PYTHIA6/AliPythia.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 #include "AliPythia.h"
  19 #include "AliPythiaRndm.h"
  20 #include "AliFastGlauber.h"
  21 #include "AliQuenchingWeights.h"
  22 #include "AliOmegaDalitz.h"
  23 #include "AliLog.h"
  24 #include "TVector3.h"
  25 #include "TLorentzVector.h"
  26 #include "PyquenCommon.h"
  27
  28 ClassImp(AliPythia)
  29
  30 #ifndef WIN32
  31 # define pyclus pyclus_
  32 # define pycell pycell_
  33 # define pyshow pyshow_
  34 # define pyrobo pyrobo_
  35 # define pyquen pyquen_
  36 # define pyevnw pyevnw_
  37 # define pyshowq pyshowq_
  38 # define qpygin0 qpygin0_
  39 # define pytune  pytune_
  40 # define py2ent  py2ent_
  41 # define type_of_call
  42 #else
  43 # define pyclus PYCLUS
  44 # define pycell PYCELL
  45 # define pyrobo PYROBO
  46 # define pyquen PYQUEN
  47 # define pyevnw PYEVNW
  48 # define pyshowq PYSHOWQ
  49 # define qpygin0 QPYGIN0
  50 # define pytune  PYTUNE
  51 # define py2ent  PY2ENT
  52 # define type_of_call _stdcall
  53 #endif
  54
  55 extern "C" void type_of_call pyclus(Int_t & );
  56 extern "C" void type_of_call pycell(Int_t & );
  57 extern "C" void type_of_call pyshow(Int_t &, Int_t &, Double_t &);
  58 extern "C" void type_of_call pyrobo(Int_t &, Int_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &);
  59 extern "C" void type_of_call pyquen(Double_t &, Int_t &, Double_t &);
  60 extern "C" void type_of_call pyevnw();
  61 extern "C" void type_of_call pyshowq(Int_t &, Int_t &, Double_t &);
  62 extern "C" void type_of_call pytune(Int_t &);
  63 extern "C" void type_of_call py2ent(Int_t &, Int_t&, Int_t&, Double_t&);
  64 extern "C" void type_of_call qpygin0();
  65 //_____________________________________________________________________________
  66
  67 AliPythia* AliPythia::fgAliPythia=NULL;
  68
  69 AliPythia::AliPythia():
  70     fProcess(kPyMb),
  71     fEcms(0.),
  72     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  73     fProjectile("p"),
  74     fTarget("p"),
  75     fXJet(0.),
  76     fYJet(0.),
  77     fNGmax(30),
  78     fZmax(0.97),
  79     fGlauber(0),
  80     fQuenchingWeights(0),
  81     fItune(-1),
  82     fOmegaDalitz()
  83 {
  84 // Default Constructor
  85 //
  86 //  Set random number
  87     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom())
  88       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
  89     fGlauber          = 0;
  90     fQuenchingWeights = 0;
  91     Int_t i = 0;
  92     for (i = 0; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = 0;
  93     for (i = 0; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = 0;
  94     for (i = 0; i <    4; i++) fZQuench[i] = 0;
  95 }
  96
  97 AliPythia::AliPythia(const AliPythia& pythia):
  98     TPythia6(pythia),
  99     AliRndm(pythia),
 100     fProcess(kPyMb),
 101     fEcms(0.),
 102     fStrucFunc(kCTEQ5L),
 103     fProjectile("p"),
 104     fTarget("p"),
 105     fXJet(0.),
 106     fYJet(0.),
 107     fNGmax(30),
 108     fZmax(0.97),
 109     fGlauber(0),
 110     fQuenchingWeights(0),
 111     fItune(-1),
 112     fOmegaDalitz()
 113 {
 114     // Copy Constructor
 115     Int_t i;
 116     for (i = 0; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = 0;
 117     for (i = 0; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = 0;
 118     for (i = 0; i <    4; i++) fZQuench[i] = 0;
 119     pythia.Copy(*this);
 120 }
 121
 122 void AliPythia::ProcInit(Process_t process, Float_t energy, StrucFunc_t strucfunc, Int_t itune)
 123 {
 124 // Initialise the process to generate
 125     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom())
 126       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
 127
 128     fItune = itune;
 129
 130     fProcess = process;
 131     fEcms = energy;
 132     fStrucFunc = strucfunc;
 133 //...Switch off decay of pi0, K0S, Lambda, Sigma+-, Xi0-, Omega-.
 134     SetMDCY(Pycomp(111) ,1,0); // pi0
 135     SetMDCY(Pycomp(310) ,1,0); // K0S
 136     SetMDCY(Pycomp(3122),1,0); // kLambda
 137     SetMDCY(Pycomp(3112),1,0); // sigma -
 138     SetMDCY(Pycomp(3222),1,0); // sigma +
 139     SetMDCY(Pycomp(3312),1,0); // xi -
 140     SetMDCY(Pycomp(3322),1,0); // xi 0
 141     SetMDCY(Pycomp(3334),1,0); // omega-
 142     // Select structure function
 143     SetMSTP(52,2);
 144     SetMSTP(51, AliStructFuncType::PDFsetIndex(strucfunc));
 145     // Particles produced in string fragmentation point directly to either of the two endpoints
 146     // of the string (depending in the side they were generated from).
 147     SetMSTU(16,2);
 148
 149 //
 150 // Pythia initialisation for selected processes//
 151 //
 152 // Make MSEL clean
 153 //
 154     for (Int_t i=1; i<= 200; i++) {
 155         SetMSUB(i,0);
 156     }
 157 //  select charm production
 158     switch (process)
 159     {
 160     case kPyOldUEQ2ordered:  //Old underlying events with Q2 ordered QCD processes
 161 //        Multiple interactions on.
 162         SetMSTP(81,1);
 163 // Double Gaussian matter distribution.
 164         SetMSTP(82,4);
 165         SetPARP(83,0.5);
 166         SetPARP(84,0.4);
 167 //  pT0.
 168         SetPARP(82,2.0);
 169 //  Reference energy for pT0 and energy rescaling pace.
 170         SetPARP(89,1800);
 171         SetPARP(90,0.25);
 172 //  String drawing almost completely minimizes string length.
 173         SetPARP(85,0.9);
 174         SetPARP(86,0.95);
 175 // ISR and FSR activity.
 176         SetPARP(67,4);
 177         SetPARP(71,4);
 178 // Lambda_FSR scale.
 179         SetPARJ(81,0.29);
 180         break;
 181     case kPyOldUEQ2ordered2:
 182 // Old underlying events with Q2 ordered QCD processes
 183 // Multiple interactions on.
 184         SetMSTP(81,1);
 185 // Double Gaussian matter distribution.
 186         SetMSTP(82,4);
 187         SetPARP(83,0.5);
 188         SetPARP(84,0.4);
 189 // pT0.
 190         SetPARP(82,2.0);
 191 // Reference energy for pT0 and energy rescaling pace.
 192         SetPARP(89,1800);
 193         SetPARP(90,0.16);  // here is the difference with  kPyOldUEQ2ordered
 194 // String drawing almost completely minimizes string length.
 195         SetPARP(85,0.9);
 196         SetPARP(86,0.95);
 197 // ISR and FSR activity.
 198         SetPARP(67,4);
 199         SetPARP(71,4);
 200 // Lambda_FSR scale.
