D+ -> K pipi added. (A. Dainese)
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 "../FASTSIM/AliFastGlauber.h"
21 #include "../FASTSIM/AliQuenchingWeights.h"
22 #include "TVector3.h"
23
24 ClassImp(AliPythia)
25
26 #ifndef WIN32
27 # define pyclus pyclus_
28 # define pycell pycell_
29 # define pyshow pyshow_
30 # define pyrobo pyrobo_
31 # define type_of_call
32 #else
33 # define pyclus PYCLUS
34 # define pycell PYCELL
35 # define pyrobo PYROBO
36 # define type_of_call _stdcall
37 #endif
38
39 extern "C" void type_of_call pyclus(Int_t & );
40 extern "C" void type_of_call pycell(Int_t & );
41 extern "C" void type_of_call pyshow(Int_t &, Int_t &, Double_t &);
42 extern "C" void type_of_call pyrobo(Int_t &, Int_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &, Double_t &);
43
44 //_____________________________________________________________________________
45
46 AliPythia* AliPythia::fgAliPythia=NULL;
47
48 AliPythia::AliPythia()
49 {
50 // Default Constructor
51 //
52 //  Set random number
53     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()) 
54       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
55     fGlauber          = 0;
56     fQuenchingWeights = 0;
57 }
58
59 void AliPythia::ProcInit(Process_t process, Float_t energy, StrucFunc_t strucfunc)
60 {
61 // Initialise the process to generate 
62     if (!AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()) 
63       AliPythiaRndm::SetPythiaRandom(GetRandom());
64     
65     fProcess = process;
66     fEcms = energy;
67     fStrucFunc = strucfunc;
68 //  don't decay p0
69     SetMDCY(Pycomp(111),1,0);
70 //  select structure function 
71     SetMSTP(52,2);
72     SetMSTP(51,strucfunc);
73 //
74 // Pythia initialisation for selected processes//
75 //
76 // Make MSEL clean
77 //
78     for (Int_t i=1; i<= 200; i++) {
79         SetMSUB(i,0);
80     }
81 //  select charm production
82     switch (process) 
83     {
84     case kPyCharm:
85         SetMSEL(4);
86 //
87 //  heavy quark masses
88
89         SetPMAS(4,1,1.2);
90         SetMSTU(16,2);
91 //
92 //    primordial pT
93         SetMSTP(91,1);
94         SetPARP(91,1.);
95         SetPARP(93,5.);
96 //
97         break;
98     case kPyBeauty:
99         SetMSEL(5);
100         SetPMAS(5,1,4.75);
101         SetMSTU(16,2);
102         break;
103     case kPyJpsi:
104         SetMSEL(0);
105 // gg->J/Psi g
106         SetMSUB(86,1);
107         break;
108     case kPyJpsiChi:
109         SetMSEL(0);
110 // gg->J/Psi g
111         SetMSUB(86,1);
112 // gg-> chi_0c g
113         SetMSUB(87,1);
114 // gg-> chi_1c g
115         SetMSUB(88,1);
116 // gg-> chi_2c g
117         SetMSUB(89,1);  
118         break;
119     case kPyCharmUnforced:
120         SetMSEL(0);
121 // gq->qg   
122         SetMSUB(28,1);
123 // gg->qq
124         SetMSUB(53,1);
125 // gg->gg
126         SetMSUB(68,1);
127         break;
128     case kPyBeautyUnforced:
129         SetMSEL(0);
130 // gq->qg   
131         SetMSUB(28,1);
132 // gg->qq
133         SetMSUB(53,1);
134 // gg->gg
135         SetMSUB(68,1);
136         break;
137     case kPyMb:
138 // Minimum Bias pp-Collisions
139 //
140 //   
141 //      select Pythia min. bias model
142         SetMSEL(0);
143         SetMSUB(92,1);             // single diffraction AB-->XB
144         SetMSUB(93,1);             // single diffraction AB-->AX
145         SetMSUB(94,1);             // double diffraction
146         SetMSUB(95,1);             // low pt production
147
148 //
149 // ATLAS Tuning
150 //
151         SetMSTP(51,7);             // CTEQ5L pdf
152         SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
153         SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
154
155         SetPARP(82,1.8);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
156         SetPARP(89,1000.);         // [GeV]   Ref. energy
157         SetPARP(90,0.16);          // 2*epsilon (exponent in power law)
158         SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
159         SetPARP(84,0.5);           // Core radius
160         SetPARP(85,0.33);          // Regulates gluon prod. mechanism
161         SetPARP(86,0.66);          // Regulates gluon prod. mechanism
162         SetPARP(67,1);             // Regulates Initial State Radiation
163         break;
164     case kPyMbNonDiffr:
165 // Minimum Bias pp-Collisions
166 //
167 //   
168 //      select Pythia min. bias model
169         SetMSEL(0);
170         SetMSUB(95,1);             // low pt production
171
172 //
173 // ATLAS Tuning
174 //
175         
176         SetMSTP(51,7);             // CTEQ5L pdf
177         SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
178         SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
179
180         SetPARP(82,1.8);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
181         SetPARP(89,1000.);         // [GeV]   Ref. energy
182         SetPARP(90,0.16);          // 2*epsilon (exponent in power law)
183         SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
184         SetPARP(84,0.5);           // Core radius
185         SetPARP(85,0.33);          // Regulates gluon prod. mechanism
186         SetPARP(86,0.66);          // Regulates gluon prod. mechanism
187         SetPARP(67,1);             // Regulates Initial State Radiation
188         break;
189     case kPyJets:
190 //
191 //  QCD Jets
192 //
193         SetMSEL(1);
194         break;
195     case kPyDirectGamma:
