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, kHeavyFlavor} 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, Float_t ptmin = -1, Float_t ptmax = 1000)
 118         {fTriggerParticle = particle; fTriggerEta = etamax; fTriggerMinPt = ptmin; fTriggerMaxPt = ptmax;}
 119
 120     //
 121     // Heavy flavor options
 122     //
 123     // Set option for feed down from higher family
 124     virtual void SetFeedDownHigherFamily(Bool_t opt) {
 125         fFeedDownOpt = opt;
 126     }
 127     // Set option for selecting particles kept in stack according to flavor
 128     // or to parent selection
 129     virtual void SetStackFillOpt(StackFillOpt_t opt) {
 130         fStackFillOpt = opt;
 131     }
 132     // Set fragmentation option
 133     virtual void SetFragmentation(Bool_t opt) {
 134         fFragmentation = opt;
 135     }
 136     // Set counting mode
 137     virtual void SetCountMode(CountMode_t mode) {
 138         fCountMode = mode;
 139     }
 140     //
 141     // Quenching
 142     //
 143     // Set quenching mode 0 = no, 1 = AM, 2 = IL,  3 = NA, 4 = ACS
 144     virtual void SetQuench(Int_t flag = 0) {fQuench = flag;}
 145     // Set transport coefficient.
 146     void SetQhat(Float_t qhat) {fQhat = qhat;}
 147     //Set initial medium length.
 148     void SetLength(Float_t length) {fLength = length;}
 149     //set parameters for pyquen afterburner
 150     virtual void SetPyquenPar(Float_t t0=1., Float_t tau0=0.1, Int_t nf=0,Int_t iengl=0, Int_t iangl=3)
 151     {fpyquenT = t0; fpyquenTau = tau0; fpyquenNf=nf;fpyquenEloss=iengl;fpyquenAngle=iangl;}
 152     virtual void SetHadronisation(Int_t flag = 1) {fHadronisation = flag;}
 153     virtual void SetPatchOmegaDalitz(Int_t flag = 1) {fPatchOmegaDalitz = flag;}
 154     virtual void SetReadFromFile(const Text_t *filname) {fkFileName = filname;  fReadFromFile = 1;}
 155
 156     //
 157     // Pile-up
 158     //
 159     // Get interaction rate for pileup studies
 160     virtual void    SetInteractionRate(Float_t rate,Float_t timewindow = 90.e-6);
 161     virtual Float_t GetInteractionRate() const {return fInteractionRate;}
 162     // get cross section of process
 163     virtual Float_t GetXsection() const {return fXsection;}
 164     // get triggered jets
 165     void GetJets(Int_t& njets, Int_t& ntrig, Float_t jets[4][10]);
 166     void RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets[4][50]);
 167     void SetPycellParameters(Float_t etamax = 2., Int_t neta = 274, Int_t nphi = 432,
 168                              Float_t thresh = 0., Float_t etseed = 4.,
 169                              Float_t minet = 10., Float_t r = 1.);
 170
 171   void LoadEvent(AliStack* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 172   void LoadEvent(const TObjArray* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 173     // Getters
 174     virtual Process_t    GetProcess() const {return fProcess;}
 175     virtual StrucFunc_t  GetStrucFunc() const {return fStrucFunc;}
 176     virtual void         GetPtHard(Float_t& ptmin, Float_t& ptmax) const
 177         {ptmin = fPtHardMin; ptmax = fPtHardMax;}
 178     virtual void         GetNuclei(Int_t&  a1, Int_t& a2) const
 179         {a1 = fAProjectile; a2 = fATarget;}
 180     virtual void         GetJetEtRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 181         {etamin = fEtaMinJet; etamax = fEtaMaxJet;}
 182     virtual void         GetJetPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 183         {phimin = fPhiMinJet*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxJet*180/TMath::Pi();}
 184     virtual void         GetGammaEtaRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 185         {etamin = fEtaMinGamma; etamax = fEtaMaxGamma;}
 186     virtual void         GetGammaPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 187         {phimin = fPhiMinGamma*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxGamma*180./TMath::Pi();}
 188     //
 189     Bool_t IsInEMCAL(Float_t phi, Float_t eta) const;
 190     Bool_t IsInPHOS(Float_t phi, Float_t eta) const;
 191     Bool_t IsFromHeavyFlavor(Int_t ipart);
 192     //
 193     virtual void FinishRun();
 194     Bool_t CheckTrigger(const TParticle* jet1, const TParticle* jet2);
 195     //Used in some processes to selected child properties
 196     Bool_t CheckKinematicsOnChild();
 197     void     GetSubEventTime();
 198
 199     void SetTuneForDiff(Bool_t a=kTRUE) {fkTuneForDiff=a;}
 200     AliDecayer * GetDecayer(){return fDecayer;}
 201
 202  protected:
 203     // adjust the weight from kinematic cuts
