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
  29 class AliGenPythia : public AliGenMC
  30 {
  31  public:
  32
  33     typedef enum {kFlavorSelection, kParentSelection} StackFillOpt_t;
  34     typedef enum {kCountAll, kCountParents, kCountTrackables} CountMode_t;
  35     typedef enum {kCluster, kCell} JetRecMode_t;
  36
  37     AliGenPythia();
  38     AliGenPythia(Int_t npart);
  39     virtual ~AliGenPythia();
  40     virtual void    Generate();
  41     virtual void    Init();
  42     // set a cut on the Z coord. of the primary vertex (cm)
  43     //
  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     // select structure function
  48     virtual void    SetStrucFunc(StrucFunc_t func =  kCTEQ5L) {fStrucFunc = func;}
  49     // select pt of hard scattering
  50     virtual void    SetPtHard(Float_t ptmin = 0, Float_t ptmax = 1.e10)
  51         {fPtHardMin = ptmin; fPtHardMax = ptmax; }
  52     virtual void    SetYHard(Float_t ymin = -1.e10, Float_t ymax = 1.e10)
  53         {fYHardMin = ymin; fYHardMax = ymax; }
  54     // Set initial and final state gluon radiation
  55     virtual void    SetGluonRadiation(Int_t iIn, Int_t iFin)
  56         {fGinit = iIn; fGfinal = iFin;}
  57     virtual void    SetPtKick(Float_t kt = 1.)
  58         {fPtKick = kt;}
  59     // Use the Pythia 6.3 new multiple interations scenario
  60     virtual void    UseNewMultipleInteractionsScenario() {fNewMIS = kTRUE;}
  61     // Switch off heavy flavors
  62     virtual void    SwitchHFOff() {fHFoff = kTRUE;}
  63     // set centre of mass energy
  64     virtual void    SetEnergyCMS(Float_t energy = 5500) {fEnergyCMS = energy;}
  65     // treat protons as inside nuclei
  66     virtual void    SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2);
  67     virtual void    SetJetEtRange(Float_t etmin = 0., Float_t etmax = 1.e4)
  68         {fEtMinJet = etmin; fEtMaxJet = etmax;}
  69     virtual void    SetJetEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
  70         {fEtaMinJet = etamin; fEtaMaxJet = etamax;}
  71     virtual void    SetJetReconstructionMode(Int_t mode = kCell) {fJetReconstruction = mode;}
  72     virtual void    SetJetPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
  73         {fPhiMinJet = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxJet = TMath::Pi()*phimax/180.;}
  74     virtual void    SetGammaEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
  75         {fEtaMinGamma = etamin; fEtaMaxGamma = etamax;}
  76     virtual void    SetGammaPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
  77         {fPhiMinGamma = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxGamma = TMath::Pi()*phimax/180.;}
  78
  79    // Select jets with fragmentation photon or pi0 going to PHOS or EMCAL
  80
  81     virtual void  SetFragPhotonInCalo(Bool_t b) {fFragPhotonInCalo = b;}
  82     virtual void  SetPi0InCalo       (Bool_t b)      {fPi0InCalo = b;}
  83     virtual void  SetCheckPHOS (Bool_t b)        {fCheckPHOS = b;}
  84     virtual void  SetCheckEMCAL(Bool_t b)       {fCheckEMCAL = b;}
  85
  86     virtual void  SetFragPhotonInEMCAL(Bool_t b)
  87     {fCheckEMCAL = b;  fFragPhotonInCalo = b ;}
  88     virtual void  SetFragPhotonInPHOS(Bool_t b)
  89     {fCheckPHOS = b ;   fFragPhotonInCalo = b ;}
  90     virtual void  SetPi0InEMCAL(Bool_t b)
  91     {fCheckEMCAL = b ;  fPi0InCalo = b ;}
  92     virtual void  SetPi0InPHOS(Bool_t b)
  93     {fCheckPHOS = b ;   fPi0InCalo = b ;}
  94
  95     virtual void  SetFragPhotonOrPi0MinPt(Float_t pt)      {fFragPhotonOrPi0MinPt=pt;}
  96
  97     // Trigger on a particle
  98     virtual void    SetTriggerParticle(Int_t particle = 0, Float_t etamax = 0.9)
  99         {fTriggerParticle = particle; fTriggerEta = etamax;}
 100     // Set option for feed down from higher family
 101     virtual void SetFeedDownHigherFamily(Bool_t opt) {
 102       fFeedDownOpt = opt;
 103     }
 104     // Set option for selecting particles kept in stack according to flavor
 105     // or to parent selection
 106     virtual void SetStackFillOpt(StackFillOpt_t opt) {
 107       fStackFillOpt = opt;
 108     }
 109     // Set fragmentation option
 110     virtual void SetFragmentation(Bool_t opt) {
 111       fFragmentation = opt;
 112     }
 113     // Set counting mode
 114     virtual void SetCountMode(CountMode_t mode) {
 115       fCountMode = mode;
 116     }