 201         SetPARJ(81,0.29);
 202         break;
 203     case kPyOldPopcorn:
 204 // Old production mechanism: Old Popcorn
 205         SetMSEL(1);
 206         SetMSTJ(12,3);
 207 // (D=2) Like MSTJ(12)=2 but added prod ofthe 1er rank baryon
 208         SetMSTP(88,2);
 209 // (D=1)see can be used to form  baryons (BARYON JUNCTION)
 210         SetMSTJ(1,1);
 211         AtlasTuning();
 212         break;
 213     case kPyCharm:
 214         SetMSEL(4);
 215 //  heavy quark masses
 216
 217         SetPMAS(4,1,1.2);
 218 //
 219 //    primordial pT
 220         SetMSTP(91,1);
 221         SetPARP(91,1.);
 222         SetPARP(93,5.);
 223 //
 224         break;
 225     case kPyBeauty:
 226         SetMSEL(5);
 227         SetPMAS(5,1,4.75);
 228         break;
 229     case kPyJpsi:
 230         SetMSEL(0);
 231 // gg->J/Psi g
 232         SetMSUB(86,1);
 233         break;
 234     case kPyJpsiChi:
 235         SetMSEL(0);
 236 // gg->J/Psi g
 237         SetMSUB(86,1);
 238 // gg-> chi_0c g
 239         SetMSUB(87,1);
 240 // gg-> chi_1c g
 241         SetMSUB(88,1);
 242 // gg-> chi_2c g
 243         SetMSUB(89,1);
 244         break;
 245     case kPyCharmUnforced:
 246         SetMSEL(0);
 247 // gq->qg
 248         SetMSUB(28,1);
 249 // gg->qq
 250         SetMSUB(53,1);
 251 // gg->gg
 252         SetMSUB(68,1);
 253         break;
 254     case kPyBeautyUnforced:
 255         SetMSEL(0);
 256 // gq->qg
 257         SetMSUB(28,1);
 258 // gg->qq
 259         SetMSUB(53,1);
 260 // gg->gg
 261         SetMSUB(68,1);
 262         break;
 263     case kPyMb:
 264 // Minimum Bias pp-Collisions
 265 //
 266 //
 267 //      select Pythia min. bias model
 268         SetMSEL(0);
 269         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 270         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 271         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 272         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 273
 274         AtlasTuning();
 275         break;
 276
 277     case kPyMbAtlasTuneMC09:
 278 // Minimum Bias pp-Collisions
 279 //
 280 //
 281 //      select Pythia min. bias model
 282         SetMSEL(0);
 283         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 284         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 285         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 286         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 287
 288         AtlasTuningMC09();
 289         break;
 290
 291     case kPyMbWithDirectPhoton:
 292 // Minimum Bias pp-Collisions with direct photon processes added
 293 //
 294 //
 295 //      select Pythia min. bias model
 296         SetMSEL(0);
 297         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 298         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 299         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 300         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 301
 302         SetMSUB(14,1);             //
 303         SetMSUB(18,1);             //
 304         SetMSUB(29,1);             //
 305         SetMSUB(114,1);            //
 306         SetMSUB(115,1);            //
 307
 308
 309         AtlasTuning();
 310         break;
 311
 312     case kPyMbDefault:
 313 // Minimum Bias pp-Collisions
 314 //
 315 //
 316 //      select Pythia min. bias model
 317         SetMSEL(0);
 318         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 319         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 320         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 321         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 322         break;
 323     case kPyLhwgMb:
 324 // Les Houches Working Group 05 Minimum Bias pp-Collisions: hep-ph/0604120
 325 //  -> Pythia 6.3 or above is needed
 326 //
 327         SetMSEL(0);
 328         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
 329         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
 330         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
 331         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 332
 333         SetMSTP(51,AliStructFuncType::PDFsetIndex(kCTEQ6ll));      // CTEQ6ll pdf
 334         SetMSTP(52,2);
 335         SetMSTP(68,1);
 336         SetMSTP(70,2);
 337         SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
 338         SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
 339         SetMSTP(88,1);
 340
 341         SetPARP(82,2.3);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
 342         SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
 343         SetPARP(84,0.5);           // Core radius
 344         SetPARP(85,0.9);           // Regulates gluon prod. mechanism
 345         SetPARP(90,0.2);           // 2*epsilon (exponent in power law)
 346
 347         break;
 348     case kPyMbNonDiffr:
 349 // Minimum Bias pp-Collisions
 350 //
 351 //
 352 //      select Pythia min. bias model
 353         SetMSEL(0);
 354         SetMSUB(95,1);             // low pt production
 355
 356         AtlasTuning();
 357         break;
 358     case kPyMbMSEL1:
 359         ConfigHeavyFlavor();
 360 // Intrinsic <kT^2>
 361         SetMSTP(91,1);// Width (1=gaussian) primordial kT dist. inside hadrons
 362         SetPARP(91,1.);     // <kT^2> = PARP(91,1.)^2
 363         SetPARP(93,5.);     // Upper cut-off
 364 // Set Q-quark mass
 365         SetPMAS(4,1,1.2);   // Charm quark mass
 366         SetPMAS(5,1,4.78);  // Beauty quark mass
 367         SetPARP(71,4.);     // Defaut value
 368 // Atlas Tuning
 369         AtlasTuning();
 370         break;
 371     case kPyJets:
 372 //
 373 //  QCD Jets
 374 //
 375         SetMSEL(1);
 376  // Pythia Tune A (CDF)
 377  //
 378         if (fItune < 0) {
 379           SetPARP(67,2.5);           // Regulates Initial State Radiation (value from best fit to D0 dijet analysis)
 380           SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
 381           SetPARP(82,2.0);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
 382           SetPARP(84,0.4);           // Core radius
 383           SetPARP(85,0.90) ;         // Regulates gluon prod. mechanism
 384           SetPARP(86,0.95);          // Regulates gluon prod. mechanism
 385           SetPARP(89,1800.);         // [GeV]   Ref. energy
 386           SetPARP(90,0.25);          // 2*epsilon (exponent in power law)
 387         }
 388           break;
 389     case kPyDirectGamma:
 390         SetMSEL(10);
 391         break;
 392     case kPyCharmPbPbMNR:
 393     case kPyD0PbPbMNR:
 394     case kPyDPlusPbPbMNR:
 395     case kPyDPlusStrangePbPbMNR:
 396       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 397       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 398       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 399       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
 400       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 401       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 402       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
 403         ConfigHeavyFlavor();
 404       // Intrinsic <kT>
 405       SetMSTP(91,1);
 406       SetPARP(91,1.304);
 407       SetPARP(93,6.52);
 408       // Set c-quark mass
 409       SetPMAS(4,1,1.2);
 410       break;
 411     case kPyCharmpPbMNR:
 412     case kPyD0pPbMNR:
 413     case kPyDPluspPbMNR:
 414     case kPyDPlusStrangepPbMNR:
 415       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 416       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 417       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 418       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
 419       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 420       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 421       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
 422         ConfigHeavyFlavor();
 423       // Intrinsic <kT>
 424         SetMSTP(91,1);
 425         SetPARP(91,1.16);
 426         SetPARP(93,5.8);
 427
 428       // Set c-quark mass
 429         SetPMAS(4,1,1.2);
 430       break;
 431     case kPyCharmppMNR:
 432     case kPyD0ppMNR:
 433     case kPyDPlusppMNR:
 434     case kPyDPlusStrangeppMNR:
 435     case kPyLambdacppMNR:
 436       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 437       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 438       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 439       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 440       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 441       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 442       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
 443         ConfigHeavyFlavor();
 444       // Intrinsic <kT^2>
 445         SetMSTP(91,1);
 446         SetPARP(91,1.);
 447         SetPARP(93,5.);
 448
 449       // Set c-quark mass
 450         SetPMAS(4,1,1.2);
 451       break;
 452     case kPyCharmppMNRwmi:
 453       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 454       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 455       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
 456       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 457       // and with kCTEQ5L PDFs.
