Print statement in Quench() removed.
[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         
152         SetMSTP(51, kCTEQ5L);      // CTEQ5L pdf
153         SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
154         SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
155
156         SetPARP(82,1.8);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
157         SetPARP(89,1000.);         // [GeV]   Ref. energy
158         SetPARP(90,0.16);          // 2*epsilon (exponent in power law)
159         SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
160         SetPARP(84,0.5);           // Core radius
161         SetPARP(85,0.33);          // Regulates gluon prod. mechanism
162         SetPARP(86,0.66);          // Regulates gluon prod. mechanism
163         SetPARP(67,1);             // Regulates Initial State Radiation
164         break;
165     case kPyMbNonDiffr:
166 // Minimum Bias pp-Collisions
167 //
168 //   
169 //      select Pythia min. bias model
170         SetMSEL(0);
171         SetMSUB(95,1);             // low pt production
172
173 //
174 // ATLAS Tuning
175 //
176         
177         SetMSTP(51,7);             // CTEQ5L pdf
178         SetMSTP(81,1);             // Multiple Interactions ON
179         SetMSTP(82,4);             // Double Gaussian Model
180
181         SetPARP(82,1.8);           // [GeV]    PT_min at Ref. energy
182         SetPARP(89,1000.);         // [GeV]   Ref. energy
183         SetPARP(90,0.16);          // 2*epsilon (exponent in power law)
184         SetPARP(83,0.5);           // Core density in proton matter distribution (def.value)
185         SetPARP(84,0.5);           // Core radius
186         SetPARP(85,0.33);          // Regulates gluon prod. mechanism
187         SetPARP(86,0.66);          // Regulates gluon prod. mechanism
188         SetPARP(67,1);             // Regulates Initial State Radiation
189         break;
190     case kPyJets:
191 //
192 //  QCD Jets
193 //
194         SetMSEL(1);
195         break;
196     case kPyDirectGamma:
197         SetMSEL(10);
198         break;
199     case kPyCharmPbPbMNR:
200     case kPyD0PbPbMNR:
201       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
202       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
203       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
204       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
205       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
206       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
207       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
208
209       // All QCD processes
210       SetMSEL(1);
211
212       // No multiple interactions
213       SetMSTP(81,0);
214       SetPARP(81,0.0);
215       SetPARP(82,0.0);
216
217       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
218       SetMSTP(61,1);
219       SetMSTP(71,1);
220
221       // 2nd order alpha_s
222       SetMSTP(2,2);
223
224       // QCD scales
225       SetMSTP(32,2);
226       SetPARP(34,1.0);
227
228       // Intrinsic <kT>
229       SetMSTP(91,1);
230       SetPARP(91,1.304);
231       SetPARP(93,6.52);
232
233       // Set c-quark mass
234       SetPMAS(4,1,1.2);
235
236       break;
237     case kPyDPlusPbPbMNR:
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 Pb-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(91,1.304);
268       SetPARP(93,6.52);
269
270       // Set c-quark mass
271       SetPMAS(4,1,1.2);
272
273       break;
274     case kPyCharmpPbMNR:
275     case kPyD0pPbMNR:
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 p-Pb 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>
304       SetMSTP(91,1);
305       SetPARP(91,1.16);
306       SetPARP(93,5.8);
307
308       // Set c-quark mass
309       SetPMAS(4,1,1.2);
310
311       break;
312     case kPyDPluspPbMNR:
313       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
314       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
315       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
316       // This parameter settings are meant to work with p-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 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.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
340       // Intrinsic <kT>
341       SetMSTP(91,1);
342       SetPARP(91,1.16);
343       SetPARP(93,5.8);
344
345       // Set c-quark mass
346       SetPMAS(4,1,1.2);
347
348       break;
349     case kPyCharmppMNR:
350     case kPyD0ppMNR:
351       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
352       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
353       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
354       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
355       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
356       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
357       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
358
359       // All QCD processes
360       SetMSEL(1);
361
362       // No multiple interactions
363       SetMSTP(81,0);
364       SetPARP(81,0.0);
365       SetPARP(82,0.0);
366
367       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
368       SetMSTP(61,1);
369       SetMSTP(71,1);
370
371       // 2nd order alpha_s
372       SetMSTP(2,2);
373
374       // QCD scales
375       SetMSTP(32,2);
376       SetPARP(34,1.0);
377
378       // Intrinsic <kT^2>
379       SetMSTP(91,1);
380       SetPARP(91,1.);
381       SetPARP(93,5.);
382
383       // Set c-quark mass
384       SetPMAS(4,1,1.2);
385
386       break;
387     case kPyDPlusppMNR:
388       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
389       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
390       // c-cbar single inclusive and double differential distributions.