196         SetMSEL(10);
197         break;
198     case kPyCharmPbPbMNR:
199     case kPyD0PbPbMNR:
200       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
201       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
202       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
203       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
204       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
205       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
206       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
207
208       // All QCD processes
209       SetMSEL(1);
210
211       // No multiple interactions
212       SetMSTP(81,0);
213       SetPARP(81,0.0);
214       SetPARP(82,0.0);
215
216       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
217       SetMSTP(61,1);
218       SetMSTP(71,1);
219
220       // 2nd order alpha_s
221       SetMSTP(2,2);
222
223       // QCD scales
224       SetMSTP(32,2);
225       SetPARP(34,1.0);
226
227       // Intrinsic <kT>
228       SetMSTP(91,1);
229       SetPARP(91,1.304);
230       SetPARP(93,6.52);
231
232       // Set c-quark mass
233       SetPMAS(4,1,1.2);
234
235       break;
236     case kPyDPlusPbPbMNR:
237       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
238       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
239       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
240       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
241       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
242       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
243       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
244
245       // All QCD processes
246       SetMSEL(1);
247
248       // No multiple interactions
249       SetMSTP(81,0);
250       SetPARP(81,0.0);
251       SetPARP(82,0.0);
252
253       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
254       SetMSTP(61,1);
255       SetMSTP(71,1);
256
257       // 2nd order alpha_s
258       SetMSTP(2,2);
259
260       // QCD scales
261       SetMSTP(32,2);
262       SetPARP(34,1.0);
263
264       // Intrinsic <kT>
265       SetMSTP(91,1);
266       SetPARP(91,1.304);
267       SetPARP(93,6.52);
268
269       // Set c-quark mass
270       SetPMAS(4,1,1.2);
271
272       break;
273     case kPyCharmpPbMNR:
274     case kPyD0pPbMNR:
275       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
276       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
277       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
278       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
279       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
280       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
281       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
282
283       // All QCD processes
284       SetMSEL(1);
285
286       // No multiple interactions
287       SetMSTP(81,0);
288       SetPARP(81,0.0);
289       SetPARP(82,0.0);
290
291       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
292       SetMSTP(61,1);
293       SetMSTP(71,1);
294
295       // 2nd order alpha_s
296       SetMSTP(2,2);
297
298       // QCD scales
299       SetMSTP(32,2);
300       SetPARP(34,1.0);
301
302       // Intrinsic <kT>
303       SetMSTP(91,1);
304       SetPARP(91,1.16);
305       SetPARP(93,5.8);
306
307       // Set c-quark mass
308       SetPMAS(4,1,1.2);
309
310       break;
311     case kPyDPluspPbMNR:
312       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
313       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
314       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
315       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
316       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
317       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
318       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
319
320       // All QCD processes
321       SetMSEL(1);
322
323       // No multiple interactions
324       SetMSTP(81,0);
325       SetPARP(81,0.0);
326       SetPARP(82,0.0);
327
328       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
329       SetMSTP(61,1);
330       SetMSTP(71,1);
331
332       // 2nd order alpha_s
333       SetMSTP(2,2);
334
335       // QCD scales
336       SetMSTP(32,2);
337       SetPARP(34,1.0);
338
339       // Intrinsic <kT>
340       SetMSTP(91,1);
341       SetPARP(91,1.16);
342       SetPARP(93,5.8);
343
344       // Set c-quark mass
345       SetPMAS(4,1,1.2);
346
347       break;
348     case kPyCharmppMNR:
349     case kPyD0ppMNR:
350       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
351       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
352       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
353       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
354       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
355       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
356       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
357
358       // All QCD processes
359       SetMSEL(1);
360
361       // No multiple interactions
362       SetMSTP(81,0);
363       SetPARP(81,0.0);
364       SetPARP(82,0.0);
365
366       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
367       SetMSTP(61,1);
368       SetMSTP(71,1);
369
370       // 2nd order alpha_s
371       SetMSTP(2,2);
372
373       // QCD scales
374       SetMSTP(32,2);