 117     // Set quenching mode 0 = no, 1 = AM, 2 = IL
 118     virtual void SetQuench(Int_t flag = 0) {fQuench = flag;}
 119     virtual void SetHadronisation(Int_t flag = 1) {fHadronisation = flag;}
 120     virtual void SetReadFromFile(const Text_t *filname) {fFileName = filname;  fReadFromFile = 1;}
 121
 122   // Get interaction rate for pileup studies
 123     virtual void    SetInteractionRate(Float_t rate,Float_t timewindow = 90.e-6);
 124     virtual Float_t GetInteractionRate() const {return fInteractionRate;}
 125     // get cross section of process
 126     virtual Float_t GetXsection() const {return fXsection;}
 127     // get triggered jets
 128     void GetJets(Int_t& njets, Int_t& ntrig, Float_t jets[4][10]);
 129     void RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets[4][50]);
 130     void SetPycellParameters(Float_t etamax = 2., Int_t neta = 274, Int_t nphi = 432,
 131                              Float_t thresh = 0., Float_t etseed = 4.,
 132                              Float_t minet = 10., Float_t r = 1.);
 133
 134     void LoadEvent(AliStack* stack, Int_t flag = 0, Int_t reHadr = 0);
 135     // Getters
 136     virtual Process_t    GetProcess() const {return fProcess;}
 137     virtual StrucFunc_t  GetStrucFunc() const {return fStrucFunc;}
 138     virtual void         GetPtHard(Float_t& ptmin, Float_t& ptmax) const
 139         {ptmin = fPtHardMin; ptmax = fPtHardMax;}
 140     virtual Float_t      GetEnergyCMS() const {return fEnergyCMS;}
 141     virtual void         GetNuclei(Int_t&  a1, Int_t& a2) const
 142         {a1 = fAProjectile; a2 = fATarget;}
 143     virtual void         GetJetEtRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 144         {etamin = fEtaMinJet; etamax = fEtaMaxJet;}
 145     virtual void         GetJetPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 146         {phimin = fPhiMinJet*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxJet*180/TMath::Pi();}
 147     virtual void         GetGammaEtaRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
 148         {etamin = fEtaMinGamma; etamax = fEtaMaxGamma;}
 149     virtual void         GetGammaPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
 150         {phimin = fPhiMinGamma*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxGamma*180./TMath::Pi();}
 151     //
 152     Bool_t IsInEMCAL(Float_t phi, Float_t eta);
 153     Bool_t IsInPHOS(Float_t phi, Float_t eta);
 154     //
 155     virtual void FinishRun();
 156     Bool_t CheckTrigger(TParticle* jet1, TParticle* jet2);
 157
 158     //Used in some processes to selected child properties
 159     Bool_t CheckKinematicsOnChild();
 160
 161
 162     void     GetSubEventTime();
 163
 164  protected:
 165     // adjust the weight from kinematic cuts
 166     void     AdjustWeights() const;
 167     Int_t    GenerateMB();
 168     void     MakeHeader();
 169     void     GeneratePileup();
 170     Process_t   fProcess;           //Process type
 171     StrucFunc_t fStrucFunc;         //Structure Function
 172     Float_t     fEnergyCMS;         //Centre of mass energy
 173     Float_t     fKineBias;          //!Bias from kinematic selection
 174     Int_t       fTrials;            //!Number of trials for current event
 175     Int_t       fTrialsRun;         //!Number of trials for run
 176     Float_t     fQ;                 //Mean Q
 177     Float_t     fX1;                //Mean x1
 178     Float_t     fX2;                //Mean x2
 179     Float_t     fEventTime;         //Time of the subevent
 180     Float_t     fInteractionRate;   //Interaction rate (set by user)
 181     Float_t     fTimeWindow;        //Time window for pileup events (set by user)
 182     Int_t       fCurSubEvent;       //Index of the current sub-event
 183     TArrayF     *fEventsTime;       //Subevents time for pileup
 184     Int_t       fNev;               //Number of events
 185     Int_t       fFlavorSelect;      //Heavy Flavor Selection
 186     Float_t     fXsection;          //Cross-section
 187     AliPythia   *fPythia;           //!Pythia
 188     Float_t     fPtHardMin;         //lower pT-hard cut
 189     Float_t     fPtHardMax;         //higher pT-hard cut
 190     Float_t     fYHardMin;          //lower  y-hard cut
 191     Float_t     fYHardMax;          //higher y-hard cut
 192     Int_t       fGinit;             //initial state gluon radiation
 193     Int_t       fGfinal;            //final state gluon radiation