391       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
392       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
393       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
394       // has to be set to 2.1GeV. Example in ConfigCharmPPR.C.
395
396       // All QCD processes
397       SetMSEL(1);
398
399       // No multiple interactions
400       SetMSTP(81,0);
401       SetPARP(81,0.0);
402       SetPARP(82,0.0);
403
404       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
405       SetMSTP(61,1);
406       SetMSTP(71,1);
407
408       // 2nd order alpha_s
409       SetMSTP(2,2);
410
411       // QCD scales
412       SetMSTP(32,2);
413       SetPARP(34,1.0);
414
415       // Intrinsic <kT^2>
416       SetMSTP(91,1);
417       SetPARP(91,1.);
418       SetPARP(93,5.);
419
420       // Set c-quark mass
421       SetPMAS(4,1,1.2);
422
423       break;
424     case kPyBeautyPbPbMNR:
425       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
426       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
427       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
428       // This parameter settings are meant to work with Pb-Pb collisions
429       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
430       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
431       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
432
433       // All QCD processes
434       SetMSEL(1);
435
436       // No multiple interactions
437       SetMSTP(81,0);
438       SetPARP(81,0.0);
439       SetPARP(82,0.0);
440
441       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
442       SetMSTP(61,1);
443       SetMSTP(71,1);
444
445       // 2nd order alpha_s
446       SetMSTP(2,2);
447
448       // QCD scales
449       SetMSTP(32,2);
450       SetPARP(34,1.0);
451       SetPARP(67,1.0);
452       SetPARP(71,1.0);
453
454       // Intrinsic <kT>
455       SetMSTP(91,1);
456       SetPARP(91,2.035);
457       SetPARP(93,10.17);
458
459       // Set b-quark mass
460       SetPMAS(5,1,4.75);
461
462       break;
463     case kPyBeautypPbMNR:
464       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
465       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
466       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
467       // This parameter settings are meant to work with p-Pb collisions
468       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
469       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
470       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
471
472       // All QCD processes
473       SetMSEL(1);
474
475       // No multiple interactions
476       SetMSTP(81,0);
477       SetPARP(81,0.0);
478       SetPARP(82,0.0);
479
480       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
481       SetMSTP(61,1);
482       SetMSTP(71,1);
483
484       // 2nd order alpha_s
485       SetMSTP(2,2);
486
487       // QCD scales
488       SetMSTP(32,2);
489       SetPARP(34,1.0);
490       SetPARP(67,1.0);
491       SetPARP(71,1.0);
492
493       // Intrinsic <kT>
494       SetMSTP(91,1);
495       SetPARP(91,1.60);
496       SetPARP(93,8.00);
497
498       // Set b-quark mass
499       SetPMAS(5,1,4.75);
500
501       break;
502     case kPyBeautyppMNR:
503       // Tuning of Pythia parameters aimed to get a resonable agreement
504       // between with the NLO calculation by Mangano, Nason, Ridolfi for the
505       // b-bbar single inclusive and double differential distributions.
506       // This parameter settings are meant to work with pp collisions
507       // (AliGenPythia::SetNuclei) and with kCTEQ4L PDFs.
508       // To get a good agreement the minimum ptHard (AliGenPythia::SetPtHard)
509       // has to be set to 2.75GeV. Example in ConfigBeautyPPR.C.