375       SetPARP(34,1.0);
376
377       // Intrinsic <kT^2>
378       SetMSTP(91,1);
379       SetPARP(91,1.);
380       SetPARP(93,5.);
381
382       // Set c-quark mass
383       SetPMAS(4,1,1.2);
384
385       break;
386     case kPyDPlusppMNR:
387       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
388       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
389       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
390       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
391       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
392       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
393       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
394
395       // All QCD processes
396       SetMSEL(1);
397
398       // No multiple interactions
399       SetMSTP(81,0);
400       SetPARP(81,0.0);
401       SetPARP(82,0.0);
402
403       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
404       SetMSTP(61,1);
405       SetMSTP(71,1);
406
407       // 2nd order alpha_s
408       SetMSTP(2,2);
409
410       // QCD scales
411       SetMSTP(32,2);
412       SetPARP(34,1.0);
413
414       // Intrinsic <kT^2>
415       SetMSTP(91,1);
416       SetPARP(91,1.);
417       SetPARP(93,5.);
418
419       // Set c-quark mass
420       SetPMAS(4,1,1.2);
421
422       break;
423     case kPyBeautyPbPbMNR:
424       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
425       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
426       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
427       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
428       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
429       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
430       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
431
432       // All QCD processes
433       SetMSEL(1);
434
435       // No multiple interactions
436       SetMSTP(81,0);
437       SetPARP(81,0.0);
438       SetPARP(82,0.0);
439
440       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
441       SetMSTP(61,1);
442       SetMSTP(71,1);
443
444       // 2nd order alpha_s
445       SetMSTP(2,2);
446
447       // QCD scales
448       SetMSTP(32,2);
449       SetPARP(34,1.0);
450       SetPARP(67,1.0);
451       SetPARP(71,1.0);
452
453       // Intrinsic <kT>
454       SetMSTP(91,1);
455       SetPARP(91,2.035);
456       SetPARP(93,10.17);
457
458       // Set b-quark mass
459       SetPMAS(5,1,4.75);
460
461       break;
462     case kPyBeautypPbMNR:
463       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
464       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
465       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
466       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
467       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
468       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
469       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
470
471       // All QCD processes
472       SetMSEL(1);
473
474       // No multiple interactions
475       SetMSTP(81,0);
476       SetPARP(81,0.0);
477       SetPARP(82,0.0);
478
479       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
480       SetMSTP(61,1);
481       SetMSTP(71,1);
482
483       // 2nd order alpha_s
484       SetMSTP(2,2);
485
486       // QCD scales
487       SetMSTP(32,2);
488       SetPARP(34,1.0);
489       SetPARP(67,1.0);
490       SetPARP(71,1.0);
491
492       // Intrinsic <kT>
493       SetMSTP(91,1);
494       SetPARP(91,1.60);
495       SetPARP(93,8.00);
496
497       // Set b-quark mass
498       SetPMAS(5,1,4.75);
499
500       break;
501     case kPyBeautyppMNR:
502       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
503       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
504       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
505       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
506       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
507       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
508       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
509
510       // All QCD processes
511       SetMSEL(1);
512
513       // No multiple interactions
514       SetMSTP(81,0);
515       SetPARP(81,0.0);
516       SetPARP(82,0.0);
517
518       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
519       SetMSTP(61,1);
520       SetMSTP(71,1);
521
522       // 2nd order alpha_s
523       SetMSTP(2,2);
524
525       // QCD scales
526       SetMSTP(32,2);
527       SetPARP(34,1.0);
528       SetPARP(67,1.0);
529       SetPARP(71,1.0);
530
531       // Intrinsic <kT>
532       SetMSTP(91,1);
533       SetPARP(91,1.);
534       SetPARP(93,5.);
535
536       // Set b-quark mass
537       SetPMAS(5,1,4.75);
538
539       break;
540     }
541 //
542 //  Initialize PYTHIA
543     SetMSTP(41,1);   // all resonance decays switched on
544
545     Initialize("CMS","p","p",fEcms);
546
547 }
548
549 Int_t AliPythia::CheckedLuComp(Int_t kf)
550 {
551 // Check Lund particle code (for debugging)
552     Int_t kc=Pycomp(kf);
553     printf("\n Lucomp kf,kc %d %d",kf,kc);
554     return kc;
555 }
556
557 void AliPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2)
558 {
559 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2  
560 //    The MSTP array in the PYPARS common block is used to enable and 
561 //    select the nuclear structure functions. 
