Flag for extented event info
[u/mrichter/AliRoot.git] / PYTHIA6 / AliGenPythiaPlus.h
1 #ifndef ALIGENPYTHIAPLUS_H
2 #define ALIGENPYTHIAPLUS_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 AliPythiaBase;
23 class TParticle;
24 class AliGenPythiaEventHeader;
25 class AliGenEventHeader;
26 class AliStack;
27 class AliRunLoader;
28
29 class AliGenPythiaPlus : 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     AliGenPythiaPlus();
38     AliGenPythiaPlus(AliPythiaBase* pythia);
39     virtual ~AliGenPythiaPlus();
40     virtual void    Generate();
41     virtual void    Init();
42     // Range of events to be printed
43     virtual void    SetEventListRange(Int_t eventFirst=-1, Int_t eventLast=-1);
44     // Select process type
45     virtual void    SetProcess(Process_t proc = kPyCharm) {fProcess = proc;}
46     // Select structure function
47     virtual void    SetStrucFunc(StrucFunc_t func =  kCTEQ5L) {fStrucFunc = func;}
48     // Select pt of hard scattering 
49     virtual void    SetPtHard(Float_t ptmin = 0, Float_t ptmax = 1.e10)
50         {fPtHardMin = ptmin; fPtHardMax = ptmax; }
51     // y of hard scattering
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     // Intrinsic kT
58     virtual void    SetPtKick(Float_t kt = 1.)
59         {fPtKick = kt;}
60     // Use the Pythia 6.3 new multiple interations scenario
61     virtual void    UseNewMultipleInteractionsScenario() {fNewMIS = kTRUE;}
62     // Switch off heavy flavors
63     virtual void    SwitchHFOff() {fHFoff = kTRUE;}
64     // Set centre of mass energy
65     virtual void    SetEnergyCMS(Float_t energy = 5500) {fEnergyCMS = energy;}
66     // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2
67     virtual void    SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2);
68     //
69     // Trigger options
70     //
71     // Energy range for jet trigger
72     virtual void    SetJetEtRange(Float_t etmin = 0., Float_t etmax = 1.e4)
73         {fEtMinJet = etmin; fEtMaxJet = etmax;}
74     // Eta range for jet trigger
75     virtual void    SetJetEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
76         {fEtaMinJet = etamin; fEtaMaxJet = etamax;}
77     // Phi range for jet trigger
78     virtual void    SetJetPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
79         {fPhiMinJet = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxJet = TMath::Pi()*phimax/180.;}
80     // Jet reconstruction mode; default is cone algorithm
81     virtual void    SetJetReconstructionMode(Int_t mode = kCell) {fJetReconstruction = mode;}
82     // Eta range for gamma trigger 
83     virtual void    SetGammaEtaRange(Float_t etamin = -20., Float_t etamax = 20.)
84         {fEtaMinGamma = etamin; fEtaMaxGamma = etamax;}
85     // Phi range for gamma trigger
86     virtual void    SetGammaPhiRange(Float_t phimin = 0., Float_t phimax = 360.)