 458       // Added multiple interactions according to ATLAS tune settings.
 459       // To get a "reasonable" agreement with MNR results, events have to be
 460       // generated with the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 461       // set to 2.76 GeV.
 462       // To get a "perfect" agreement with MNR results, events have to be
 463       // generated in four ptHard bins with the following relative
 464       // normalizations:
 465       // 2.76-3 GeV: 25%
 466       //    3-4 GeV: 40%
 467       //    4-8 GeV: 29%
 468       //     >8 GeV:  6%
 469         ConfigHeavyFlavor();
 470       // Intrinsic <kT^2>
 471         SetMSTP(91,1);
 472         SetPARP(91,1.);
 473         SetPARP(93,5.);
 474
 475       // Set c-quark mass
 476         SetPMAS(4,1,1.2);
 477         AtlasTuning();
 478         break;
 479     case kPyBeautyPbPbMNR:
 480       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 481       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 482       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 483       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
 484       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 485       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 486       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
 487         ConfigHeavyFlavor();
 488       // QCD scales
 489         SetPARP(67,1.0);
 490         SetPARP(71,1.0);
 491       // Intrinsic <kT>
 492         SetMSTP(91,1);
 493         SetPARP(91,2.035);
 494         SetPARP(93,10.17);
 495       // Set b-quark mass
 496         SetPMAS(5,1,4.75);
 497       break;
 498     case kPyBeautypPbMNR:
 499       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 500       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 501       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 502       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
 503       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 504       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 505       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
 506         ConfigHeavyFlavor();
 507       // QCD scales
 508         SetPARP(67,1.0);
 509         SetPARP(71,1.0);
 510       // Intrinsic <kT>
 511         SetMSTP(91,1);
 512         SetPARP(91,1.60);
 513         SetPARP(93,8.00);
 514       // Set b-quark mass
 515         SetPMAS(5,1,4.75);
 516       break;
 517     case kPyBeautyppMNR:
 518       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 519       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 520       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 521       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 522       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
 523       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 524       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
 525         ConfigHeavyFlavor();
 526       // QCD scales
 527         SetPARP(67,1.0);
 528         SetPARP(71,1.0);
 529
 530         // Intrinsic <kT>
 531         SetMSTP(91,1);
 532         SetPARP(91,1.);
 533         SetPARP(93,5.);
 534
 535         // Set b-quark mass
 536         SetPMAS(5,1,4.75);
 537       break;
 538      case kPyBeautyJets:
 539      case kPyBeautyppMNRwmi:
 540       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
 541       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
 542       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
 543       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
 544       // and with kCTEQ5L PDFs.
 545       // Added multiple interactions according to ATLAS tune settings.
 546       // To get a "reasonable" agreement with MNR results, events have to be
 547       // generated with the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
 548       // set to 2.76 GeV.
 549       // To get a "perfect" agreement with MNR results, events have to be
 550       // generated in four ptHard bins with the following relative
 551       // normalizations:
 552       // 2.76-4 GeV:  5%
 553       //    4-6 GeV: 31%
 554       //    6-8 GeV: 28%
 555       //     >8 GeV: 36%
 556          ConfigHeavyFlavor();
 557       // QCD scales
 558          SetPARP(67,1.0);
 559          SetPARP(71,1.0);
 560
 561          // Intrinsic <kT>
 562          SetMSTP(91,1);
 563          SetPARP(91,1.);
 564          SetPARP(93,5.);
 565
 566       // Set b-quark mass
 567          SetPMAS(5,1,4.75);
 568
 569          AtlasTuning();
 570          break;
 571     case kPyW:
 572
 573       //Inclusive production of W+/-
 574       SetMSEL(0);
 575       //f fbar -> W+
 576       SetMSUB(2,1);
 577       //        //f fbar -> g W+
 578       //        SetMSUB(16,1);
 579       //        //f fbar -> gamma W+
 580       //        SetMSUB(20,1);
 581       //        //f g -> f W+
 582       //        SetMSUB(31,1);
 583       //        //f gamma -> f W+
 584       //        SetMSUB(36,1);
 585
 586       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
 587       // With parton showers on we are generating "W inclusive process"
 588       SetMSTP(61,1); //Initial QCD & QED showers on
 589       SetMSTP(71,1); //Final QCD & QED showers on
 590
 591       break;
 592
 593     case kPyZ:
 594
 595       //Inclusive production of Z
 596       SetMSEL(0);
 597       //f fbar -> Z/gamma
 598       SetMSUB(1,1);
 599
 600       //       // f fbar -> g Z/gamma
 601       //       SetMSUB(15,1);
 602       //       // f fbar -> gamma Z/gamma
 603       //       SetMSUB(19,1);
 604       //       // f g -> f Z/gamma
 605       //       SetMSUB(30,1);
 606       //       // f gamma -> f Z/gamma
 607       //       SetMSUB(35,1);
 608
 609       //only Z included, not gamma
 610       SetMSTP(43,2);
 611
 612       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
 613       // With parton showers on we are generating "Z inclusive process"
 614       SetMSTP(61,1); //Initial QCD & QED showers on
 615       SetMSTP(71,1); //Final QCD & QED showers on
 616
 617       break;
 618     case kPyZgamma:
 619         //Inclusive production of Z
 620         SetMSEL(0);
 621         //f fbar -> Z/gamma
 622         SetMSUB(1,1);
 623         // Initial/final parton shower on (Pythia default)
 624         // With parton showers on we are generating "Z inclusive process"
 625         SetMSTP(61,1); //Initial QCD & QED showers on
 626         SetMSTP(71,1); //Final QCD & QED showers on
 627       break;
 628       case kPyMBRSingleDiffraction:
 629       case kPyMBRDoubleDiffraction:
 630       case kPyMBRCentralDiffraction:
 631       break;
 632       case kPyJetsPWHG:
 633       //    N.B.
 634       //    ====
 635       //    For the case of jet production the following parameter setting
 636       //    limits the transverse momentum of secondary scatterings, due
 637       //    to multiple parton interactions, to be less than that of the
 638       //    primary interaction (see POWHEG Dijet paper arXiv:1012.3380
 639       //    [hep-ph] sec. 4.1 and also the PYTHIA Manual).