562 //    MSTP(52)  : (D=1) choice of proton and nuclear structure-function library
563 //            =1: internal PYTHIA acording to MSTP(51) 
564 //            =2: PDFLIB proton  s.f., with MSTP(51)  = 1000xNGROUP+NSET
565 //    If the following mass number both not equal zero, nuclear corrections of the stf are used.
566 //    MSTP(192) : Mass number of nucleus side 1
567 //    MSTP(193) : Mass number of nucleus side 2
568     SetMSTP(52,2);
569     SetMSTP(192, a1);
570     SetMSTP(193, a2);  
571 }
572         
573
574 AliPythia* AliPythia::Instance()
575
576 // Set random number generator 
577     if (fgAliPythia) {
578         return fgAliPythia;
579     } else {
580         fgAliPythia = new AliPythia();
581         return fgAliPythia;
582     }
583 }
584
585 void AliPythia::PrintParticles()
586
587 // Print list of particl properties
588     Int_t np = 0;
589     char*   name = new char[16];    
590     for (Int_t kf=0; kf<1000000; kf++) {
591         for (Int_t c = 1;  c > -2; c-=2) {
592             Int_t kc = Pycomp(c*kf);
593             if (kc) {
594                 Float_t mass  = GetPMAS(kc,1);
595                 Float_t width = GetPMAS(kc,2);  
596                 Float_t tau   = GetPMAS(kc,4);
597
598                 Pyname(kf,name);
599         
600                 np++;
601                 
602                 printf("\n mass, width, tau: %6d %s %10.3f %10.3e %10.3e", 
603                        c*kf, name, mass, width, tau);
604             }
605         }
606     }
607     printf("\n Number of particles %d \n \n", np);
608 }
609
610 void  AliPythia::ResetDecayTable()
611 {
612 //  Set default values for pythia decay switches
613     Int_t i;
614     for (i = 1; i <  501; i++) SetMDCY(i,1,fDefMDCY[i]);
615     for (i = 1; i < 2001; i++) SetMDME(i,1,fDefMDME[i]);
616 }
617
618 void  AliPythia::SetDecayTable()
619 {
620 //  Set default values for pythia decay switches
621 //
622     Int_t i;
623     for (i = 1; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = GetMDCY(i,1);
624     for (i = 1; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = GetMDME(i,1);
625 }
626
627 void  AliPythia::Pyclus(Int_t& njet)
628 {
629 //  Call Pythia clustering algorithm
630 //
631     pyclus(njet);
632 }
633
634 void  AliPythia::Pycell(Int_t& njet)
635 {
636 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
637 //
638     pycell(njet);
639 }
640
641 void  AliPythia::Pyshow(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
642 {
643 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
644 //
645     pyshow(ip1, ip2, qmax);
646 }
647
648 void AliPythia::Pyrobo(Int_t imi, Int_t ima, Double_t the, Double_t phi, Double_t bex, Double_t bey, Double_t bez)
649 {
650     pyrobo(imi, ima, the, phi, bex, bey, bez);
651 }
652
653
654
655 void AliPythia::InitQuenching(Float_t cMin, Float_t cMax, Float_t qTransport, Float_t maxLength, Int_t iECMethod)
656 {
657 // Initializes 
658 // (1) The quenching model using quenching weights according to C. Salgado and U. Wiedemann
659 // (2) The nuclear geometry using the Glauber Model
660 //     
661
662
663     fGlauber = new AliFastGlauber();
664     fGlauber->Init(2);
665     fGlauber->SetCentralityClass(cMin, cMax); 
666
667     fQuenchingWeights = new AliQuenchingWeights();
668     fQuenchingWeights->InitMult();
669     fQuenchingWeights->SetQTransport(qTransport);
670     fQuenchingWeights->SetECMethod(AliQuenchingWeights::kECMethod(iECMethod));
671     fQuenchingWeights->SetLengthMax(Int_t(maxLength));
672     fQuenchingWeights->SampleEnergyLoss();
673     
674 }
675
676
677 void  AliPythia::Quench()
678 {
679 //
680 //
681 //  Simple Jet Quenching routine:
682 //  =============================
683 //  The jet formed by all final state partons radiated by the parton created 
684 //  in the hard collisions is quenched by a factor (1-z) using light cone variables in 
685 //  the initial parton reference frame:
686 //  (E + p_z)new = (1-z) (E + p_z)old
687 //
688 //
689 //
690 //
691 //   The lost momentum is first balanced by one gluon with virtuality > 0.   
692 //   Subsequently the gluon splits to yield two gluons with E = p.