510
511       // All QCD processes
512       SetMSEL(1);
513
514       // No multiple interactions
515       SetMSTP(81,0);
516       SetPARP(81,0.0);
517       SetPARP(82,0.0);
518
519       // Initial/final parton shower on (Pythia default)
520       SetMSTP(61,1);
521       SetMSTP(71,1);
522
523       // 2nd order alpha_s
524       SetMSTP(2,2);
525
526       // QCD scales
527       SetMSTP(32,2);
528       SetPARP(34,1.0);
529       SetPARP(67,1.0);
530       SetPARP(71,1.0);
531
532       // Intrinsic <kT>
533       SetMSTP(91,1);
534       SetPARP(91,1.);
535       SetPARP(93,5.);
536
537       // Set b-quark mass
538       SetPMAS(5,1,4.75);
539
540       break;
541     }
542 //
543 //  Initialize PYTHIA
544     SetMSTP(41,1);   // all resonance decays switched on
545
546     Initialize("CMS","p","p",fEcms);
547
548 }
549
550 Int_t AliPythia::CheckedLuComp(Int_t kf)
551 {
552 // Check Lund particle code (for debugging)
553     Int_t kc=Pycomp(kf);
554     printf("\n Lucomp kf,kc %d %d",kf,kc);
555     return kc;
556 }
557
558 void AliPythia::SetNuclei(Int_t a1, Int_t a2)
559 {
560 // Treat protons as inside nuclei with mass numbers a1 and a2  
561 //    The MSTP array in the PYPARS common block is used to enable and 
562 //    select the nuclear structure functions. 
563 //    MSTP(52)  : (D=1) choice of proton and nuclear structure-function library
564 //            =1: internal PYTHIA acording to MSTP(51) 
565 //            =2: PDFLIB proton  s.f., with MSTP(51)  = 1000xNGROUP+NSET
566 //    If the following mass number both not equal zero, nuclear corrections of the stf are used.
567 //    MSTP(192) : Mass number of nucleus side 1
568 //    MSTP(193) : Mass number of nucleus side 2
569     SetMSTP(52,2);
570     SetMSTP(192, a1);
571     SetMSTP(193, a2);  
572 }
573         
574
575 AliPythia* AliPythia::Instance()
576
577 // Set random number generator 
578     if (fgAliPythia) {
579         return fgAliPythia;
580     } else {
581         fgAliPythia = new AliPythia();
582         return fgAliPythia;
583     }
584 }
585
586 void AliPythia::PrintParticles()
587
588 // Print list of particl properties
589     Int_t np = 0;
590     char*   name = new char[16];    
591     for (Int_t kf=0; kf<1000000; kf++) {
592         for (Int_t c = 1;  c > -2; c-=2) {
593             Int_t kc = Pycomp(c*kf);
594             if (kc) {
595                 Float_t mass  = GetPMAS(kc,1);
596                 Float_t width = GetPMAS(kc,2);  
597                 Float_t tau   = GetPMAS(kc,4);
598
599                 Pyname(kf,name);
600         
601                 np++;
602                 
603                 printf("\n mass, width, tau: %6d %s %10.3f %10.3e %10.3e", 
604                        c*kf, name, mass, width, tau);
605             }
606         }
607     }
608     printf("\n Number of particles %d \n \n", np);
609 }
610
611 void  AliPythia::ResetDecayTable()
612 {
613 //  Set default values for pythia decay switches
614     Int_t i;
615     for (i = 1; i <  501; i++) SetMDCY(i,1,fDefMDCY[i]);
616     for (i = 1; i < 2001; i++) SetMDME(i,1,fDefMDME[i]);
617 }
618
619 void  AliPythia::SetDecayTable()
620 {
621 //  Set default values for pythia decay switches
622 //
623     Int_t i;
624     for (i = 1; i <  501; i++) fDefMDCY[i] = GetMDCY(i,1);
625     for (i = 1; i < 2001; i++) fDefMDME[i] = GetMDME(i,1);
626 }
627
628 void  AliPythia::Pyclus(Int_t& njet)
629 {
630 //  Call Pythia clustering algorithm
631 //
632     pyclus(njet);
633 }
634