 640       SetMSTP(86,1);
 641
 642       //    maximum number of errors before pythia aborts (def=10)
 643       SetMSTU(22,10);
 644       //    number of warnings printed on the shell
 645       SetMSTU(26,20);
 646       break;
 647
 648       case kPyCharmPWHG:
 649       case kPyBeautyPWHG:
 650       case kPyWPWHG:
 651       //    number of warnings printed on the shell
 652       SetMSTU(26,20);
 653
 654       break;
 655     }
 656 //
 657 //  Initialize PYTHIA
 658 //
 659 //  Select the tune
 660     if (itune > -1) {
 661       Pytune(itune);
 662       if (GetMSTP(192) > 1 || GetMSTP(193) > 1) {
 663         AliWarning(Form("Structure function for tune %5d set to %5s\n",
 664                         itune,  AliStructFuncType::PDFsetName(strucfunc).Data()));
 665         SetMSTP(52,2);
 666         SetMSTP(51, AliStructFuncType::PDFsetIndex(strucfunc));
 667       }
 668     }
 669 //
 670     SetMSTP(41,1);   // all resonance decays switched on
 671     if (process == kPyJetsPWHG || process == kPyCharmPWHG || process == kPyBeautyPWHG || process == kPyWPWHG) {
 672       Initialize("USER","","",0.);
 673     } else {
 674       Initialize("CMS",fProjectile,fTarget,fEcms);
 675     }
 676     fOmegaDalitz.Init();
 677 }
 678
 679 Int_t AliPythia::CheckedLuComp(Int_t kf)
 680 {
 681 // Check Lund particle code (for debugging)
 682     Int_t kc=Pycomp(kf);
 683     printf("\n Lucomp kf,kc %d %d",kf,kc);
 684     return kc;
 685 }
 686
 687 void AliPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2, Int_t pdf)
 688 {
 689 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2
 690 //    The MSTP array in the PYPARS common block is used to enable and
 691 //    select the nuclear structure functions.
 692 //    MSTP(52)  : (D=1) choice of proton and nuclear structure-function library
 693 //            =1: internal PYTHIA acording to MSTP(51)
 694 //            =2: PDFLIB proton  s.f., with MSTP(51)  = 1000xNGROUP+NSET
 695 //    If the following mass number both not equal zero, nuclear corrections of the stf are used.
 696 //    MSTP(192) : Mass number of nucleus side 1
 697 //    MSTP(193) : Mass number of nucleus side 2
 698 //    MSTP(194) : Nuclear structure function: 0: EKS98 8:EPS08 9:EPS09LO 19:EPS09NLO
 699     SetMSTP(52,2);
 700     SetMSTP(192, a1);
 701     SetMSTP(193, a2);
 702     SetMSTP(194, pdf);
 703 }
 704
 705
 706 AliPythia* AliPythia::Instance()
 707 {
 708 // Set random number generator
 709     if (fgAliPythia) {
 710         return fgAliPythia;
 711     } else {
 712         fgAliPythia = new AliPythia();
 713         return fgAliPythia;
 714     }
 715 }
 716
 717 void AliPythia::PrintParticles()
 718 {
 719 // Print list of particl properties
 720     Int_t np = 0;
 721     char*   name = new char[16];
 722     for (Int_t kf=0; kf<1000000; kf++) {
 723         for (Int_t c = 1;  c > -2; c-=2) {
 724             Int_t kc = Pycomp(c*kf);
 725             if (kc) {
 726                 Float_t mass  = GetPMAS(kc,1);
 727                 Float_t width = GetPMAS(kc,2);
 728                 Float_t tau   = GetPMAS(kc,4);
 729
 730                 Pyname(kf,name);
 731
 732                 np++;
 733
 734                 printf("\n mass, width, tau: %6d %s %10.3f %10.3e %10.3e",
 735                        c*kf, name, mass, width, tau);
 736             }
 737         }
 738     }
 739     printf("\n Number of particles %d \n \n", np);
 740 }
 741
 742 void  AliPythia::ResetDecayTable()
 743 {
 744 //  Set default values for pythia decay switches
 745     Int_t i;
 746     for (i = 1; i <  501; i++) SetMDCY(i,1,fDefMDCY[i]);
 747     for (i = 1; i < 2001; i++) SetMDME(i,1,fDefMDME[i]);
 748 }
 749
 750 void  AliPythia::SetDecayTable()
 751 {
 752 //  Set default values for pythia decay switches
 753 //
 754     Int_t i;
 755     for (i = 1; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = GetMDCY(i,1);
 756     for (i = 1; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = GetMDME(i,1);
 757 }
 758
 759 void  AliPythia::Pyclus(Int_t& njet)
 760 {
 761 //  Call Pythia clustering algorithm
 762 //
 763     pyclus(njet);
 764 }
 765
 766 void  AliPythia::Pycell(Int_t& njet)
 767 {
 768 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
 769 //
 770     pycell(njet);
 771 }
 772
 773 void  AliPythia::Pyshow(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
 774 {
 775 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
 776 //
 777     pyshow(ip1, ip2, qmax);
 778 }
 779
 780 void AliPythia::Pyrobo(Int_t imi, Int_t ima, Double_t the, Double_t phi, Double_t bex, Double_t bey, Double_t bez)
 781 {
 782     pyrobo(imi, ima, the, phi, bex, bey, bez);
 783 }
 784
 785 void AliPythia::Pytune(Int_t itune)
 786 {
 787 /*
 788 C
 789 C ITUNE    NAME (detailed descriptions below)
 790 C     0 Default : No settings changed => linked Pythia version's defaults.
 791 C ====== Old UE, Q2-ordered showers ==========================================
 792 C   100       A : Rick Field's CDF Tune A
 793 C   101      AW : Rick Field's CDF Tune AW
 794 C   102      BW : Rick Field's CDF Tune BW
 795 C   103      DW : Rick Field's CDF Tune DW
 796 C   104     DWT : Rick Field's CDF Tune DW with slower UE energy scaling
 797 C   105      QW : Rick Field's CDF Tune QW (NB: needs CTEQ6.1M pdfs externally)
 798 C   106 ATLAS-DC2: Arthur Moraes' (old) ATLAS tune (ATLAS DC2 / Rome)
 799 C   107     ACR : Tune A modified with annealing CR
 800 C   108      D6 : Rick Field's CDF Tune D6 (NB: needs CTEQ6L pdfs externally)
 801 C   109     D6T : Rick Field's CDF Tune D6T (NB: needs CTEQ6L pdfs externally)
 802 C ====== Intermediate Models =================================================
 803 C   200    IM 1 : Intermediate model: new UE, Q2-ordered showers, annealing CR
 804 C   201     APT : Tune A modified to use pT-ordered final-state showers
 805 C ====== New UE, interleaved pT-ordered showers, annealing CR ================
 806 C   300      S0 : Sandhoff-Skands Tune 0
 807 C   301      S1 : Sandhoff-Skands Tune 1
 808 C   302      S2 : Sandhoff-Skands Tune 2
 809 C   303     S0A : S0 with "Tune A" UE energy scaling
 810 C   304    NOCR : New UE "best try" without colour reconnections
 811 C   305     Old : New UE, original (primitive) colour reconnections
 812 C   306 ATLAS-CSC: Arthur Moraes' (new) ATLAS tune (needs CTEQ6L externally)
 813 C ======= The Uppsala models =================================================
 814 C   ( NB! must be run with special modified Pythia 6.215 version )
 815 C   ( available from http://www.isv.uu.se/thep/MC/scigal/        )
 816 C   400   GAL 0 : Generalized area-law model. Old parameters
 817 C   401   SCI 0 : Soft-Colour-Interaction model. Old parameters
 818 C   402   GAL 1 : Generalized area-law model. Tevatron MB retuned (Skands)
 819 */
 820     pytune(itune);
 821 }
 822
 823 void AliPythia::Py2ent(Int_t idx, Int_t pdg1, Int_t pdg2, Double_t p){
 824   // Inset 2-parton system at line idx
 825   py2ent(idx, pdg1, pdg2, p);
 826 }
 827
 828
 829 void AliPythia::InitQuenching(Float_t cMin, Float_t cMax, Float_t k, Int_t iECMethod, Float_t zmax, Int_t ngmax)
 830 {
 831 // Initializes
 832 // (1) The quenching model using quenching weights according to C. Salgado and U. Wiedemann
 833 // (2) The nuclear geometry using the Glauber Model
 834 //
 835
 836     fGlauber = AliFastGlauber::Instance();
 837     fGlauber->Init(2);
 838     fGlauber->SetCentralityClass(cMin, cMax);
 839
 840     fQuenchingWeights = new AliQuenchingWeights();
 841     fQuenchingWeights->InitMult();
 842     fQuenchingWeights->SetK(k);
 843     fQuenchingWeights->SetECMethod(AliQuenchingWeights::kECMethod(iECMethod));
 844     fNGmax = ngmax;
 845     fZmax  = zmax;
 846
 847 }
 848
 849
 850 void  AliPythia::Quench()
 851 {
 852 //
 853 //
 854 //  Simple Jet Quenching routine:
 855 //  =============================
 856 //  The jet formed by all final state partons radiated by the parton created
 857 //  in the hard collisions is quenched by a factor (1-z) using light cone variables in
 858 //  the initial parton reference frame:
 859 //  (E + p_z)new = (1-z) (E + p_z)old
 860 //
 861 //
 862 //
 863 //
 864 //   The lost momentum is first balanced by one gluon with virtuality > 0.
