Quenching: Problem with neg. inv. masses cured (z reduced for heavy quarks).
[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 kPyCharmpPbMNR:
237     case kPyD0pPbMNR:
238       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
239       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
240       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
241       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
242       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
243       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
244       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
245
246       // All QCD processes
247       SetMSEL(1);
248
249       // No multiple interactions
250       SetMSTP(81,0);
251       SetPARP(81,0.0);
252       SetPARP(82,0.0);
253
254       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
255       SetMSTP(61,1);
256       SetMSTP(71,1);
257
258       // 2nd order alpha_s
259       SetMSTP(2,2);
260
261       // QCD scales
262       SetMSTP(32,2);
263       SetPARP(34,1.0);
264
265       // Intrinsic <kT>
266       SetMSTP(91,1);
267       SetPARP(91,1.16);
268       SetPARP(93,5.8);
269
270       // Set c-quark mass
271       SetPMAS(4,1,1.2);
272
273       break;
274     case kPyCharmppMNR:
275     case kPyD0ppMNR:
276       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
277       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
278       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
279       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
280       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
281       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
282       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
283
284       // All QCD processes
285       SetMSEL(1);
286
287       // No multiple interactions
288       SetMSTP(81,0);
289       SetPARP(81,0.0);
290       SetPARP(82,0.0);
291
292       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
293       SetMSTP(61,1);
294       SetMSTP(71,1);
295
296       // 2nd order alpha_s
297       SetMSTP(2,2);
298
299       // QCD scales
300       SetMSTP(32,2);
301       SetPARP(34,1.0);
302
303       // Intrinsic <kT^2>
304       SetMSTP(91,1);
305       SetPARP(91,1.);
306       SetPARP(93,5.);
307
308       // Set c-quark mass
309       SetPMAS(4,1,1.2);
310
311       break;
312     case kPyBeautyPbPbMNR:
313       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
314       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
315       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
316       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
317       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
318       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
319       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
320
321       // All QCD processes
322       SetMSEL(1);
323
324       // No multiple interactions
325       SetMSTP(81,0);
326       SetPARP(81,0.0);
327       SetPARP(82,0.0);
328
329       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
330       SetMSTP(61,1);
331       SetMSTP(71,1);
332
333       // 2nd order alpha_s
334       SetMSTP(2,2);
335
336       // QCD scales
337       SetMSTP(32,2);
338       SetPARP(34,1.0);
339       SetPARP(67,1.0);
340       SetPARP(71,1.0);
341
342       // Intrinsic <kT>
343       SetMSTP(91,1);
344       SetPARP(91,2.035);
345       SetPARP(93,10.17);
346
347       // Set b-quark mass
348       SetPMAS(5,1,4.75);
349
350       break;
351     case kPyBeautypPbMNR:
352       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
353       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
354       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
355       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
356       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
357       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
358       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
359
360       // All QCD processes
361       SetMSEL(1);
362
363       // No multiple interactions
364       SetMSTP(81,0);
365       SetPARP(81,0.0);
366       SetPARP(82,0.0);
367
368       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
369       SetMSTP(61,1);
370       SetMSTP(71,1);
371
372       // 2nd order alpha_s
373       SetMSTP(2,2);
374
375       // QCD scales
376       SetMSTP(32,2);
377       SetPARP(34,1.0);
378       SetPARP(67,1.0);
379       SetPARP(71,1.0);
380
381       // Intrinsic <kT>
382       SetMSTP(91,1);
383       SetPARP(91,1.60);
384       SetPARP(93,8.00);
385
386       // Set b-quark mass
387       SetPMAS(5,1,4.75);
388
389       break;
390     case kPyBeautyppMNR:
391       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
392       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
393       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
394       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
395       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
396       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
397       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
398
399       // All QCD processes
400       SetMSEL(1);
401
402       // No multiple interactions
403       SetMSTP(81,0);
404       SetPARP(81,0.0);
405       SetPARP(82,0.0);
406
407       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
408       SetMSTP(61,1);
409       SetMSTP(71,1);
410
411       // 2nd order alpha_s
412       SetMSTP(2,2);
413
414       // QCD scales
415       SetMSTP(32,2);
416       SetPARP(34,1.0);
417       SetPARP(67,1.0);
418       SetPARP(71,1.0);
419
420       // Intrinsic <kT>
421       SetMSTP(91,1);
422       SetPARP(91,1.);
423       SetPARP(93,5.);
424
425       // Set b-quark mass
426       SetPMAS(5,1,4.75);
427
428       break;
429     }
430 //
431 //  Initialize PYTHIA
432     SetMSTP(41,1);   // all resonance decays switched on
433
434     Initialize("CMS","p","p",fEcms);
435
436 }
437
438 Int_t AliPythia::CheckedLuComp(Int_t kf)
439 {
440 // Check Lund particle code (for debugging)
441     Int_t kc=Pycomp(kf);
442     printf("\n Lucomp kf,kc %d %d",kf,kc);
443     return kc;
444 }
445
446 void AliPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2)
447 {
448 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2  
449 //    The MSTP array in the PYPARS common block is used to enable and 
450 //    select the nuclear structure functions. 