635 void  AliPythia::Pycell(Int_t& njet)
636 {
637 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
638 //
639     pycell(njet);
640 }
641
642 void  AliPythia::Pyshow(Int_t ip1, Int_t ip2, Double_t qmax)
643 {
644 //  Call Pythia jet reconstruction algorithm
645 //
646     pyshow(ip1, ip2, qmax);
647 }
648
649 void AliPythia::Pyrobo(Int_t imi, Int_t ima, Double_t the, Double_t phi, Double_t bex, Double_t bey, Double_t bez)
650 {
651     pyrobo(imi, ima, the, phi, bex, bey, bez);
652 }
653
654
655
656 void AliPythia::InitQuenching(Float_t cMin, Float_t cMax, Float_t k, Int_t iECMethod)
657 {
658 // Initializes 
659 // (1) The quenching model using quenching weights according to C. Salgado and U. Wiedemann
660 // (2) The nuclear geometry using the Glauber Model
661 //     
662
663
664     fGlauber = new AliFastGlauber();
665     fGlauber->Init(2);
666     fGlauber->SetCentralityClass(cMin, cMax); 
667
668     fQuenchingWeights = new AliQuenchingWeights();
669     fQuenchingWeights->InitMult();
670     fQuenchingWeights->SetK(k);
671     fQuenchingWeights->SetECMethod(AliQuenchingWeights::kECMethod(iECMethod));
672 }
673
674
675 void  AliPythia::Quench()
676 {
677 //
678 //
679 //  Simple Jet Quenching routine:
680 //  =============================
681 //  The jet formed by all final state partons radiated by the parton created 
682 //  in the hard collisions is quenched by a factor (1-z) using light cone variables in 
683 //  the initial parton reference frame:
684 //  (E + p_z)new = (1-z) (E + p_z)old
685 //
686 //
687 //
688 //
689 //   The lost momentum is first balanced by one gluon with virtuality > 0.   
690 //   Subsequently the gluon splits to yield two gluons with E = p.
691 //
692 //
693 // 
694     static Float_t eMean = 0.;
695     static Int_t   icall = 0;
696     
697     Double_t p0[4][5];
698     Double_t p1[4][5];
699     Double_t p2[4][5];
700     Int_t   klast[4] = {-1, -1, -1, -1};
701
702     Int_t numpart   = fPyjets->N;
703     Double_t px = 0., py = 0., pz = 0., e = 0., m = 0., p = 0., pt = 0., theta = 0., phi = 0.;
704     Double_t pxq[4], pyq[4], pzq[4], eq[4], yq[4], mq[4], pq[4], phiq[4], thetaq[4], ptq[4];
705     Bool_t  quenched[4];
706     Double_t zInitial[4], wjtKick[4];
707     Int_t nGluon[4];
708     Int_t qPdg[4];
709     Int_t   imo, kst, pdg;
710 //
711 //  Sore information about Primary partons
712 //
713 //  j =
714 //  0, 1 partons from hard scattering
715 //  2, 3 partons from initial state radiation
716 // 
717     for (Int_t i = 2; i <= 7; i++) {
718         Int_t j = 0;
719         // Skip gluons that participate in hard scattering
720         if (i == 4 || i == 5) continue;
721         // Gluons from hard Scattering
722         if (i == 6 || i == 7) {
723             j = i - 6;
724             pxq[j]    = fPyjets->P[0][i];
725             pyq[j]    = fPyjets->P[1][i];
726             pzq[j]    = fPyjets->P[2][i];
727             eq[j]     = fPyjets->P[3][i];
728             mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
729         } else {
730             // Gluons from initial state radiation
731             //
732             // Obtain 4-momentum vector from difference between original parton and parton after gluon 
733             // radiation. Energy is calculated independently because initial state radition does not 
734             // conserve strictly momentum and energy for each partonic system independently.
735             //
736             // Not very clean. Should be improved !