 865 //   Subsequently the gluon splits to yield two gluons with E = p.
 866 //
 867 //
 868 //
 869     static Float_t eMean = 0.;
 870     static Int_t   icall = 0;
 871
 872     Double_t p0[4][5];
 873     Double_t p1[4][5];
 874     Double_t p2[4][5];
 875     Int_t   klast[4] = {-1, -1, -1, -1};
 876
 877     Int_t numpart   = fPyjets->N;
 878     Double_t px = 0., py = 0., pz = 0., e = 0., m = 0., p = 0., pt = 0., theta = 0., phi = 0.;
 879     Double_t pxq[4], pyq[4], pzq[4], eq[4], yq[4], mq[4], pq[4], phiq[4], thetaq[4], ptq[4];
 880     Bool_t  quenched[4];
 881     Double_t wjtKick[4] = {0., 0., 0., 0.};
 882     Int_t nGluon[4];
 883     Int_t qPdg[4];
 884     Int_t   imo, kst, pdg;
 885
 886 //
 887 //  Sore information about Primary partons
 888 //
 889 //  j =
 890 //  0, 1 partons from hard scattering
 891 //  2, 3 partons from initial state radiation
 892 //
 893     for (Int_t i = 2; i <= 7; i++) {
 894         Int_t j = 0;
 895         // Skip gluons that participate in hard scattering
 896         if (i == 4 || i == 5) continue;
 897         // Gluons from hard Scattering
 898         if (i == 6 || i == 7) {
 899             j = i - 6;
 900             pxq[j]    = fPyjets->P[0][i];
 901             pyq[j]    = fPyjets->P[1][i];
 902             pzq[j]    = fPyjets->P[2][i];
 903             eq[j]     = fPyjets->P[3][i];
 904             mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
 905         } else {
 906             // Gluons from initial state radiation
 907             //
 908             // Obtain 4-momentum vector from difference between original parton and parton after gluon
 909             // radiation. Energy is calculated independently because initial state radition does not
 910             // conserve strictly momentum and energy for each partonic system independently.
 911             //
 912             // Not very clean. Should be improved !
 913             //
 914             //
 915             j = i;
 916             pxq[j]    = fPyjets->P[0][i] - fPyjets->P[0][i+2];
 917             pyq[j]    = fPyjets->P[1][i] - fPyjets->P[1][i+2];
 918             pzq[j]    = fPyjets->P[2][i] - fPyjets->P[2][i+2];
 919             mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
 920             eq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j] + mq[j] * mq[j]);
 921         }
 922 //
 923 //  Calculate some kinematic variables
 924 //
 925         yq[j]     = 0.5 * TMath::Log((eq[j] + pzq[j] + 1.e-14) / (eq[j] - pzq[j] + 1.e-14));
 926         pq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j]);
 927         phiq[j]   = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-pyq[j], -pxq[j]);
 928         ptq[j]    = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j]);
 929         thetaq[j] = TMath::ATan2(ptq[j], pzq[j]);
 930         qPdg[j]   =  fPyjets->K[1][i];
 931     }
 932
 933     Double_t int0[4];
 934     Double_t int1[4];
 935
 936     fGlauber->GetI0I1ForPythiaAndXY(4, phiq, int0, int1, fXJet, fYJet, 15.);
 937
 938     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
 939         //
 940         // Quench only central jets and with E > 10.
 941         //
 942
 943
 944         Int_t itype = (qPdg[j] == 21) ? 2 : 1;
 945         Double_t eloss = fQuenchingWeights->GetELossRandomKFast(itype, int0[j], int1[j], eq[j]);
 946
 947         if (TMath::Abs(yq[j]) > 2.5 || eq[j] < 10.) {
 948             fZQuench[j] = 0.;
 949         } else {
 950             if (eq[j] > 40. && TMath::Abs(yq[j]) < 0.5) {
 951                 icall ++;
 952                 eMean += eloss;
 953             }
 954             //
 955             // Extra pt
 956             Double_t l =   fQuenchingWeights->CalcLk(int0[j], int1[j]);
 957             wjtKick[j] = TMath::Sqrt(l *  fQuenchingWeights->CalcQk(int0[j], int1[j]));
 958             //
 959             // Fractional energy loss
 960             fZQuench[j] = eloss / eq[j];
 961             //
 962             // Avoid complete loss
 963             //
 964             if (fZQuench[j] > fZmax) fZQuench[j] = fZmax;
 965             //
 966             // Some debug printing
 967
 968
 969 //          printf("Initial parton # %3d, Type %3d Energy %10.3f Phi %10.3f Length %10.3f Loss %10.3f Kick %10.3f Mean: %10.3f %10.3f\n",
 970 //                 j, itype, eq[j], phiq[j], l, eloss, wjtKick[j], eMean / Float_t(icall+1), yq[j]);
 971
 972 //          fZQuench[j] = 0.8;
 973 //          while (fZQuench[j] >= 0.95)  fZQuench[j] = gRandom->Exp(0.2);
 974         }
 975
 976         quenched[j] = (fZQuench[j] > 0.01);
 977     } // primary partons
 978
 979
 980
 981     Double_t pNew[1000][4];
 982     Int_t    kNew[1000];
 983     Int_t icount = 0;
 984     Double_t zquench[4];
 985
 986 //
 987 //  System Loop
 988     for (Int_t isys = 0; isys < 4; isys++) {
 989 //      Skip to next system if not quenched.