87         {fPhiMinGamma = TMath::Pi()*phimin/180.; fPhiMaxGamma = TMath::Pi()*phimax/180.;}
88    // Select jets with fragmentation photon or pi0 going to PHOS or EMCAL
89     virtual void  SetFragPhotonInCalo(Bool_t b)  {fFragPhotonInCalo = b;}
90     virtual void  SetPi0InCalo       (Bool_t b)  {fPi0InCalo    = b;}
91     virtual void  SetPhotonInCalo(Bool_t b)      {fPhotonInCalo = b;}
92     virtual void  SetCheckPHOS (Bool_t b)        {fCheckPHOS    = b;}
93     virtual void  SetCheckEMCAL(Bool_t b)        {fCheckEMCAL   = b;}
94     virtual void  SetFragPhotonInEMCAL(Bool_t b) {fCheckEMCAL   = b; fFragPhotonInCalo = b;}
95     virtual void  SetFragPhotonInPHOS(Bool_t b)  {fCheckPHOS    = b; fFragPhotonInCalo = b;}
96     virtual void  SetPi0InEMCAL(Bool_t b)        {fCheckEMCAL   = b; fPi0InCalo        = b;}
97     virtual void  SetPi0InPHOS(Bool_t b)         {fCheckPHOS    = b; fPi0InCalo        = b;}
98     virtual void  SetPhotonInEMCAL(Bool_t b)     {fCheckEMCAL   = b; fPhotonInCalo     = b;}
99     virtual void  SetPhotonInPHOS(Bool_t b)      {fCheckPHOS    = b; fPhotonInCalo     = b;}
100     virtual void  SetPhotonInPHOSeta(Bool_t b)   {fCheckPHOSeta = b; fPhotonInCalo     = b;}
101     virtual void  SetFragPhotonOrPi0MinPt(Float_t pt)      {fFragPhotonOrPi0MinPt = pt;}
102     virtual void  SetPhotonMinPt(Float_t pt)     {fPhotonMinPt = pt;}
103     // Trigger and rotate event 
104     void RotatePhi(Int_t iphcand, Bool_t& okdd);
105     // Trigger on a single particle
106     virtual void    SetTriggerParticle(Int_t particle = 0, Float_t etamax = 0.9) 
107         {fTriggerParticle = particle; fTriggerEta = etamax;}
108     //
109     // Heavy flavor options
110     //
111     // Set option for feed down from higher family
112     virtual void SetFeedDownHigherFamily(Bool_t opt) {
113         fFeedDownOpt = opt;
114     }
115     // Set option for selecting particles kept in stack according to flavor
116     // or to parent selection
117     virtual void SetStackFillOpt(StackFillOpt_t opt) {
118         fStackFillOpt = opt;
119     }
120     // Set fragmentation option
121     virtual void SetFragmentation(Bool_t opt) {
122         fFragmentation = opt;
123     }
124     // Set counting mode
125     virtual void SetCountMode(CountMode_t mode) {
126         fCountMode = mode;
127     }
128     //
129     // Quenching
130     //
131     // Set quenching mode 0 = no, 1 = AM, 2 = IL
132     virtual void SetQuench(Int_t flag = 0) {fQuench = flag;}
133     virtual void SetHadronisation(Int_t flag = 1) {fHadronisation = flag;}
134     virtual void SetReadFromFile(const Text_t *filname) {fFileName = filname;  fReadFromFile = 1;}    
135
136     //
137     // Pile-up
138     //
139     // Get interaction rate for pileup studies
140     virtual void    SetInteractionRate(Float_t rate,Float_t timewindow = 90.e-6);
141     virtual Float_t GetInteractionRate() const {return fInteractionRate;}
142     // Get cross section of process
143     virtual Float_t GetXsection() const {return fXsection;}
144     // Get triggered jets
145     void GetJets(Int_t& njets, Int_t& ntrig, Float_t jets[4][10]);
146     void RecJetsUA1(Int_t& njets, Float_t jets[4][50]);
147     void SetPycellParameters(Float_t etamax = 2., Int_t neta = 274, Int_t nphi = 432,
148                              Float_t thresh = 0., Float_t etseed = 4.,
149                              Float_t minet = 10., Float_t r = 1.);
150     
151     // Getters
152     virtual Process_t    GetProcess() const {return fProcess;}
153     virtual StrucFunc_t  GetStrucFunc() const {return fStrucFunc;}
154     virtual void         GetPtHard(Float_t& ptmin, Float_t& ptmax) const
155         {ptmin = fPtHardMin; ptmax = fPtHardMax;}
156     virtual void         GetNuclei(Int_t&  a1, Int_t& a2) const
157         {a1 = fAProjectile; a2 = fATarget;}