737             //
738             //
739             j = i;
740             pxq[j]    = fPyjets->P[0][i] - fPyjets->P[0][i+2];
741             pyq[j]    = fPyjets->P[1][i] - fPyjets->P[1][i+2];
742             pzq[j]    = fPyjets->P[2][i] - fPyjets->P[2][i+2];
743             mq[j]     = fPyjets->P[4][i];
744             eq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j] + mq[j] * mq[j]);
745         }
746 //
747 //  Calculate some kinematic variables
748 //
749         yq[j]     = 0.5 * TMath::Log((eq[j] + pzq[j] + 1.e-14) / (eq[j] - pzq[j] + 1.e-14));
750         pq[j]     = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j] + pzq[j] * pzq[j]);
751         phiq[j]   = TMath::Pi()+TMath::ATan2(-pyq[j], -pxq[j]);
752         ptq[j]    = TMath::Sqrt(pxq[j] * pxq[j] + pyq[j] * pyq[j]);
753         thetaq[j] = TMath::ATan2(ptq[j], pzq[j]);
754         qPdg[j]   =  fPyjets->K[1][i];
755     }
756   
757     Double_t int0[4];
758     Double_t int1[4];
759
760     fGlauber->GetI0I1ForPythia(4, phiq, int0, int1, 15.);
761     
762     for (Int_t j = 0; j < 4; j++) {
763         //
764         // Quench only central jets and with E > 10.
765         //
766
767
768         Int_t itype = (qPdg[j] == 21) ? 2 : 1;
769         Double_t eloss = fQuenchingWeights->GetELossRandomKFast(itype, int0[j], int1[j], eq[j]);
770
771         if (TMath::Abs(yq[j]) > 2.5 || eq[j] < 10.) {
772             zInitial[j] = 0.;
773         } else {
774             if (eq[j] > 40. && TMath::Abs(yq[j]) < 0.5) {
775                 icall ++;
776                 eMean += eloss;
777             }
778             //
779             // Extra pt
780             Double_t l =   fQuenchingWeights->CalcLk(int0[j], int1[j]);     
781             wjtKick[j] = TMath::Sqrt(l *  fQuenchingWeights->CalcQk(int0[j], int1[j]));
782             //
783             // Fractional energy loss
784             zInitial[j] = eloss / eq[j];
785             //
786             // Avoid complete loss
787             //
788             if (zInitial[j] == 1.) zInitial[j] = 0.95;
789             //
790             // Some debug printing
791
792             
793 //          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", 
794 //                 j, itype, eq[j], phiq[j], l, eloss, wjtKick[j], eMean / Float_t(icall+1), yq[j]);
795             
796 //          zInitial[j] = 0.8;
797 //          while (zInitial[j] >= 0.95)  zInitial[j] = gRandom->Exp(0.2);
798         }
799         
800         quenched[j] = (zInitial[j] > 0.01);
801     } // primary partons
802     
803     Double_t pNew[1000][4];
804     Int_t    kNew[1000];
805     Int_t icount = 0;
806 //
807 //  System Loop    
808     for (Int_t isys = 0; isys < 4; isys++) {
809 //      Skip to next system if not quenched.