693 //
694 //
695 // 
696     static Float_t eMean = 0.;
697     static Int_t   icall = 0;
698     
699     Double_t p0[2][5];
700     Double_t p1[2][5];
701     Double_t p2[2][5];
702     Int_t   klast[2] = {-1, -1};
703
704     Int_t numpart   = fPyjets->N;
705     Double_t px = 0., py = 0., pz = 0., e = 0., m = 0., p = 0., pt = 0., theta = 0.;
706     Double_t pxq[2], pyq[2], pzq[2], eq[2], yq[2], mq[2], pq[2], phiq[2], thetaq[2], ptq[2];
707     Bool_t  quenched[2];
708     Double_t phi;
709     Double_t zInitial[2], wjtKick[2];
710     Int_t nGluon[2];
711     
712     Int_t   imo, kst, pdg;
713 //
714 //  Primary partons
715 //
716
717     
718     
719     for (Int_t i = 6; i <= 7; i++) {
720         Int_t j = i - 6;
721         
722         pxq[j]    = fPyjets->P[0][i];
723         pyq[j]    = fPyjets->P[1][i];
724         pzq[j]    = fPyjets->P[2][i];
725         eq[j]     = fPyjets->P[3][i];
726         mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
727         yq[j]     = 0.5 * TMath::Log((eq[j] + pzq[j] + 1.e-14) / (eq[j] - pzq[j] + 1.e-14));
728         pq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j]);
729         phiq[j]   = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-pyq[j], -pxq[j]);
730         ptq[j]    = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j]);
731         thetaq[j] = TMath::ATan2(ptq[j], pzq[j]);
732         phi       = phiq[j];
733         
734         // Quench only central jets
735         if (TMath::Abs(yq[j]) > 2.5) {
736             zInitial[j] = 0.;
737         } else {
738             pdg =  fPyjets->K[1][i];
739             
740             // Get length in nucleus
741             Double_t l;
742             fGlauber->GetLengthsForPythia(1, &phi, &l, -1.);
743             //
744             // Energy loss for given length and parton typr 
745             Int_t itype = (pdg == 21) ? 2 : 1;
746         
747             Double_t eloss   = fQuenchingWeights->GetELossRandom(itype, l, eq[j]);
748             if (eq[j] > 80. && TMath::Abs(yq[j]) < 0.5) {
749                 icall ++;
750                 eMean += eloss;
751             }
752             
753             //
754             // Extra pt
755             
756             wjtKick[j] = TMath::Sqrt(l *  fQuenchingWeights->GetQTransport());
757             //
758             // Fractional energy loss
759             zInitial[j] = eloss / eq[j];
760             //
761             // Avoid complete loss
762             //
763             if (zInitial[j] == 1.) zInitial[j] = 0.95;
764             //
765             // Some debug printing
766             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", 
767                    j, itype, eq[j], phi, l, eloss, wjtKick[j], eMean / Float_t(icall+1), yq[j]);
768             
769             zInitial[j] = 1.;
770             while (zInitial[j] >= 0.95)  zInitial[j] = gRandom->Exp(0.2);
771         }
772         
773         quenched[j] = (zInitial[j] > 0.01);
774     } // primary partons
775   
776     Double_t pNew[1000][4];
777     Int_t    kNew[1000];
778     Int_t icount = 0;
779 //
780 //  System Loop    
781     for (Int_t isys = 0; isys < 2; isys++) {
782 //      Skip to next system if not quenched.