158     virtual void         GetJetEtRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
159         {etamin = fEtaMinJet; etamax = fEtaMaxJet;}
160     virtual void         GetJetPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
161         {phimin = fPhiMinJet*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxJet*180/TMath::Pi();}
162     virtual void         GetGammaEtaRange(Float_t& etamin, Float_t& etamax) const
163         {etamin = fEtaMinGamma; etamax = fEtaMaxGamma;}
164     virtual void         GetGammaPhiRange(Float_t& phimin, Float_t& phimax) const
165         {phimin = fPhiMinGamma*180./TMath::Pi(); phimax = fPhiMaxGamma*180./TMath::Pi();}
166     //
167     Bool_t IsInEMCAL(Float_t phi, Float_t eta) const;
168     Bool_t IsInPHOS(Float_t phi, Float_t eta) const;
169     //
170     virtual void FinishRun();
171     Bool_t CheckTrigger(const TParticle* jet1, const TParticle* jet2);
172     //Used in some processes to selected child properties
173     Bool_t CheckKinematicsOnChild();
174     void     GetSubEventTime();
175     virtual void    SetTune(Int_t itune) {fItune = itune;}
176     virtual void    SetInfo(Int_t info)  {fInfo  = info;}
177  protected:
178     // adjust the weight from kinematic cuts
179     void     AdjustWeights() const;
180     Int_t    GenerateMB();
181     void     MakeHeader();    
182     void     GeneratePileup();
183     AliPythiaBase *fPythia;         //!Pythia 
184     Process_t   fProcess;           //Process type
185     StrucFunc_t fStrucFunc;         //Structure Function
186     Float_t     fKineBias;          //!Bias from kinematic selection
187     Int_t       fTrials;            //!Number of trials for current event
188     Int_t       fTrialsRun;         //!Number of trials for run
189     Float_t     fQ;                 //Mean Q
190     Float_t     fX1;                //Mean x1
191     Float_t     fX2;                //Mean x2
192     Float_t     fEventTime;         //Time of the subevent
193     Float_t     fInteractionRate;   //Interaction rate (set by user)
194     Float_t     fTimeWindow;        //Time window for pileup events (set by user)
195     Int_t       fCurSubEvent;       //Index of the current sub-event
196     TArrayF     *fEventsTime;       //Subevents time for pileup
197     Int_t       fNev;               //Number of events 
198     Int_t       fFlavorSelect;      //Heavy Flavor Selection
199     Float_t     fXsection;          //Cross-section
200     Float_t     fPtHardMin;         //lower pT-hard cut 
201     Float_t     fPtHardMax;         //higher pT-hard cut
202     Float_t     fYHardMin;          //lower  y-hard cut 
203     Float_t     fYHardMax;          //higher y-hard cut
204     Int_t       fGinit;             //initial state gluon radiation
205     Int_t       fGfinal;            //final state gluon radiation
206     Int_t       fHadronisation;     //hadronisation
207     Int_t       fNpartons;          //Number of partons before hadronisation
208     Int_t       fReadFromFile;      //read partons from file
209     Int_t       fQuench;            //Flag for quenching
210     Float_t     fPtKick;            //Transverse momentum kick
211     Bool_t      fFullEvent;         //!Write Full event if true
212     AliDecayer  *fDecayer;          //!Pointer to the decayer instance
213     Int_t       fDebugEventFirst;   //!First event to debug
214     Int_t       fDebugEventLast;    //!Last  event to debug
215     Float_t     fEtMinJet;          //Minimum et of triggered Jet
216     Float_t     fEtMaxJet;          //Maximum et of triggered Jet
217     Float_t     fEtaMinJet;         //Minimum eta of triggered Jet
218     Float_t     fEtaMaxJet;         //Maximum eta of triggered Jet
219     Float_t     fPhiMinJet;         //Minimum phi of triggered Jet
220     Float_t     fPhiMaxJet;         //Maximum phi of triggered Jet
221     Int_t       fJetReconstruction; //Jet Reconstruction mode 