451 //    MSTP(52)  : (D=1) choice of proton and nuclear structure-function library
452 //            =1: internal PYTHIA acording to MSTP(51) 
453 //            =2: PDFLIB proton  s.f., with MSTP(51)  = 1000xNGROUP+NSET
454 //    If the following mass number both not equal zero, nuclear corrections of the stf are used.
455 //    MSTP(192) : Mass number of nucleus side 1
456 //    MSTP(193) : Mass number of nucleus side 2
457     SetMSTP(52,2);
458     SetMSTP(192, a1);
459     SetMSTP(193, a2);  
460 }
461         
462
463 AliPythia* AliPythia::Instance()
464
465 // Set random number generator 
466     if (fgAliPythia) {
467         return fgAliPythia;
468     } else {
469         fgAliPythia = new AliPythia();
470         return fgAliPythia;
471     }
472 }
473
474 void AliPythia::PrintParticles()
475
476 // Print list of particl properties
477     Int_t np = 0;
478     char*   name = new char[16];    
479     for (Int_t kf=0; kf<1000000; kf++) {
480         for (Int_t c = 1;  c > -2; c-=2) {
481             Int_t kc = Pycomp(c*kf);
482             if (kc) {
483                 Float_t mass  = GetPMAS(kc,1);
484                 Float_t width = GetPMAS(kc,2);  
485                 Float_t tau   = GetPMAS(kc,4);
486
487                 Pyname(kf,name);
488         
489                 np++;
490                 
491                 printf("\n mass, width, tau: %6d %s %10.3f %10.3e %10.3e", 
492                        c*kf, name, mass, width, tau);
493             }
494         }
495     }
496     printf("\n Number of particles %d \n \n", np);
497 }
498
499 void  AliPythia::ResetDecayTable()
500 {
501 //  Set default values for pythia decay switches
502     Int_t i;
503     for (i = 1; i <  501; i++) SetMDCY(i,1,fDefMDCY[i]);
504     for (i = 1; i < 2001; i++) SetMDME(i,1,fDefMDME[i]);
505 }
506
507 void  AliPythia::SetDecayTable()
508 {
509 //  Set default values for pythia decay switches
510 //
511     Int_t i;
512     for (i = 1; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = GetMDCY(i,1);
513     for (i = 1; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = GetMDME(i,1);
514 }
515
516 void  AliPythia::Pyclus(Int_t& njet)
517 {
518 //  Call Pythia clustering algorithm
519 //
520     pyclus(njet);
521 }
522
523 void  AliPythia::Pycell(Int_t& njet)
524 {
525 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
526 //
527     pycell(njet);
528 }
529
530 void  AliPythia::Pyshow(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
531 {
532 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
533 //
534     Int_t numpart   = fPyjets->N;
535     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
536     {
537         if (fPyjets->K[2][i] == 7) ip1 = i+1;
538         if (fPyjets->K[2][i] == 8) ip2 = i+1;
539     }
540     
541
542     qmax = 2. * GetVINT(51);
543     printf("Pyshow %d %d %f", ip1, ip2, qmax);
544     
545     pyshow(ip1, ip2, qmax);
546 }
547
548 void AliPythia::Pyrobo(Int_t imi, Int_t ima, Double_t the, Double_t phi, Double_t bex, Double_t bey, Double_t bez)
549 {
550     pyrobo(imi, ima, the, phi, bex, bey, bez);
551 }
552
553
554
555 void AliPythia::InitQuenching(Float_t cMin, Float_t cMax, Float_t qTransport, Float_t maxLength, Int_t iECMethod)
556 {
557 // Initializes 
558 // (1) The quenching model using quenching weights according to C. Salgado and U. Wiedemann
559 // (2) The nuclear geometry using the Glauber Model
560 //     
561
562
563     fGlauber = new AliFastGlauber();
564     fGlauber->Init(2);
565     fGlauber->SetCentralityClass(cMin, cMax); 
566
567     fQuenchingWeights = new AliQuenchingWeights();
568     fQuenchingWeights->InitMult();
569     fQuenchingWeights->SetQTransport(qTransport);
570     fQuenchingWeights->SetECMethod(AliQuenchingWeights::kECMethod(iECMethod));
571     fQuenchingWeights->SetLengthMax(Int_t(maxLength));
572     fQuenchingWeights->SampleEnergyLoss();
573     
574 }
575
576
577 void  AliPythia::Quench()
578 {
579 //
580 //
581 //  Simple Jet Quenching routine:
582 //  =============================
583 //  The jet formed by all final state partons radiated by the parton created 
584 //  in the hard collisions is quenched by a factor (1-z) using light cone variables in 
585 //  the initial parton reference frame:
586 //  (E + p_z)new = (1-z) (E + p_z)old
587 //
588 //
589 //
590 //
591 //   The lost momentum is first balanced by one gluon with virtuality > 0.   
592 //   Subsequently the gluon splits to yield two gluons with E = p.
593 //
594 //
595 // 
596     const Int_t kGluons = 1;
597     
598     Double_t p0[2][5];
599     Double_t p1[2][5];
600     Double_t p2[2][5];
601     Int_t   klast[2] = {-1, -1};
602     Int_t   kglu[2];
603
604     Int_t numpart   = fPyjets->N;
605     Double_t px = 0., py = 0., pz = 0., e = 0., m = 0., p = 0., pt = 0., theta = 0.;
606     Double_t pxq[2], pyq[2], pzq[2], eq[2], yq[2], mq[2], pq[2], phiq[2], thetaq[2], ptq[2];
607     Bool_t  quenched[2];
608     Double_t phi;
609     Double_t zInitial[2], wjtKick[2];
610     Int_t   imo, kst, pdg;
611 //
612 //  Primary partons
613 //
614     
615     for (Int_t i = 6; i <= 7; i++) {
616         Int_t j = i - 6;
617         
618         pxq[j]    = fPyjets->P[0][i];
619         pyq[j]    = fPyjets->P[1][i];
620         pzq[j]    = fPyjets->P[2][i];
621         eq[j]     = fPyjets->P[3][i];
622         mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
623         yq[j]     = 0.5 * TMath::Log((e + pz + 1.e-14) / (e - pz + 1.e-14));
624         pq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j]);
625         phiq[j]   = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-pyq[j], -pxq[j]);
626         ptq[j]    = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j]);
627         thetaq[j] = TMath::ATan2(ptq[j], pzq[j]);
628         phi       = phiq[j];
629         
630         // Quench only central jets
631         if (TMath::Abs(yq[j]) > 2.5) {
632             zInitial[j] = 0.;
633         } else {
634             pdg =  fPyjets->K[1][i];
635             
636             // Get length in nucleus
637             Double_t l;
638             fGlauber->GetLengthsForPythia(1, &phi, &l, -1.);
639             //
640             // Energy loss for given length and parton typr 
641             Int_t itype = (pdg == 21) ? 2 : 1;
642             Double_t eloss   = fQuenchingWeights->GetELossRandom(itype, l, eq[j]);
643             //
644             // Extra pt
645             wjtKick[j] = TMath::Sqrt(l *  fQuenchingWeights->GetQTransport());
646             //
647             // Fractional energy loss
648             zInitial[j] = eloss / eq[j];
649             //
650             // Avoid complete loss
651             //
652             if (zInitial[j] == 1.) zInitial[j] = 0.95;
653             //
654             // Some debug printing
655             printf("Initial parton # %3d, Type %3d Energy %10.3f Phi %10.3f Length %10.3f Loss %10.3f Kick %10.3f\n", 
656                    j, itype, eq[j], phi, l, eloss, wjtKick[j]);
657         }
658         quenched[j] = (zInitial[j] > 0.01);
659     }
660   
661 //
662 // Radiated partons
663 //
664     zInitial[0] = 1. - TMath::Power(1. - zInitial[0], 1./Double_t(kGluons));
665     zInitial[1] = 1. - TMath::Power(1. - zInitial[1], 1./Double_t(kGluons));
666     wjtKick[0]  = wjtKick[0] / TMath::Sqrt(Double_t(kGluons));
667     wjtKick[1]  = wjtKick[1] / TMath::Sqrt(Double_t(kGluons));
668 //    this->Pylist(1);
669     
670 //  Arrays to store particle 4-momenta to be changed
671 //
672 /*    
673     Double_t** pNew =  new Double_t* [numpart];
674     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++) pNew[i] = new Double_t [4];
675     Int_t* kNew    = new Int_t [numpart];
676 */
677
678     Double_t pNew[1000][4];
679     Int_t    kNew[1000];
680     Int_t icount = 0;
681 //
682 //  Radiation Loop    
683     for (Int_t iglu = 0; iglu < kGluons; iglu++) {
684         for (Int_t isys = 0; isys < 2; isys++) {
685 //      Skip to next system if not quenched.
686
687             
688             Double_t zHeavy = zInitial[isys];
689             
690             if (!quenched[isys]) continue;
691 //
692             while (1) {
693                 icount = 0;
694                 for (Int_t k = 0; k < 4; k++)
695                 {
696                     p0[isys][k] = 0.;
697                     p1[isys][k] = 0.;
698                     p2[isys][k] = 0.;
699                 }
700 //      Loop over partons
701                 for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