783         if (!quenched[isys]) continue;
784         
785         nGluon[isys]   = 1 + Int_t(zInitial[isys] / (1. - zInitial[isys]));
786         if (nGluon[isys] > 6) nGluon[isys] = 6;
787         zInitial[isys] = 1. - TMath::Power(1. - zInitial[isys], 1./Double_t(nGluon[isys]));
788         wjtKick[isys]  = wjtKick[isys] / TMath::Sqrt(Double_t(nGluon[isys]));
789
790
791         
792         Int_t igMin = -1;
793         Int_t igMax = -1;
794         Double_t pg[4] = {0., 0., 0., 0.};
795         
796 //
797 // Loop on radiation events
798
799         for (Int_t iglu = 0; iglu < nGluon[isys]; iglu++) {
800             Double_t zHeavy = zInitial[isys];
801 //
802
803             while (1) {
804                 icount = 0;
805                 for (Int_t k = 0; k < 4; k++)
806                 {
807                     p0[isys][k] = 0.;
808                     p1[isys][k] = 0.;
809                     p2[isys][k] = 0.;
810                 }
811 //      Loop over partons
812                 for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
813                 {
814                     imo =  fPyjets->K[2][i];
815                     kst =  fPyjets->K[0][i];
816                     pdg =  fPyjets->K[1][i];
817                     
818                 
819                 
820 //      Quarks and gluons only
821                     if (pdg != 21 && TMath::Abs(pdg) > 6) continue;
822 //      Particles from hard scattering only
823                     if (imo > 8 && imo < 1000) imo = fPyjets->K[2][imo - 1];
824                     if (imo != (isys + 7) && (imo % 1000)  != (isys + 7)) continue;
825                     
826 //      Skip comment lines
827                     if (kst != 1 && kst != 2) continue;
828 //
829 //      Parton kinematic
830                     px    = fPyjets->P[0][i];
831                     py    = fPyjets->P[1][i];
832                     pz    = fPyjets->P[2][i];
833                     e     = fPyjets->P[3][i];
834                     m     = fPyjets->P[4][i];
835                     pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
836                     p     = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz); 
837                     phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);
838                     theta = TMath::ATan2(pt, pz);
839                 
840 //
841 //      Save 4-momentum sum for balancing       
842                     Int_t index = imo - 7;
843                     if (index >=  1000) index = imo % 1000 - 7;
844                     
845                     p0[index][0] += px;
846                     p0[index][1] += py;
847                     p0[index][2] += pz;
848                     p0[index][3] += e;
849                 
850                     klast[index] = i;
851                     
852 //
853 //      Fractional energy loss
854                     Double_t z = zInitial[index];
855                     
856 //      Don't fully quench radiated gluons
857 //
858                     if (imo > 1000) {
859 //      This small factor makes sure that the gluons are not too close in phase space to avoid recombination
860 //
861
862                         z = 0.05;
863                     }
864
865 //
866
867                     if (m > 0.) z = zHeavy;
868                     
869                     //
870                     //
871                     //      Transform into frame in which initial parton is along z-axis
872                     //
873                     TVector3 v(px, py, pz);
874                     v.RotateZ(-phiq[index]);  v.RotateY(-thetaq[index]);
875                     Double_t pxs = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pl  = v.Z();
876
877                     Double_t jt  = TMath::Sqrt(pxs * pxs + pys * pys);
878                     Double_t mt2 = jt * jt + m * m;
879                     Double_t zmax = 1.;     
880                     //
881                     // Kinematic limit on z
882                     //
883                     if (m > 0.) zmax = 1. - m / TMath::Sqrt(m * m + jt * jt);
884                     //
885                     // Change light-cone kinematics rel. to initial parton
886                     //  
887                     Double_t eppzOld = e + pl;
888                     Double_t empzOld = e - pl;
889                     
890                     Double_t eppzNew = (1. - z) * eppzOld;
891                     Double_t empzNew = empzOld - mt2 * z / eppzOld;
892                     Double_t eNew    = 0.5 * (eppzNew + empzNew);
893                     Double_t plNew   = 0.5 * (eppzNew - empzNew);
894                     
895                     Double_t jtNew;
896                     //
897                     // if mt very small (or sometimes even < 0 for numerical reasons) set it to 0
898                     Double_t mt2New = eppzNew * empzNew;
899                     if (mt2New < 1.e-8) mt2New = 0.;
900                     if (z < zmax) {
901                         if (m * m > mt2New) {
902                             //
903                             // This should not happen 
904                             //
905                             Fatal("Quench()", "This should never happen %e %e %e!", m, eppzNew, empzNew);
906                             jtNew = 0;
907                         } else {
908                             jtNew    = TMath::Sqrt(mt2New - m * m);
909                         }
910                     } else {
911                         // If pT is to small (probably a leading massive particle) we scale only the energy
912                         // This can cause negative masses of the radiated gluon
913                         // Let's hope for the best ...