222     Float_t     fEtaMinGamma;       // Minimum eta of triggered gamma
223     Float_t     fEtaMaxGamma;       // Maximum eta of triggered gamma
224     Float_t     fPhiMinGamma;       // Minimum phi of triggered gamma
225     Float_t     fPhiMaxGamma;       // Maximum phi of triggered gamma
226     Float_t     fPycellEtaMax;      // Max. eta for Pycell 
227     Int_t       fPycellNEta;        // Number of eta bins for Pycell 
228     Int_t       fPycellNPhi;        // Number of phi bins for Pycell
229     Float_t     fPycellThreshold;   // Pycell threshold
230     Float_t     fPycellEtSeed;      // Pycell seed
231     Float_t     fPycellMinEtJet;    // Pycell min. jet et
232     Float_t     fPycellMaxRadius;   // Pycell cone radius
233     StackFillOpt_t fStackFillOpt;   // Stack filling with all particles with
234                                     // that flavour or only with selected
235                                     // parents and their decays
236     Bool_t fFeedDownOpt;            // Option to set feed down from higher
237                                     // quark families (e.g. b->c)
238     Bool_t  fFragmentation;         // Option to activate fragmentation by Pythia
239     Bool_t  fSetNuclei;             // Flag indicating that SetNuclei has been called
240     Bool_t  fNewMIS;                // Flag for the new multipple interactions scenario
241     Bool_t  fHFoff;                 // Flag for switching heafy flavor production off
242     Int_t   fTriggerParticle;       // Trigger on this particle ...
243     Float_t fTriggerEta;            // .. within |eta| < fTriggerEta
244     CountMode_t fCountMode;         // Options for counting when the event will be finished.     
245     // fCountMode = kCountAll         --> All particles that end up in the
246     //                                    stack are counted
247     // fCountMode = kCountParents     --> Only selected parents are counted
248     // fCountMode = kCountTrackabless --> Only particles flagged for tracking
249     //                                     are counted
250     //
251     //
252
253     AliGenPythiaEventHeader* fHeader;  //! Event header
254     AliRunLoader*            fRL;      //! Run Loader
255     const Text_t* fFileName;           //! Name of file to read from
256
257
258     Bool_t fFragPhotonInCalo; // Option to ask for Fragmentation Photon in calorimeters acceptance
259     Bool_t fPi0InCalo;        // Option to ask for Pi0 in calorimeters acceptance
260     Bool_t fPhotonInCalo;     // Option to ask for Decay Photon in calorimeter acceptance
261     Bool_t fCheckEMCAL;       // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters EMCAL acceptance
262     Bool_t fCheckPHOS;        // Option to ask for FragPhoton or Pi0 in calorimeters PHOS acceptance
263     Bool_t fCheckPHOSeta;     // Option to ask for PHOS eta acceptance
264     Float_t fFragPhotonOrPi0MinPt; // Minimum momentum of Fragmentation Photon or Pi0
265     Float_t fPhotonMinPt;          // Minimum momentum of Photon 
266     //Calorimeters eta-phi acceptance 
267     Float_t fPHOSMinPhi;           // Minimum phi PHOS
268     Float_t fPHOSMaxPhi;           // Maximum phi PHOS
269     Float_t fPHOSEta;              // Minimum eta PHOS
270     Float_t fEMCALMinPhi;          // Minimum phi EMCAL
271     Float_t fEMCALMaxPhi;          // Maximum phi EMCAL
272     Float_t fEMCALEta;             // Maximum eta EMCAL
273     Int_t   fItune;                // Pythia tune 
274     Int_t   fInfo;                 // extented event info   
275  private:
276     AliGenPythiaPlus(const AliGenPythiaPlus &Pythia);
277     AliGenPythiaPlus & operator=(const AliGenPythiaPlus & rhs);
278
279     ClassDef(AliGenPythiaPlus, 2) // AliGenerator interface to Pythia
280 };
281 #endif
282
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284
285
286