 990         if (!quenched[isys]) continue;
 991
 992         nGluon[isys]   = 1 + Int_t(fZQuench[isys] / (1. - fZQuench[isys]));
 993         if (nGluon[isys] > fNGmax) nGluon[isys] = fNGmax;
 994         zquench[isys] = 1. - TMath::Power(1. - fZQuench[isys], 1./Double_t(nGluon[isys]));
 995         wjtKick[isys]  = wjtKick[isys] / TMath::Sqrt(Double_t(nGluon[isys]));
 996
 997
 998
 999         Int_t igMin = -1;
1000         Int_t igMax = -1;
1001         Double_t pg[4] = {0., 0., 0., 0.};
1002
1003 //
1004 // Loop on radiation events
1005
1006         for (Int_t iglu = 0; iglu < nGluon[isys]; iglu++) {
1007             while (1) {
1008                 icount = 0;
1009                 for (Int_t k = 0; k < 4; k++)
1010                 {
1011                     p0[isys][k] = 0.;
1012                     p1[isys][k] = 0.;
1013                     p2[isys][k] = 0.;
1014                 }
1015 //      Loop over partons
1016                 for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1017                 {
1018                     imo =  fPyjets->K[2][i];
1019                     kst =  fPyjets->K[0][i];
1020                     pdg =  fPyjets->K[1][i];
1021
1022
1023
1024 //      Quarks and gluons only
1025                     if (pdg != 21 && TMath::Abs(pdg) > 6) continue;
1026 //      Particles from hard scattering only
1027
1028                     if (imo > 8 && imo < 1000) imo = fPyjets->K[2][imo - 1];
1029                     Int_t imom = imo % 1000;
1030                     if ((isys == 0 || isys == 1) && ((imom != (isys + 7)))) continue;
1031                     if ((isys == 2 || isys == 3) && ((imom != (isys + 1)))) continue;
1032
1033
1034 //      Skip comment lines
1035                     if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1036 //
1037 //      Parton kinematic
1038                     px    = fPyjets->P[0][i];
1039                     py    = fPyjets->P[1][i];
1040                     pz    = fPyjets->P[2][i];
1041                     e     = fPyjets->P[3][i];
1042                     m     = fPyjets->P[4][i];
1043                     pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
1044                     p     = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz);
1045                     phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);
1046                     theta = TMath::ATan2(pt, pz);
1047
1048 //
1049 //      Save 4-momentum sum for balancing
1050                     Int_t index = isys;
1051
1052                     p0[index][0] += px;
1053                     p0[index][1] += py;
1054                     p0[index][2] += pz;
1055                     p0[index][3] += e;
1056
1057                     klast[index] = i;
1058
1059 //
1060 //      Fractional energy loss
1061                     Double_t z = zquench[index];
1062
1063
1064 //      Don't fully quench radiated gluons
1065 //
1066                     if (imo > 1000) {
1067 //      This small factor makes sure that the gluons are not too close in phase space to avoid recombination
1068 //
1069
1070                         z = 0.02;
1071                     }
1072 //                  printf("z: %d %f\n", imo, z);
1073
1074
1075 //
1076
1077                     //
1078                     //
1079                     //      Transform into frame in which initial parton is along z-axis
1080                     //
1081                     TVector3 v(px, py, pz);
1082                     v.RotateZ(-phiq[index]);  v.RotateY(-thetaq[index]);
1083                     Double_t pxs = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pl  = v.Z();
1084
1085                     Double_t jt  = TMath::Sqrt(pxs * pxs + pys * pys);
1086                     Double_t mt2 = jt * jt + m * m;
1087                     Double_t zmax = 1.;
1088                     //
1089                     // Kinematic limit on z
1090                     //
1091                     if (m > 0.) zmax = 1. - m / TMath::Sqrt(m * m + jt * jt);
1092                     //
1093                     // Change light-cone kinematics rel. to initial parton
1094                     //
1095                     Double_t eppzOld = e + pl;
1096                     Double_t empzOld = e - pl;
1097
1098                     Double_t eppzNew = (1. - z) * eppzOld;
1099                     Double_t empzNew = empzOld - mt2 * z / eppzOld;
1100                     Double_t eNew    = 0.5 * (eppzNew + empzNew);
1101                     Double_t plNew   = 0.5 * (eppzNew - empzNew);
1102
1103                     Double_t jtNew;
1104                     //
1105                     // if mt very small (or sometimes even < 0 for numerical reasons) set it to 0
1106                     Double_t mt2New = eppzNew * empzNew;
1107                     if (mt2New < 1.e-8) mt2New = 0.;
1108                     if (z < zmax) {
1109                         if (m * m > mt2New) {
1110                             //
1111                             // This should not happen
1112                             //
1113                             Fatal("Quench()", "This should never happen %e %e %e!", m, eppzNew, empzNew);
1114                             jtNew = 0;
1115                         } else {
1116                             jtNew    = TMath::Sqrt(mt2New - m * m);
1117                         }
1118                     } else {
1119                         // If pT is to small (probably a leading massive particle) we scale only the energy
1120                         // This can cause negative masses of the radiated gluon
1121                         // Let's hope for the best ...
1122                         jtNew = jt;
1123                         eNew  = TMath::Sqrt(plNew * plNew + mt2);
1124
1125                     }
1126                     //
1127                     //     Calculate new px, py
1128                     //
1129                     Double_t pxNew   = 0;
1130                     Double_t pyNew   = 0;
1131
1132                     if (jt>0) {
1133                       pxNew = jtNew / jt * pxs;
1134                       pyNew = jtNew / jt * pys;
1135                     }
1136 //                  Double_t dpx = pxs - pxNew;
1137 //                  Double_t dpy = pys - pyNew;
1138 //                  Double_t dpz = pl  - plNew;
1139 //                  Double_t de  = e   - eNew;
1140 //                  Double_t dmass2 = de * de  - dpx * dpx - dpy * dpy - dpz * dpz;
1141 //                  printf("New mass (1) %e %e %e %e %e %e %e \n", dmass2, jt, jtNew, pl, plNew, e, eNew);
1142 //                  printf("New mass (2) %e %e \n", pxNew, pyNew);
1143                     //
1144                     //      Rotate back
1145                     //
1146                     TVector3 w(pxNew, pyNew, plNew);
1147                     w.RotateY(thetaq[index]); w.RotateZ(phiq[index]);
1148                     pxNew = w.X(); pyNew = w.Y(); plNew = w.Z();
1149
1150                     p1[index][0] += pxNew;
1151                     p1[index][1] += pyNew;
1152                     p1[index][2] += plNew;
1153                     p1[index][3] += eNew;
1154                     //
1155                     // Updated 4-momentum vectors
1156                     //
1157                     pNew[icount][0]  = pxNew;
1158                     pNew[icount][1]  = pyNew;
1159                     pNew[icount][2]  = plNew;
1160                     pNew[icount][3]  = eNew;
1161                     kNew[icount]     = i;
1162                     icount++;
1163                 } // parton loop
1164                 //
1165                 // Check if there was phase-space for quenching
1166                 //
1167
1168                 if (icount == 0) quenched[isys] = kFALSE;
1169                 if (!quenched[isys]) break;
1170
1171                 for (Int_t j = 0; j < 4; j++)
1172                 {
1173                     p2[isys][j] = p0[isys][j] - p1[isys][j];
1174                 }
1175                 p2[isys][4] = p2[isys][3] * p2[isys][3] - p2[isys][0] * p2[isys][0] - p2[isys][1] * p2[isys][1] - p2[isys][2] * p2[isys][2];
1176                 if (p2[isys][4] > 0.) {
1177                     p2[isys][4] = TMath::Sqrt(p2[isys][4]);
1178                     break;
1179                 } else {
1180                     printf("Warning negative mass squared in system %d %f ! \n", isys, zquench[isys]);
1181                     printf("4-Momentum: %10.3e %10.3e %10.3e %10.3e %10.3e \n", p2[isys][0], p2[isys][1], p2[isys][2], p2[isys][3], p2[isys][4]);
1182                     if (p2[isys][4] < -0.01) {
1183                         printf("Negative mass squared !\n");
1184                         // Here we have to put the gluon back to mass shell
1185                         // This will lead to a small energy imbalance
1186                         p2[isys][4]  = 0.;