702                 {
703                     imo =  fPyjets->K[2][i];
704                     kst =  fPyjets->K[0][i];
705                     pdg =  fPyjets->K[1][i];
706                     
707                 
708                 
709 //      Quarks and gluons only
710                     if (pdg != 21 && TMath::Abs(pdg) > 6) continue;
711 //      Particles from hard scattering only
712                     if (imo > 8 && imo < 1000) imo = fPyjets->K[2][imo - 1];
713                     if (imo != isys + 7 && imo != 1000 + isys + 7) continue;
714                     
715 //      Skip comment lines
716                     if (kst != 1 && kst != 2) continue;
717 //
718 //      Parton kinematic
719                     px    = fPyjets->P[0][i];
720                     py    = fPyjets->P[1][i];
721                     pz    = fPyjets->P[2][i];
722                     e     = fPyjets->P[3][i];
723                     m     = fPyjets->P[4][i];
724                     pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
725                     p     = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz); 
726                     phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);
727                     theta = TMath::ATan2(pt, pz);
728                 
729 //
730 //      Save 4-momentum sum for balancing       
731                     Int_t index = imo - 7;
732                     if (index >=  1000) index -= 1000;
733                     
734                     p0[index][0] += px;
735                     p0[index][1] += py;
736                     p0[index][2] += pz;
737                     p0[index][3] += e;
738                     
739 //      Don't quench radiated gluons
740 //
741                     if (imo == 1000 + isys + 7) {
742                         p1[index][0] += px;
743                         p1[index][1] += py;
744                         p1[index][2] += pz;
745                         p1[index][3] += e;      
746                         continue;
747                     }
748                     
749 //
750                 
751                     klast[index] = i;
752                     
753 //
754 //      Fractional energy loss
755                     Double_t z = zInitial[index];
756                     if (m > 0.) z = zHeavy;
757                     
758                     //
759                     //
760                     //      Transform into frame in which initial parton is along z-axis
761                     //
762                     TVector3 v(px, py, pz);
763                     v.RotateZ(-phiq[index]);  v.RotateY(-thetaq[index]);
764                     Double_t pxs = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pl  = v.Z();
765
766                     Double_t jt  = TMath::Sqrt(pxs * pxs + pys * pys);
767                     Double_t mt2 = jt * jt + m * m;
768                     Double_t zmax = 1.;     
769                     //
770                     // Kinematic limit on z
771                     //
772                     
773                     if (m > 0.) {
774                         zmax = 1. - m / TMath::Sqrt(m * m + jt * jt);
775                         if (z > zmax) {
776                             printf("We have to put z to the kinematic limit %e %e \n", z, zmax);
777                             z = 0.9999 * zmax;
778                         } // z > zmax
779                         
780                         if (z < 0.01) {
781 //
782 //           If z is too small, there is no phase space for quenching
783 //
784                             printf("No phase space for quenching ! %e  \n", z);
785                             p1[index][0] += px;
786                             p1[index][1] += py;
787                             p1[index][2] += pz;
788                             p1[index][3] += e;
789                             continue;
790                         }
791                     } // massive particles
792                     
793                     //
794                     // Change light-cone kinematics rel. to initial parton
795                     //  
796                     Double_t eppzOld = e + pl;
797                     Double_t empzOld = e - pl;
798                     
