle = particle; fTriggerEta = etamax;}
 119     //
 120     // Heavy flavor options
 121     //
 122     // Set option for feed down from higher family
 123     virtual void SetFeedDownHigherFamily(Bool_t opt) {
 124         fFeedDownOpt = opt;
 125     }
 126     // Set option for selecting particles kept in stack according to flavor
 127     // or to parent selection
 128     virtual void SetStackFillOpt(StackFillOpt_t opt) {
 129         fStackFillOpt = opt;
 130     }
 131     // Set fragmentation option
 132     virtual void SetFragmentation(Bool_t opt) {
 133         fFragmentation = opt;
 134     }
 135     // Set counting mode
 136     virtual void SetCountMode(CountMode_t mode) {
 137         fCountMode = mode;
 138     }
 139     //
 140     // Quenching
 141     //
 142     // Set quenching mode 0 = no, 1 = AM, 2 = IL,  3 = NA, 4 = ACS
 143     virtual void SetQuench(Int_t flag = 0) {fQuench = flag;}
 144     // Set transport coefficient.
 145     void SetQhat(Float_t qhat) {fQhat = qhat;}
 146     //Set initial medium length.
 147     void SetLength(Float_t length) {fLength = length;}
 148
 149     virtual void SetHadronisation(Int_t flag = 1) {fHadronisation = flag;}
 150     virtual void SetPatchOmegaDalitz(Int_t flag = 1) {fPatchOmegaDalitz = flag;}
 151     virtual void SetReadFromFile(const Text_t *filname) {fkFileName = filname;  fReadFromFile = 1;}
 152
 153     //
 154     // Pile-up
 155     //
 156     // Get interaction rate for pileup studies
 157     virtual void    SetInteractionRate(Float_t rate,Float_t timewindow = 90.e-6);
 158     virtual Float_t GetInteractionRate() const {return fInteractionRate;}
 159     // get cross section of process
 160     virtual Float_t GetXsection() const {return fXsection;}
 161     // get triggered jets
 162     void GetJets(Int_t& njets, Int_t& ntrig, Float_t jets[4][10]);
 163     void RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets[4][50]);
 164     void SetPycellParameters(Float_t etamax = 2., Int_t neta = 274, Int_t nphi = 432,
 165                              Float_t thresh = 0., Float_t etseed = 4.,
 166                              Float_t minet = 10., Float_t r = 1.);
 167
 168   void LoadEvent(AliStack* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 169   void LoadEvent(TObjArray* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 170     // Getters
 171     virtual Process_t    GetProcess() const {return fProcess;}
 172     virtual StrucFunc_t  GetStrucFunc() const {return fStrucFunc;}
 173     virtual void         GetPtHard(Float_t& ptmin, Float_t& ptmax) const
 174         {ptmin = fPtHardMin; ptmax = fPtHardMax;}
 175     virtual void         GetNuclei(Int_t&  a1, Int_t& a2) const
 176         {a1 = fAProjectile; a2 = fATarget;}
 177     virtual void         GetJetEtRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 178         {etamin = fEtaMinJet; etamax = fEtaMaxJet;}
 179     virtual void         GetJetPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 180         {phimin = fPhiMinJet*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxJet*180/TMath::Pi();}
 181     virtual void         GetGammaEtaRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 182         {etamin = fEtaMinGamma; etamax = fEtaMaxGamma;}
 183     virtual void         GetGammaPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 184         {phimin = fPhiMinGamma*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxGamma*180./TMath::Pi();}
 185     //
 186     Bool_t IsInEMCAL(Float_t phi, Float_t eta);
 187     Bool_t IsInPHOS(Float_t phi, Float_t eta);
 188     //
 189     virtual void FinishRun();
 190     Bool_t CheckTrigger(TParticle* jet1, TParticle* jet2);
 191     //Used in some processes to selected child properties
 192     Bool_t CheckKinematicsOnChild();
 193     void     GetSubEventTime();
 194
 195  protected:
 196     // adjust the weight from kinematic cuts
 197     void     AdjustWeights() const;
 198     Int_t    GenerateMB();
 199     void     MakeHeader();
 200     void     GeneratePileup();
 201     Process_t   fProcess;           //Process type
 202     Int_t       fItune;             // Pythia tune > 6.4
 203     StrucFunc_t fStrucFunc;         //Structure Function
 204     Float_t     fKineBias;          //!Bias from kinematic selection
 205     Int_t       fTrials;            //!Number of trials for current event
 206     Int_t       fTrialsRun;         //!Number of trials for run
 207     Float_t     fQ;                 //Mean Q
 208     Float_t     fX1;                //Mean x1
 209     Float_t     fX2;                //Mean x2
 210     Float_t     fEventTime;         //Time of the subevent
 211     Float_t     fInteractionRate;   //Interaction rate (set by user)
 212     Float_t     fTimeWindow;        //Time window for pileup events (set by user)
 213     Int_t       fCurSubEvent;       //Index of the current sub-event
 214     TArrayF     *fEventsTime;       //Subevents time for pileup
 215     Int_t       fNev;               //Number of events
 216     Int_t       fFlavorSelect;      //Heavy Flavor Selection
 217     Float_t     fXsection;          //Cross-section
 218     AliPythia   *fPythia;           //!Pythia
 219     Float_t     fPtHardMin;         //lower pT-hard cut
 220     Float_t     fPtHardMax;         //higher pT-hard cut
 221     Float_t     fYHardMin;          //lower  y-hard cut
 222     Float_t     fYHardMax;          //higher y-hard cut
 223     Int_t       fGinit;             //initial state gluon radiation
 224     Int_t       fGfinal;            //final state gluon radiation