1187                         p2[isys][3]  = TMath::Sqrt(p2[isys][0] * p2[isys][0] + p2[isys][1] * p2[isys][1] + p2[isys][2] * p2[isys][2]);
1188                         break;
1189                     } else {
1190                         p2[isys][4] = 0.;
1191                         break;
1192                     }
1193                 }
1194                 /*
1195                 zHeavy *= 0.98;
1196                 printf("zHeavy lowered to %f\n", zHeavy);
1197                 if (zHeavy < 0.01) {
1198                     printf("No success ! \n");
1199                     icount = 0;
1200                     quenched[isys] = kFALSE;
1201                     break;
1202                 }
1203                 */
1204             } // iteration on z (while)
1205
1206 //          Update  event record
1207             for (Int_t k = 0; k < icount; k++) {
1208 //              printf("%6d %6d %10.3e %10.3e %10.3e %10.3e\n", k, kNew[k], pNew[k][0],pNew[k][1], pNew[k][2], pNew[k][3] );
1209                 fPyjets->P[0][kNew[k]] = pNew[k][0];
1210                 fPyjets->P[1][kNew[k]] = pNew[k][1];
1211                 fPyjets->P[2][kNew[k]] = pNew[k][2];
1212                 fPyjets->P[3][kNew[k]] = pNew[k][3];
1213             }
1214             //
1215             // Add the gluons
1216             //
1217             Int_t ish = 0;
1218             Int_t iGlu;
1219             if (!quenched[isys]) continue;
1220 //
1221 //      Last parton from shower i
1222             Int_t in = klast[isys];
1223 //
1224 //      Continue if no parton in shower i selected
1225             if (in == -1) continue;
1226 //
1227 //      If this is the second initial parton and it is behind the first move pointer by previous ish
1228             if (isys == 1 && klast[1] > klast[0]) in += ish;
1229 //
1230 //      Starting index
1231
1232 //          jmin = in - 1;
1233 // How many additional gluons will be generated
1234             ish  = 1;
1235             if (p2[isys][4] > 0.05) ish = 2;
1236 //
1237 //      Position of gluons
1238             iGlu = numpart;
1239             if (iglu == 0) igMin = iGlu;
1240             igMax = iGlu;
1241             numpart += ish;
1242             (fPyjets->N) += ish;
1243
1244             if (ish == 1) {
1245                 fPyjets->P[0][iGlu] = p2[isys][0];
1246                 fPyjets->P[1][iGlu] = p2[isys][1];
1247                 fPyjets->P[2][iGlu] = p2[isys][2];
1248                 fPyjets->P[3][iGlu] = p2[isys][3];
1249                 fPyjets->P[4][iGlu] = p2[isys][4];
1250
1251                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1252                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1253                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;
1254                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1255                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;
1256                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1257
1258                 pg[0] += p2[isys][0];
1259                 pg[1] += p2[isys][1];
1260                 pg[2] += p2[isys][2];
1261                 pg[3] += p2[isys][3];
1262             } else {
1263                 //
1264                 // Split gluon in rest frame.
1265                 //
1266                 Double_t bx   =  p2[isys][0] / p2[isys][3];
1267                 Double_t by   =  p2[isys][1] / p2[isys][3];
1268                 Double_t bz   =  p2[isys][2] / p2[isys][3];
1269                 Double_t pst  =  p2[isys][4] / 2.;
1270                 //
1271                 // Isotropic decay ????
1272                 Double_t cost = 2. * gRandom->Rndm() - 1.;
1273                 Double_t sint = TMath::Sqrt((1.-cost)*(1.+cost));
1274                 Double_t phis =  2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
1275
1276                 Double_t pz1 =   pst * cost;
1277                 Double_t pz2 =  -pst * cost;
1278                 Double_t pt1 =   pst * sint;
1279                 Double_t pt2 =  -pst * sint;
1280                 Double_t px1 =   pt1 * TMath::Cos(phis);
1281                 Double_t py1 =   pt1 * TMath::Sin(phis);
1282                 Double_t px2 =   pt2 * TMath::Cos(phis);
1283                 Double_t py2 =   pt2 * TMath::Sin(phis);
1284
1285                 fPyjets->P[0][iGlu] = px1;
1286                 fPyjets->P[1][iGlu] = py1;
1287                 fPyjets->P[2][iGlu] = pz1;
1288                 fPyjets->P[3][iGlu] = pst;
1289                 fPyjets->P[4][iGlu] = 0.;
1290
1291                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1 ;
1292                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;
1293                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1294                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;
1295                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1296
1297                 fPyjets->P[0][iGlu+1] = px2;
1298                 fPyjets->P[1][iGlu+1] = py2;
1299                 fPyjets->P[2][iGlu+1] = pz2;
1300                 fPyjets->P[3][iGlu+1] = pst;
1301                 fPyjets->P[4][iGlu+1] = 0.;
1302
1303                 fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1304                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1305                 fPyjets->K[1][iGlu+1] = 21;
1306                 fPyjets->K[2][iGlu+1] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1307                 fPyjets->K[3][iGlu+1] = -1;
1308                 fPyjets->K[4][iGlu+1] = -1;
1309                 SetMSTU(1,0);
1310                 SetMSTU(2,0);
1311                 //
1312                 // Boost back
1313                 //
1314                 Pyrobo(iGlu + 1, iGlu + 2, 0., 0., bx, by, bz);
1315             }
1316 /*
1317             for (Int_t ig = iGlu; ig < iGlu+ish; ig++) {
1318                 Double_t px, py, pz;
1319                 px = fPyjets->P[0][ig];
1320                 py = fPyjets->P[1][ig];
1321                 pz = fPyjets->P[2][ig];
1322                 TVector3 v(px, py, pz);
1323                 v.RotateZ(-phiq[isys]);
1324                 v.RotateY(-thetaq[isys]);
1325                 Double_t pxs     = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pzs  = v.Z();
1326                 Double_t r       = AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1327                 Double_t jtKick  = 0.3 * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r));
1328                 if (ish == 2)   jtKick  = wjtKick[i] * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r)) / TMath::Sqrt(2.);
1329                 Double_t phiKick = 2. * TMath::Pi() * AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1330                 pxs += jtKick * TMath::Cos(phiKick);
1331                 pys += jtKick * TMath::Sin(phiKick);
1332                 TVector3 w(pxs, pys, pzs);
1333                 w.RotateY(thetaq[isys]);
1334                 w.RotateZ(phiq[isys]);
1335                 fPyjets->P[0][ig] = w.X();
1336                 fPyjets->P[1][ig] = w.Y();
1337                 fPyjets->P[2][ig] = w.Z();
1338                 fPyjets->P[2][ig] = w.Mag();
1339             }
1340 */
1341         } // kGluon
1342
1343
1344     // Check energy conservation
1345         Double_t pxs = 0.;
1346         Double_t pys = 0.;
1347         Double_t pzs = 0.;
1348         Double_t es  = 14000.;
1349
1350         for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1351         {
1352             kst =  fPyjets->K[0][i];
1353             if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1354             pxs += fPyjets->P[0][i];
1355             pys += fPyjets->P[1][i];
1356             pzs += fPyjets->P[2][i];
1357             es  -= fPyjets->P[3][i];
1358         }
1359         if (TMath::Abs(pxs) > 1.e-2 ||
1360             TMath::Abs(pys) > 1.e-2 ||
1361             TMath::Abs(pzs) > 1.e-1) {
1362             printf("%e %e %e %e\n", pxs, pys, pzs, es);
1363 //              Fatal("Quench()", "4-Momentum non-conservation");
1364         }
1365
1366     } // end quenching loop (systems)
1367 // Clean-up
1368     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1369     {
1370         imo =  fPyjets->K[2][i];
1371         if (imo > 1000) {
1372             fPyjets->K[2][i] = fPyjets->K[2][i] % 1000;
1373         }
1374     }
1375 //      this->Pylist(1);
1376 } // end quench
1377
1378
1379 void AliPythia::Pyquen(Double_t a, Int_t ibf, Double_t b)
1380 {
1381     // Igor Lokthine's quenching routine
1382     // http://lokhtin.web.cern.ch/lokhtin/pyquen/pyquen.txt
1383
1384     pyquen(a, ibf, b);
1385 }
1386
1387 void AliPythia::SetPyquenParameters(Double_t t0, Double_t tau0, Int_t nf, Int_t iengl, Int_t iangl)
1388 {
1389     // Set the parameters for the PYQUEN package.