799                     Double_t eppzNew = (1. - z) * eppzOld;
800                     Double_t empzNew = empzOld - mt2 * z / eppzOld;
801                     Double_t eNew    = 0.5 * (eppzNew + empzNew);
802                     Double_t plNew   = 0.5 * (eppzNew - empzNew);
803                     
804                     Double_t jtNew;
805                     //
806                     // if mt very small (or sometimes even < 0 for numerical reasons) set it to 0
807                     Double_t mt2New = eppzNew * empzNew;
808                     if (mt2New < 1.e-8) mt2New = 0.;
809                     
810                     if (m * m > mt2New) {
811                         //
812                         // This should not happen 
813                         //
814                         Fatal("Quench()", "This should never happen %e %e %e!", m, eppzNew, empzNew);
815                         jtNew = 0;
816                     } else {
817                         jtNew    = TMath::Sqrt(mt2New - m * m);
818                     }
819                 
820             
821                     //
822                     //     Calculate new px, py
823                     //
824                     Double_t pxNew   = jtNew / jt * pxs;
825                     Double_t pyNew   = jtNew / jt * pys;        
826                     
827 //                  Double_t dpx = pxs - pxNew;
828 //                  Double_t dpy = pys - pyNew;
829 //                  Double_t dpz = pl  - plNew;
830 //                  Double_t de  = e   - eNew;
831 //                  Double_t dmass2 = de * de  - dpx * dpx - dpy * dpy - dpz * dpz;
832 //                  printf("New mass (1) %e %e %e %e %e %e %e \n", dmass2, jt, jtNew, pl, plNew, e, eNew);
833 //                  printf("New mass (2) %e %e \n", pxNew, pyNew);
834                     //
835                     //      Rotate back
836                     //  
837                     TVector3 w(pxNew, pyNew, plNew);
838                     w.RotateY(thetaq[index]); w.RotateZ(phiq[index]);
839                     pxNew = w.X(); pyNew = w.Y(); plNew = w.Z();
840                 
841                     p1[index][0] += pxNew;
842                     p1[index][1] += pyNew;
843                     p1[index][2] += plNew;
844                     p1[index][3] += eNew;       
845                     //
846                     // Updated 4-momentum vectors
847                     //
848                     pNew[icount][0]  = pxNew;
849                     pNew[icount][1]  = pyNew;
850                     pNew[icount][2]  = plNew;
851                     pNew[icount][3]  = eNew;
852                     kNew[icount]     = i;
853                     icount++;
854                 } // parton loop
855                 //
856                 // Check if there was phase-space for quenching
857                 //
858
859                 if (icount == 0) quenched[isys] = kFALSE;
860                 if (!quenched[isys]) break;
861                 
862                 for (Int_t j = 0; j < 4; j++) 
863                 {
864                     p2[isys][j] = p0[isys][j] - p1[isys][j];
865                 }
866                 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];
867                 
868                 if (p2[isys][4] > 0.) {
869                     p2[isys][4] = TMath::Sqrt(p2[isys][4]);
870                     break;
871                 } else {
872                     printf("Warning negative mass squared in system %d %f ! \n", isys, zInitial[isys]);
873                     
874                     printf("Kinematics %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]);
875                     if (p2[isys][4] < -0.01) {
876                         printf("Negative mass squared ! Let's try to fix this by decreasing z\n");
877 //                      this->Pylist(1);
878                         
879                     } else {
880                         p2[isys][4] = 0.;
881                         break;
882                     }
883                 }
884                 //
885                 // jt-kick
886                 //
887                 /*
888                   TVector3 v(p2[k][0], p2[k][1], p2[k][2]);
889                   v.RotateZ(-phiq[k]);