 204     void     AdjustWeights() const;
 205     Int_t    GenerateMB();
 206     void     MakeHeader();
 207     void     GeneratePileup();
 208     Process_t   fProcess;           //Process type
 209     Int_t       fItune;             // Pythia tune > 6.4
 210     StrucFunc_t fStrucFunc;         //Structure Function
 211     Float_t     fKineBias;          //!Bias from kinematic selection
 212     Int_t       fTrials;            //!Number of trials for current event
 213     Int_t       fTrialsRun;         //!Number of trials for run
 214     Float_t     fQ;                 //Mean Q
 215     Float_t     fX1;                //Mean x1
 216     Float_t     fX2;                //Mean x2
 217     Float_t     fEventTime;         //Time of the subevent
 218     Float_t     fInteractionRate;   //Interaction rate (set by user)
 219     Float_t     fTimeWindow;        //Time window for pileup events (set by user)
 220     Int_t       fCurSubEvent;       //Index of the current sub-event
 221     TArrayF     *fEventsTime;       //Subevents time for pileup
 222     Int_t       fNev;               //Number of events
 223     Int_t       fFlavorSelect;      //Heavy Flavor Selection
 224     Float_t     fXsection;          //Cross-section
 225     AliPythia   *fPythia;           //!Pythia
 226     Float_t     fPtHardMin;         //lower pT-hard cut
 227     Float_t     fPtHardMax;         //higher pT-hard cut
 228     Float_t     fYHardMin;          //lower  y-hard cut
 229     Float_t     fYHardMax;          //higher y-hard cut
 230     Int_t       fGinit;             //initial state gluon radiation
 231     Int_t       fGfinal;            //final state gluon radiation
 232     Int_t       fHadronisation;     //hadronisation
 233     Bool_t      fPatchOmegaDalitz;  //flag for omega dalitz decay patch
 234     Int_t       fNpartons;          //Number of partons before hadronisation
 235     Int_t       fReadFromFile;      //read partons from file
 236     Int_t       fQuench;            //Flag for quenching
 237     Float_t     fQhat;              //Transport coefficient (GeV^2/fm)
 238     Float_t     fLength;            //Medium length (fm)
 239     Float_t     fpyquenT;           //Pyquen initial temperature
 240     Float_t     fpyquenTau;         //Pyquen initial proper time
 241     Int_t       fpyquenNf;          //Pyquen number of flavours into the game
 242     Int_t       fpyquenEloss;       //Pyquen type of energy loss
 243     Int_t       fpyquenAngle;       //Pyquen radiation angle for gluons
 244     Float_t     fImpact;            //Impact parameter for quenching simulation (q-pythia)
 245     Float_t     fPtKick;            //Transverse momentum kick
 246     Bool_t      fFullEvent;         //!Write Full event if true
 247     AliDecayer  *fDecayer;          //!Pointer to the decayer instance
 248     Int_t       fDebugEventFirst;   //!First event to debug
 249     Int_t       fDebugEventLast;    //!Last  event to debug
 250     Float_t     fEtMinJet;          //Minimum et of triggered Jet
 251     Float_t     fEtMaxJet;          //Maximum et of triggered Jet
 252     Float_t     fEtaMinJet;         //Minimum eta of triggered Jet
 253     Float_t     fEtaMaxJet;         //Maximum eta of triggered Jet
 254     Float_t     fPhiMinJet;         //Minimum phi of triggered Jet
 255     Float_t     fPhiMaxJet;         //Maximum phi of triggered Jet
 256     Int_t       fJetReconstruction; //Jet Reconstruction mode
 257     Float_t     fEtaMinGamma;       // Minimum eta of triggered gamma
 258     Float_t     fEtaMaxGamma;       // Maximum eta of triggered gamma
 259     Float_t     fPhiMinGamma;       // Minimum phi of triggered gamma
 260     Float_t     fPhiMaxGamma;       // Maximum phi of triggered gamma
 261     Float_t     fPycellEtaMax;      // Max. eta for Pycell
 262     Int_t       fPycellNEta;        // Number of eta bins for Pycell
 263     Int_t       fPycellNPhi;        // Number of phi bins for Pycell
 264     Float_t     fPycellThreshold;   // Pycell threshold
 265     Float_t     fPycellEtSeed;      // Pycell seed
 266     Float_t     fPycellMinEtJet;    // Pycell min. jet et
 267     Float_t     fPycellMaxRadius;   // Pycell cone radius
 268     StackFillOpt_t fStackFillOpt;   // Stack filling with all particles with
 269                                     // that flavour or only with selected
 270                                     // parents and their decays
 271     Bool_t fFeedDownOpt;            // Option to set feed down from higher
 272                                     // quark families (e.g. b->c)