1390     // See comments in PyquenCommon.h
1391
1392
1393     PYQPAR.t0    = t0;
1394     PYQPAR.tau0  = tau0;
1395     PYQPAR.nf    = nf;
1396     PYQPAR.iengl = iengl;
1397     PYQPAR.iangl = iangl;
1398 }
1399
1400
1401 void AliPythia::Pyevnw()
1402 {
1403     // New multiple interaction scenario
1404     pyevnw();
1405 }
1406
1407 void  AliPythia::Pyshowq(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
1408 {
1409     //  Call medium-modified Pythia jet reconstruction algorithm
1410     //
1411     pyshowq(ip1, ip2, qmax);
1412 }
1413  void AliPythia::Qpygin0()
1414  {
1415      // New multiple interaction scenario
1416      qpygin0();
1417  }
1418
1419 void AliPythia::GetQuenchingParameters(Double_t& xp, Double_t& yp, Double_t z[4])
1420 {
1421     // Return event specific quenching parameters
1422     xp = fXJet;
1423     yp = fYJet;
1424     for (Int_t i = 0; i < 4; i++) z[i] = fZQuench[i];
1425
1426 }
1427
1428 void AliPythia::ConfigHeavyFlavor()
1429 {
1430     //
1431     // Default configuration for Heavy Flavor production
1432     //
1433     // All QCD processes
1434     //
1435     SetMSEL(1);
1436
1437
1438     if (fItune < 0) {
1439       // No multiple interactions
1440       SetMSTP(81,0);
1441       SetPARP(81, 0.);
1442       SetPARP(82, 0.);
1443     }
1444     // Initial/final parton shower on (Pythia default)
1445     SetMSTP(61,1);
1446     SetMSTP(71,1);
1447
1448     // 2nd order alpha_s
1449     SetMSTP(2,2);
1450
1451     // QCD scales
1452     SetMSTP(32,2);
1453     SetPARP(34,1.0);
1454 }
1455
1456 void AliPythia::AtlasTuning()
1457 {
1458     //
1459     // Configuration for the ATLAS tuning
1460     if (fItune > -1) return;
1461     printf("ATLAS TUNE \n");
1462
1463     SetMSTP(51, AliStructFuncType::PDFsetIndex(kCTEQ5L));      // CTEQ5L pdf
1464     SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
1465     SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
1466     SetPARP(81,1.9);           // Min. pt for multiple interactions (default in 6.2-14)
1467     SetPARP(82,1.8);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
1468     SetPARP(89,1000.);         // [GeV]   Ref. energy
1469     SetPARP(90,0.16);          // 2*epsilon (exponent in power law)
1470     SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
1471     SetPARP(84,0.5);           // Core radius
1472     SetPARP(85,0.33);          // Regulates gluon prod. mechanism
1473     SetPARP(86,0.66);          // Regulates gluon prod. mechanism
1474     SetPARP(67,1);             // Regulates Initial State Radiation
1475 }
1476
1477 void AliPythia::AtlasTuningMC09()
1478 {
1479     //
1480     // Configuration for the ATLAS tuning
1481     if (fItune > -1) return;
1482     printf("ATLAS New TUNE MC09\n");
1483     SetMSTP(81,21);             // treatment for MI, ISR, FSR and beam remnants: MI on, new model
1484     SetMSTP(82, 4);             // Double Gaussian Model
1485     SetMSTP(52, 2);             // External PDF
1486     SetMSTP(51, 20650);         // MRST LO*
1487
1488
1489     SetMSTP(70, 0);             // (was 2: def manual 1, def code 0) virtuality scale for ISR
1490     SetMSTP(72, 1);             // (was 0: def 1) maximum scale for FSR
1491     SetMSTP(88, 1);             // (was 0: def 1) strategy for qq junction to di-quark or baryon in beam remnant
1492     SetMSTP(90, 0);             // (was 1: def 0) strategy of compensate the primordial kT
1493
1494     SetPARP(78, 0.3);           // the amount of color reconnection in the final state
1495     SetPARP(80, 0.1);           // probability of color partons kicked out from beam remnant
1496     SetPARP(82, 2.3);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
1497     SetPARP(83, 0.8);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
1498     SetPARP(84, 0.7);           // Core radius
1499     SetPARP(90, 0.25);          //  2*epsilon (exponent in power law)
1500     SetPARJ(81, 0.29);          // (was 0.14: def 0.29) Labmda value in running alpha_s for parton showers
1501
1502     SetMSTP(95, 6);
1503     SetPARJ(41, 0.3);           // a and b parameters of the symmm. Lund FF
1504     SetPARJ(42, 0.58);
1505     SetPARJ(46, 0.75);          // mod. of the Lund FF for heavy end-point quarks
1506     SetPARP(89,1800.);         // [GeV]   Ref. energy
1507 }
1508
1509 AliPythia& AliPythia::operator=(const  AliPythia& rhs)
1510 {
1511 // Assignment operator
1512     rhs.Copy(*this);
1513     return *this;
1514 }
1515
1516  void AliPythia::Copy(TObject&) const
1517 {
1518     //
1519     // Copy
1520     //
1521     Fatal("Copy","Not implemented!\n");
1522 }
1523
1524 void AliPythia::DalitzDecays()
1525 {
1526
1527   //
1528   // Replace all omega dalitz decays with the correct matrix element decays
1529   //
1530   Int_t nt = fPyjets->N;
1531   for (Int_t i = 0; i < nt; i++) {
1532     if (fPyjets->K[1][i] != 223)                       continue;
1533     Int_t fd = fPyjets->K[3][i] - 1;
1534     Int_t ld = fPyjets->K[4][i] - 1;
1535     if (fd < 0)                                        continue;
1536     if ((ld - fd) != 2)                                continue;
1537     if ((fPyjets->K[1][fd] != 111) ||
1538         ((TMath::Abs(fPyjets->K[1][fd+1]) != 11) && (TMath::Abs(fPyjets->K[1][fd+1]) != 13)))
1539         continue;
1540     TLorentzVector omega(fPyjets->P[0][i], fPyjets->P[1][i], fPyjets->P[2][i], fPyjets->P[3][i]);
1541     Int_t pdg = TMath::Abs(fPyjets->K[1][fd+1]);
1542     fOmegaDalitz.Decay(pdg, &omega);
1543     for (Int_t j = 0; j < 3; j++) {
1544       for (Int_t k = 0; k < 4; k++) {
1545         TLorentzVector vec = (fOmegaDalitz.Products())[2-j];
1546         fPyjets->P[k][fd+j] = vec[k];
1547       }
1548     }
1549   }
1550 }