890                   v.RotateY(-thetaq[k]);
891                   Double_t px = v.X(); Double_t py = v.Y(); Double_t pz  = v.Z();          
892                   Double_t r       = AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
893                   Double_t  jtKick  = wjtKick[k] * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r));
894                   Double_t phiKick = 2. * TMath::Pi() * AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
895                   px += jtKick * TMath::Cos(phiKick);
896                   py += jtKick * TMath::Sin(phiKick);
897                   TVector3 w(px, py, pz);
898                   w.RotateY(thetaq[k]);
899                   w.RotateZ(phiq[k]);
900                   p2[k][0] = w.X(); p2[k][1] = w.Y(); p2[k][2] = w.Z();
901                   p2[k][3] = TMath::Sqrt(p2[k][0] * p2[k][0] + p2[k][1] * p2[k][1] + p2[k][2] * p2[k][2] + p2[k][4] * p2[k][4]);
902                 */
903                 zHeavy *= 0.98;
904                 printf("zHeavy lowered to %f\n", zHeavy);
905                 if (zHeavy < 0.01) {
906                     printf("No success ! \n");
907                     icount = 0;
908                     quenched[isys] = kFALSE;
909                     break;
910                 }
911             } // iteration on z
912             
913 //          Update  event record
914             for (Int_t k = 0; k < icount; k++) {
915 //              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] );
916                 fPyjets->P[0][kNew[k]] = pNew[k][0];
917                 fPyjets->P[1][kNew[k]] = pNew[k][1];
918                 fPyjets->P[2][kNew[k]] = pNew[k][2];
919                 fPyjets->P[3][kNew[k]] = pNew[k][3];
920             }
921         } // System         
922         //
923         // Add the gluons
924         //
925         Int_t ish = 0;    
926         for (Int_t i = 0; i < 2; i++) {
927             Int_t jmin, jmax, iGlu, iNew;
928             if (!quenched[i]) continue;
929 //
930 //      Last parton from shower i
931             Int_t in = klast[i];
932 //
933 //      Continue if no parton in shower i selected
934             if (in == -1) continue;
935 //  
936 //      If this is the second initial parton and it is behind the first move pointer by previous ish
937             if (i == 1 && klast[1] > klast[0]) in += ish;
938 //
939 //      Starting index
940             
941             jmin = in - 1;
942 // How many additional gluons will be generated
943             ish  = 1;
944             if (p2[i][4] > 0.05) ish = 2;
945 //
946 //      Position of gluons
947             iGlu = in;
948             iNew = in + ish;
949             jmax = numpart + ish - 1;
950             
951             if (fPyjets->K[0][in-1] == 1 || fPyjets->K[0][in-1] == 21 || fPyjets->K[0][in-1] == 11) {
952                 jmin = in;
953                 iGlu = in + 1;
954                 iNew = in;
955             }
956             
957             kglu[i] = iGlu;
958 //      
959 // Shift stack
960 //
961             for (Int_t j = jmax; j > jmin; j--)
962             {
963                 for (Int_t k = 0; k < 5; k++) {
964                     fPyjets->K[k][j] =  fPyjets->K[k][j-ish];
965                     fPyjets->P[k][j] =  fPyjets->P[k][j-ish];
966                     fPyjets->V[k][j] =  fPyjets->V[k][j-ish];
967                 }
968             } // end shifting
969             
970             numpart += ish;
971             (fPyjets->N) += ish;
972                 
973             if (ish == 1) {
974                 fPyjets->P[0][iGlu] = p2[i][0];
975                 fPyjets->P[1][iGlu] = p2[i][1];
976                 fPyjets->P[2][iGlu] = p2[i][2];
977                 fPyjets->P[3][iGlu] = p2[i][3];
978                 fPyjets->P[4][iGlu] = p2[i][4];
979                 
980                 fPyjets->K[0][iGlu] = 2;
981                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;       
982                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][iNew] + 1000;
983                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;       
984                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
985             } else {
986                 //
987                 // Split gluon in rest frame.