 273     Bool_t  fFragmentation;         // Option to activate fragmentation by Pythia
 274     Bool_t  fSetNuclei;             // Flag indicating that SetNuclei has been called
 275     Bool_t  fNewMIS;                // Flag for the new multipple interactions scenario
 276     Bool_t  fHFoff;                 // Flag for switching heafy flavor production off
 277     Int_t   fNucPdf;                // Nuclear pdf 0: EKS98 1: EPS08
 278     Int_t   fTriggerParticle;       // Trigger on this particle ...
 279     Float_t fTriggerEta;            // .. within |eta| < fTriggerEta
 280     Float_t fTriggerMinPt;          // .. within pt > fTriggerMinPt
 281     Float_t fTriggerMaxPt;          // .. within pt < fTriggerMaxPt
 282     Int_t       fTriggerMultiplicity;       // Trigger on events with a minimum charged multiplicity
 283     Float_t     fTriggerMultiplicityEta;    // in a given eta range
 284     Float_t     fTriggerMultiplicityPtMin;  // above this pT
 285     CountMode_t fCountMode;         // Options for counting when the event will be finished.
 286     // fCountMode = kCountAll         --> All particles that end up in the
 287     //                                    stack are counted
 288     // fCountMode = kCountParents     --> Only selected parents are counted
 289     // fCountMode = kCountTrackabless --> Only particles flagged for tracking
 290     //                                     are counted
 291     //
 292     //
 293
 294     AliGenPythiaEventHeader* fHeader;  //! Event header
 295     AliRunLoader*            fRL;      //! Run Loader
 296     const Text_t* fkFileName;          //! Name of file to read from
 297
 298
 299     Bool_t fFragPhotonInCalo; // Option to ask for Fragmentation Photon in calorimeters acceptance
 300     Bool_t fPi0InCalo;        // Option to ask for Pi0 in calorimeters acceptance
 301     Bool_t fPhotonInCalo;     // Option to ask for Decay Photon in calorimeter acceptance
 302     Bool_t fEleInEMCAL;       // Option to ask for Electron in EMCAL acceptance
 303     Bool_t fCheckEMCAL;       // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters EMCAL acceptance
 304     Bool_t fCheckPHOS;        // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters PHOS acceptance
 305     Bool_t fCheckPHOSeta;     // Option to ask for PHOS eta acceptance
 306     Float_t fFragPhotonOrPi0MinPt; // Minimum momentum of Fragmentation Photon or Pi0
 307     Float_t fPhotonMinPt;          // Minimum momentum of Photon
 308     Float_t fElectronMinPt;        // Minimum momentum of Electron
 309     //Calorimeters eta-phi acceptance
 310     Float_t fPHOSMinPhi;           // Minimum phi PHOS
 311     Float_t fPHOSMaxPhi;           // Maximum phi PHOS
 312     Float_t fPHOSEta;              // Minimum eta PHOS
 313     Float_t fEMCALMinPhi;          // Minimum phi EMCAL
 314     Float_t fEMCALMaxPhi;          // Maximum phi EMCAL
 315     Float_t fEMCALEta;             // Maximum eta EMCAL
 316
 317     Bool_t fkTuneForDiff;    // Pythia tune
 318     Int_t  fProcDiff;
 319  private:
 320     AliGenPythia(const AliGenPythia &Pythia);
 321     AliGenPythia & operator=(const AliGenPythia & rhs);
 322
 323
 324     Bool_t CheckDiffraction();
 325     Bool_t GetWeightsDiffraction(Double_t M, Double_t &Mmin, Double_t &Mmax,
 326                                                Double_t &wSD, Double_t &wDD, Double_t &wND);
 327
 328     ClassDef(AliGenPythia, 12) // AliGenerator interface to Pythia
 329 };
 330 #endif
 331
 332
 333
 334
 335