 225     Int_t       fHadronisation;     //hadronisation
 226     Bool_t      fPatchOmegaDalitz;  //flag for omega dalitz decay patch
 227     Int_t       fNpartons;          //Number of partons before hadronisation
 228     Int_t       fReadFromFile;      //read partons from file
 229     Int_t       fQuench;            //Flag for quenching
 230     Float_t     fQhat;              //Transport coefficient (GeV^2/fm)
 231     Float_t     fLength;            //Medium length (fm)
 232     Float_t     fImpact;            //Impact parameter for quenching simulation (q-pythia)
 233     Float_t     fPtKick;            //Transverse momentum kick
 234     Bool_t      fFullEvent;         //!Write Full event if true
 235     AliDecayer  *fDecayer;          //!Pointer to the decayer instance
 236     Int_t       fDebugEventFirst;   //!First event to debug
 237     Int_t       fDebugEventLast;    //!Last  event to debug
 238     Float_t     fEtMinJet;          //Minimum et of triggered Jet
 239     Float_t     fEtMaxJet;          //Maximum et of triggered Jet
 240     Float_t     fEtaMinJet;         //Minimum eta of triggered Jet
 241     Float_t     fEtaMaxJet;         //Maximum eta of triggered Jet
 242     Float_t     fPhiMinJet;         //Minimum phi of triggered Jet
 243     Float_t     fPhiMaxJet;         //Maximum phi of triggered Jet
 244     Int_t       fJetReconstruction; //Jet Reconstruction mode
 245     Float_t     fEtaMinGamma;       // Minimum eta of triggered gamma
 246     Float_t     fEtaMaxGamma;       // Maximum eta of triggered gamma
 247     Float_t     fPhiMinGamma;       // Minimum phi of triggered gamma
 248     Float_t     fPhiMaxGamma;       // Maximum phi of triggered gamma
 249     Float_t     fPycellEtaMax;      // Max. eta for Pycell
 250     Int_t       fPycellNEta;        // Number of eta bins for Pycell
 251     Int_t       fPycellNPhi;        // Number of phi bins for Pycell
 252     Float_t     fPycellThreshold;   // Pycell threshold
 253     Float_t     fPycellEtSeed;      // Pycell seed
 254     Float_t     fPycellMinEtJet;    // Pycell min. jet et
 255     Float_t     fPycellMaxRadius;   // Pycell cone radius
 256     StackFillOpt_t fStackFillOpt;   // Stack filling with all particles with
 257                                     // that flavour or only with selected
 258                                     // parents and their decays
 259     Bool_t fFeedDownOpt;            // Option to set feed down from higher
 260                                     // quark families (e.g. b->c)
 261     Bool_t  fFragmentation;         // Option to activate fragmentation by Pythia
 262     Bool_t  fSetNuclei;             // Flag indicating that SetNuclei has been called
 263     Bool_t  fNewMIS;                // Flag for the new multipple interactions scenario
 264     Bool_t  fHFoff;                 // Flag for switching heafy flavor production off
 265     Int_t   fNucPdf;                // Nuclear pdf 0: EKS98 1: EPS08
 266     Int_t   fTriggerParticle;       // Trigger on this particle ...
 267     Float_t fTriggerEta;            // .. within |eta| < fTriggerEta
 268     Int_t       fTriggerMultiplicity;       // Trigger on events with a minimum charged multiplicity
 269     Float_t     fTriggerMultiplicityEta;    // in a given eta range
 270     Float_t     fTriggerMultiplicityPtMin;  // above this pT
 271     CountMode_t fCountMode;         // Options for counting when the event will be finished.
 272     // fCountMode = kCountAll         --> All particles that end up in the
 273     //                                    stack are counted
 274     // fCountMode = kCountParents     --> Only selected parents are counted
 275     // fCountMode = kCountTrackabless --> Only particles flagged for tracking
 276     //                                     are counted
 277     //
 278     //
 279
 280     AliGenPythiaEventHeader* fHeader;  //! Event header
 281     AliRunLoader*            fRL;      //! Run Loader
 282     const Text_t* fkFileName;          //! Name of file to read from
 283
 284
 285     Bool_t fFragPhotonInCalo; // Option to ask for Fragmentation Photon in calorimeters acceptance
 286     Bool_t fPi0InCalo;        // Option to ask for Pi0 in calorimeters acceptance
 287     Bool_t fPhotonInCalo;     // Option to ask for Decay Photon in calorimeter acceptance
 288     Bool_t fEleInEMCAL;       // Option to ask for Electron in EMCAL acceptance
 289     Bool_t fCheckEMCAL;       // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters EMCAL acceptance
 290     Bool_t fCheckPHOS;        // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters PHOS acceptance
 291     Bool_t fCheckPHOSeta;     // Option to ask for PHOS eta acceptance
 292     Float_t fFragPhotonOrPi0MinPt; // Minimum momentum of Fragmentation Photon or Pi0
 293     Float_t fPhotonMinPt;          // Minimum momentum of Photon
 294     Float_t fElectronMinPt;        // Minimum momentum of Electron
 295     //Calorimeters eta-phi acceptance
 296     Float_t fPHOSMinPhi;           // Minimum phi PHOS
 297     Float_t fPHOSMaxPhi;           // Maximum phi PHOS
 298     Float_t fPHOSEta;              // Minimum eta PHOS
 299     Float_t fEMCALMinPhi;          // Minimum phi EMCAL
 300     Float_t fEMCALMaxPhi;          // Maximum phi EMCAL
 301     Float_t fEMCALEta;             // Maximum eta EMCAL
 302  private:
 303     AliGenPythia(const AliGenPythia &Pythia);
 304     AliGenPythia & operator=(const AliGenPythia & rhs);
 305
 306     ClassDef(AliGenPythia, 10) // AliGenerator interface to Pythia
 307 };
 308 #endif
 309
 310
 311
 312
 313