988                 //
989                 Double_t bx   =  p2[i][0] / p2[i][3];
990                 Double_t by   =  p2[i][1] / p2[i][3];
991                 Double_t bz   =  p2[i][2] / p2[i][3];
992                 Double_t pst  =  p2[i][4] / 2.;
993                 //
994                 // Isotropic decay ????
995                 Double_t cost = 2. * gRandom->Rndm() - 1.;
996                 Double_t sint = TMath::Sqrt(1. - cost * cost);
997                 Double_t phi =  2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
998                 
999                 Double_t pz1 =   pst * cost;
1000                 Double_t pz2 =  -pst * cost;
1001                 Double_t pt1 =   pst * sint;
1002                 Double_t pt2 =  -pst * sint;
1003                 Double_t px1 =   pt1 * TMath::Cos(phi);
1004                 Double_t py1 =   pt1 * TMath::Sin(phi);     
1005                 Double_t px2 =   pt2 * TMath::Cos(phi);
1006                 Double_t py2 =   pt2 * TMath::Sin(phi);     
1007                 
1008                 fPyjets->P[0][iGlu] = px1;
1009                 fPyjets->P[1][iGlu] = py1;
1010                 fPyjets->P[2][iGlu] = pz1;
1011                 fPyjets->P[3][iGlu] = pst;
1012                 fPyjets->P[4][iGlu] = 0.;
1013                 
1014                 fPyjets->K[0][iGlu] = 2;
1015                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;       
1016                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][iNew] + 1000;
1017                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;       
1018                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1019                 
1020                 fPyjets->P[0][iGlu+1] = px2;
1021                 fPyjets->P[1][iGlu+1] = py2;
1022                 fPyjets->P[2][iGlu+1] = pz2;
1023                 fPyjets->P[3][iGlu+1] = pst;
1024                 fPyjets->P[4][iGlu+1] = 0.;
1025                 
1026                 fPyjets->K[0][iGlu+1] = 2;
1027                 fPyjets->K[1][iGlu+1] = 21;     
1028                 fPyjets->K[2][iGlu+1] = fPyjets->K[2][iNew] + 1000;
1029                 fPyjets->K[3][iGlu+1] = -1;     
1030                 fPyjets->K[4][iGlu+1] = -1;
1031                 SetMSTU(1,0);
1032                 SetMSTU(2,0);
1033                 //
1034                 // Boost back
1035                 //
1036                 Pyrobo(iGlu + 1, iGlu + 2, 0., 0., bx, by, bz);
1037             }
1038         }
1039         
1040         // Check energy conservation
1041         Double_t pxs = 0.;
1042         Double_t pys = 0.;
1043         Double_t pzs = 0.;      
1044         Double_t es  = 14000.;
1045         
1046         for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1047         {
1048             kst =  fPyjets->K[0][i];
1049             if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1050             pxs += fPyjets->P[0][i];
1051             pys += fPyjets->P[1][i];
1052             pzs += fPyjets->P[2][i];        
1053             es  -= fPyjets->P[3][i];        
1054         }
1055         if (TMath::Abs(pxs) > 1.e-2 ||
1056             TMath::Abs(pys) > 1.e-2 ||
1057             TMath::Abs(pzs) > 1.e-1) {
1058             printf("%e %e %e %e\n", pxs, pys, pzs, es);
1059             this->Pylist(1);
1060                 Fatal("Quench()", "4-Momentum non-conservation");
1061         }
1062 //      this->Pylist(1);
1063     
1064     } // end quenching loop
1065 // Clean-up
1066     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1067     {
1068             imo =  fPyjets->K[2][i];
1069             if (imo > 1000) fPyjets->K[2][i] = fPyjets->K[2][i] % 1000;
1070     }
1071     
1072
1073     
1074 //    delete[]    kNew;
1075 //    delete[]    pNew;
1076     
1077 } // end quench