 194     Int_t       fHadronisation;     //hadronisation
 195     Int_t       fNpartons;          //Number of partons before hadronisation
 196     Int_t       fReadFromFile;      //read partons from file
 197     Int_t       fQuench;            //Flag for quenching
 198     Float_t     fPtKick;            //Transverse momentum kick
 199     Bool_t      fFullEvent;         //!Write Full event if true
 200     AliDecayer  *fDecayer;          //!Pointer to the decayer instance
 201     Int_t       fDebugEventFirst;   //!First event to debug
 202     Int_t       fDebugEventLast;    //!Last  event to debug
 203     Float_t     fEtMinJet;          //Minimum et of triggered Jet
 204     Float_t     fEtMaxJet;          //Maximum et of triggered Jet
 205     Float_t     fEtaMinJet;         //Minimum eta of triggered Jet
 206     Float_t     fEtaMaxJet;         //Maximum eta of triggered Jet
 207     Float_t     fPhiMinJet;         //Minimum phi of triggered Jet
 208     Float_t     fPhiMaxJet;         //Maximum phi of triggered Jet
 209     Int_t       fJetReconstruction; //Jet Reconstruction mode
 210     Float_t     fEtaMinGamma;       // Minimum eta of triggered gamma
 211     Float_t     fEtaMaxGamma;       // Maximum eta of triggered gamma
 212     Float_t     fPhiMinGamma;       // Minimum phi of triggered gamma
 213     Float_t     fPhiMaxGamma;       // Maximum phi of triggered gamma
 214     Float_t     fPycellEtaMax;      // Max. eta for Pycell
 215     Int_t       fPycellNEta;        // Number of eta bins for Pycell
 216     Int_t       fPycellNPhi;        // Number of phi bins for Pycell
 217     Float_t     fPycellThreshold;   // Pycell threshold
 218     Float_t     fPycellEtSeed;      // Pycell seed
 219     Float_t     fPycellMinEtJet;    // Pycell min. jet et
 220     Float_t     fPycellMaxRadius;   // Pycell cone radius
 221     StackFillOpt_t fStackFillOpt;   // Stack filling with all particles with
 222                                     // that flavour or only with selected
 223                                     // parents and their decays
 224     Bool_t fFeedDownOpt;            // Option to set feed down from higher
 225                                     // quark families (e.g. b->c)
 226     Bool_t  fFragmentation;          // Option to activate fragmentation by Pythia
 227     Bool_t  fSetNuclei;              // Flag indicating that SetNuclei has been called
 228     Bool_t  fNewMIS;                 // Flag for the new multipple interactions scenario
 229     Bool_t  fHFoff;                  // Flag for switching heafy flavor production off
 230     Int_t   fTriggerParticle;        // Trigger on this particle ...
 231     Float_t fTriggerEta;             // .. within |eta| < fTriggerEta
 232     //
 233     CountMode_t fCountMode;            // Options for counting when the event will be finished.
 234     AliGenPythiaEventHeader* fHeader;  //! Event header
 235     AliRunLoader*            fRL;      //! Run Loader
 236     const Text_t* fFileName;           //! Name of file to read from
 237
 238     // fCountMode = kCountAll         --> All particles that end up in the
 239     //                                    stack are counted
 240     // fCountMode = kCountParents     --> Only selected parents are counted
 241     // fCountMode = kCountTrackabless --> Only particles flagged for tracking
 242     //                                     are counted
 243     //
 244
 245     Bool_t fFragPhotonInCalo ; // Option ask for Fragmentation Photon in calorimeters acceptance
 246     Bool_t fPi0InCalo ; // Option ask for Pi0 in calorimeters acceptance
 247     Bool_t fCheckEMCAL ; //  Option ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters EMCAL acceptance
 248     Bool_t fCheckPHOS ; //  Option ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters PHOS acceptance
 249     Float_t fFragPhotonOrPi0MinPt ; // Minimum momentum of Fragmentation Photon or Pi0
 250     //Calorimeters eta-phi acceptance
 251     Float_t fPHOSMinPhi ;
 252     Float_t fPHOSMaxPhi ;
 253     Float_t fPHOSEta ;
 254     Float_t fEMCALMinPhi ;
 255     Float_t fEMCALMaxPhi ;
 256     Float_t fEMCALEta ;
 257
 258  private:
 259     AliGenPythia(const AliGenPythia &Pythia);
 260     AliGenPythia & operator=(const AliGenPythia & rhs);
 261
 262     ClassDef(AliGenPythia,5) // AliGenerator interface to Pythia
 263 };
 264 #endif
 265
 266
 267
 268
 269