914                         jtNew = jt;
915                         eNew  = TMath::Sqrt(plNew * plNew + mt2);
916                         
917                     }
918                     //
919                     //     Calculate new px, py
920                     //
921                     Double_t pxNew   = jtNew / jt * pxs;
922                     Double_t pyNew   = jtNew / jt * pys;        
923                     
924 //                  Double_t dpx = pxs - pxNew;
925 //                  Double_t dpy = pys - pyNew;
926 //                  Double_t dpz = pl  - plNew;
927 //                  Double_t de  = e   - eNew;
928 //                  Double_t dmass2 = de * de  - dpx * dpx - dpy * dpy - dpz * dpz;
929 //                  printf("New mass (1) %e %e %e %e %e %e %e \n", dmass2, jt, jtNew, pl, plNew, e, eNew);
930 //                  printf("New mass (2) %e %e \n", pxNew, pyNew);
931                     //
932                     //      Rotate back
933                     //  
934                     TVector3 w(pxNew, pyNew, plNew);
935                     w.RotateY(thetaq[index]); w.RotateZ(phiq[index]);
936                     pxNew = w.X(); pyNew = w.Y(); plNew = w.Z();
937                 
938                     p1[index][0] += pxNew;
939                     p1[index][1] += pyNew;
940                     p1[index][2] += plNew;
941                     p1[index][3] += eNew;       
942                     //
943                     // Updated 4-momentum vectors
944                     //
945                     pNew[icount][0]  = pxNew;
946                     pNew[icount][1]  = pyNew;
947                     pNew[icount][2]  = plNew;
948                     pNew[icount][3]  = eNew;
949                     kNew[icount]     = i;
950                     icount++;
951                 } // parton loop
952                 //
953                 // Check if there was phase-space for quenching
954                 //
955
956                 if (icount == 0) quenched[isys] = kFALSE;
957                 if (!quenched[isys]) break;
958                 
959                 for (Int_t j = 0; j < 4; j++) 
960                 {
961                     p2[isys][j] = p0[isys][j] - p1[isys][j];
962                 }
963                 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];
964                 if (p2[isys][4] > 0.) {
965                     p2[isys][4] = TMath::Sqrt(p2[isys][4]);
966                     break;
967                 } else {
968                     printf("Warning negative mass squared in system %d %f ! \n", isys, zInitial[isys]);
969                     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]);
970                     if (p2[isys][4] < -0.01) {
971                         printf("Negative mass squared !\n");
972                         // Here we have to put the gluon back to mass shell
973                         // This will lead to a small energy imbalance
974                         p2[isys][4]  = 0.;
975                         p2[isys][3]  = TMath::Sqrt(p2[isys][0] * p2[isys][0] + p2[isys][1] * p2[isys][1] + p2[isys][2] * p2[isys][2]);
976                         break;
977                     } else {
978                         p2[isys][4] = 0.;
979                         break;
980                     }
981                 }
982                 /*
983                 zHeavy *= 0.98;
984                 printf("zHeavy lowered to %f\n", zHeavy);
985                 if (zHeavy < 0.01) {
986                     printf("No success ! \n");
987                     icount = 0;
988                     quenched[isys] = kFALSE;
989                     break;
990                 }
991                 */
992             } // iteration on z (while)
993             
994 //          Update  event record
995             for (Int_t k = 0; k < icount; k++) {
996 //              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] );
997                 fPyjets->P[0][kNew[k]] = pNew[k][0];
998                 fPyjets->P[1][kNew[k]] = pNew[k][1];
999                 fPyjets->P[2][kNew[k]] = pNew[k][2];
1000                 fPyjets->P[3][kNew[k]] = pNew[k][3];
1001             }
1002             //
1003             // Add the gluons
1004             //
1005             Int_t ish = 0;    
1006             Int_t iGlu;
1007             if (!quenched[isys]) continue;
1008 //
1009 //      Last parton from shower i
1010             Int_t in = klast[isys];
1011 //
1012 //      Continue if no parton in shower i selected
1013             if (in == -1) continue;
1014 //  
1015 //      If this is the second initial parton and it is behind the first move pointer by previous ish
1016             if (isys == 1 && klast[1] > klast[0]) in += ish;
1017 //
1018 //      Starting index
1019             
1020 //          jmin = in - 1;
1021 // How many additional gluons will be generated
1022             ish  = 1;
1023             if (p2[isys][4] > 0.05) ish = 2;
1024 //
1025 //      Position of gluons
1026             iGlu = numpart;
1027             if (iglu == 0) igMin = iGlu;
1028             igMax = iGlu;
1029             numpart += ish;
1030             (fPyjets->N) += ish;
1031             
1032             if (ish == 1) {
1033                 fPyjets->P[0][iGlu] = p2[isys][0];
1034                 fPyjets->P[1][iGlu] = p2[isys][1];
1035                 fPyjets->P[2][iGlu] = p2[isys][2];
1036                 fPyjets->P[3][iGlu] = p2[isys][3];
1037                 fPyjets->P[4][iGlu] = p2[isys][4];
1038                 
1039                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1040                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1041                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;       
1042                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1043                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;       
1044                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1045                 
1046                 pg[0] += p2[isys][0];
1047                 pg[1] += p2[isys][1];
1048                 pg[2] += p2[isys][2];
1049                 pg[3] += p2[isys][3];
1050             } else {
1051                 //
1052                 // Split gluon in rest frame.
1053                 //
1054                 Double_t bx   =  p2[isys][0] / p2[isys][3];
1055                 Double_t by   =  p2[isys][1] / p2[isys][3];
1056                 Double_t bz   =  p2[isys][2] / p2[isys][3];
1057                 Double_t pst  =  p2[isys][4] / 2.;
1058                 //
1059                 // Isotropic decay ????
1060                 Double_t cost = 2. * gRandom->Rndm() - 1.;
1061                 Double_t sint = TMath::Sqrt(1. - cost * cost);
1062                 Double_t phi =  2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
1063                 
1064                 Double_t pz1 =   pst * cost;
1065                 Double_t pz2 =  -pst * cost;
1066                 Double_t pt1 =   pst * sint;
1067                 Double_t pt2 =  -pst * sint;
1068                 Double_t px1 =   pt1 * TMath::Cos(phi);
1069                 Double_t py1 =   pt1 * TMath::Sin(phi);     
1070                 Double_t px2 =   pt2 * TMath::Cos(phi);
1071                 Double_t py2 =   pt2 * TMath::Sin(phi);     
1072                 
1073                 fPyjets->P[0][iGlu] = px1;
1074                 fPyjets->P[1][iGlu] = py1;
1075                 fPyjets->P[2][iGlu] = pz1;
1076                 fPyjets->P[3][iGlu] = pst;
1077                 fPyjets->P[4][iGlu] = 0.;
1078                 
1079                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1 ;
1080                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;       
1081                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1082                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;       
1083                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1084                 
1085                 fPyjets->P[0][iGlu+1] = px2;
1086                 fPyjets->P[1][iGlu+1] = py2;
1087                 fPyjets->P[2][iGlu+1] = pz2;
1088                 fPyjets->P[3][iGlu+1] = pst;
1089                 fPyjets->P[4][iGlu+1] = 0.;
1090                 
1091                 fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1092                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1093                 fPyjets->K[1][iGlu+1] = 21;     
1094                 fPyjets->K[2][iGlu+1] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1095                 fPyjets->K[3][iGlu+1] = -1;     
1096                 fPyjets->K[4][iGlu+1] = -1;
1097                 SetMSTU(1,0);
1098                 SetMSTU(2,0);
1099                 //
1100                 // Boost back
1101                 //
1102                 Pyrobo(iGlu + 1, iGlu + 2, 0., 0., bx, by, bz);
1103             }
1104 /*    
1105             for (Int_t ig = iGlu; ig < iGlu+ish; ig++) {
1106                 Double_t px, py, pz;
1107                 px = fPyjets->P[0][ig]; 
1108                 py = fPyjets->P[1][ig]; 
1109                 pz = fPyjets->P[2][ig]; 
1110                 TVector3 v(px, py, pz);
1111                 v.RotateZ(-phiq[isys]);
1112                 v.RotateY(-thetaq[isys]);
1113                 Double_t pxs     = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pzs  = v.Z();     
1114                 Double_t r       = AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1115                 Double_t jtKick  = 0.3 * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r));
1116                 if (ish == 2)   jtKick  = wjtKick[i] * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r)) / TMath::Sqrt(2.);
1117                 Double_t phiKick = 2. * TMath::Pi() * AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1118                 pxs += jtKick * TMath::Cos(phiKick);
1119                 pys += jtKick * TMath::Sin(phiKick);
1120                 TVector3 w(pxs, pys, pzs);
1121                 w.RotateY(thetaq[isys]);
1122                 w.RotateZ(phiq[isys]);
1123                 fPyjets->P[0][ig] = w.X(); 
1124                 fPyjets->P[1][ig] = w.Y(); 
1125                 fPyjets->P[2][ig] = w.Z(); 
1126                 fPyjets->P[2][ig] = w.Mag();
1127             }
1128 */
1129         } // kGluon         
1130         
1131         
1132     // Check energy conservation
1133         Double_t pxs = 0.;
1134         Double_t pys = 0.;
1135         Double_t pzs = 0.;      
1136         Double_t es  = 14000.;
1137         
1138         for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1139         {
1140             kst =  fPyjets->K[0][i];
1141             if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1142             pxs += fPyjets->P[0][i];
1143             pys += fPyjets->P[1][i];
1144             pzs += fPyjets->P[2][i];        
1145             es  -= fPyjets->P[3][i];        
1146         }
1147         if (TMath::Abs(pxs) > 1.e-2 ||
1148             TMath::Abs(pys) > 1.e-2 ||
1149             TMath::Abs(pzs) > 1.e-1) {
1150             printf("%e %e %e %e\n", pxs, pys, pzs, es);
1151 //              Fatal("Quench()", "4-Momentum non-conservation");
1152         }
1153         
1154     } // end quenching loop (systems)
1155 // Clean-up
1156     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1157     {
1158         imo =  fPyjets->K[2][i];
1159         if (imo > 1000) {
1160             fPyjets->K[2][i] = fPyjets->K[2][i] % 1000;
1161         }
1162     }
1163 //      this->Pylist(1);
1164 } // end quench
1165