810         if (!quenched[isys]) continue;
811         
812         nGluon[isys]   = 1 + Int_t(zInitial[isys] / (1. - zInitial[isys]));
813         if (nGluon[isys] > 6) nGluon[isys] = 6;
814         zInitial[isys] = 1. - TMath::Power(1. - zInitial[isys], 1./Double_t(nGluon[isys]));
815         wjtKick[isys]  = wjtKick[isys] / TMath::Sqrt(Double_t(nGluon[isys]));
816
817
818         
819         Int_t igMin = -1;
820         Int_t igMax = -1;
821         Double_t pg[4] = {0., 0., 0., 0.};
822         
823 //
824 // Loop on radiation events
825
826         for (Int_t iglu = 0; iglu < nGluon[isys]; iglu++) {
827             while (1) {
828                 icount = 0;
829                 for (Int_t k = 0; k < 4; k++)
830                 {
831                     p0[isys][k] = 0.;
832                     p1[isys][k] = 0.;
833                     p2[isys][k] = 0.;
834                 }
835 //      Loop over partons
836                 for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
837                 {
838                     imo =  fPyjets->K[2][i];
839                     kst =  fPyjets->K[0][i];
840                     pdg =  fPyjets->K[1][i];
841                     
842                 
843                 
844 //      Quarks and gluons only
845                     if (pdg != 21 && TMath::Abs(pdg) > 6) continue;
846 //      Particles from hard scattering only
847                     
848                     if (imo > 8 && imo < 1000) imo = fPyjets->K[2][imo - 1];
849                     Int_t imom = imo % 1000;
850                     if ((isys == 0 || isys == 1) && ((imom != (isys + 7)))) continue;
851                     if ((isys == 2 || isys == 3) && ((imom != (isys + 1)))) continue;               
852                     
853                     
854 //      Skip comment lines
855                     if (kst != 1 && kst != 2) continue;
856 //
857 //      Parton kinematic
858                     px    = fPyjets->P[0][i];
859                     py    = fPyjets->P[1][i];
860                     pz    = fPyjets->P[2][i];
861                     e     = fPyjets->P[3][i];
862                     m     = fPyjets->P[4][i];
863                     pt    = TMath::Sqrt(px * px + py * py);
864                     p     = TMath::Sqrt(px * px + py * py + pz * pz); 
865                     phi   = TMath::Pi() + TMath::ATan2(-py, -px);
866                     theta = TMath::ATan2(pt, pz);
867                 
868 //
869 //      Save 4-momentum sum for balancing
870                     Int_t index = isys;
871                     
872                     p0[index][0] += px;
873                     p0[index][1] += py;
874                     p0[index][2] += pz;
875                     p0[index][3] += e;
876                 
877                     klast[index] = i;
878                     
879 //
880 //      Fractional energy loss
881                     Double_t z = zInitial[index];
882                     
883                     
884 //      Don't fully quench radiated gluons
885 //
886                     if (imo > 1000) {
887 //      This small factor makes sure that the gluons are not too close in phase space to avoid recombination
888 //
889
890                         z = 0.02;
891                     }
892 //                  printf("z: %d %f\n", imo, z);
893                     
894
895 //
896                     
897                     //
898                     //
899                     //      Transform into frame in which initial parton is along z-axis
900                     //
901                     TVector3 v(px, py, pz);
902                     v.RotateZ(-phiq[index]);  v.RotateY(-thetaq[index]);
903                     Double_t pxs = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pl  = v.Z();
904
905                     Double_t jt  = TMath::Sqrt(pxs * pxs + pys * pys);
906                     Double_t mt2 = jt * jt + m * m;
907                     Double_t zmax = 1.;     
908                     //
909                     // Kinematic limit on z
910                     //
911                     if (m > 0.) zmax = 1. - m / TMath::Sqrt(m * m + jt * jt);
912                     //
913                     // Change light-cone kinematics rel. to initial parton
914                     //  
915                     Double_t eppzOld = e + pl;
916                     Double_t empzOld = e - pl;
917                     
918                     Double_t eppzNew = (1. - z) * eppzOld;
919                     Double_t empzNew = empzOld - mt2 * z / eppzOld;
920                     Double_t eNew    = 0.5 * (eppzNew + empzNew);
921                     Double_t plNew   = 0.5 * (eppzNew - empzNew);
922                     
923                     Double_t jtNew;
924                     //
925                     // if mt very small (or sometimes even < 0 for numerical reasons) set it to 0
926                     Double_t mt2New = eppzNew * empzNew;
927                     if (mt2New < 1.e-8) mt2New = 0.;
928                     if (z < zmax) {
929                         if (m * m > mt2New) {
930                             //
931                             // This should not happen 
932                             //
933                             Fatal("Quench()", "This should never happen %e %e %e!", m, eppzNew, empzNew);
934                             jtNew = 0;
935                         } else {
936                             jtNew    = TMath::Sqrt(mt2New - m * m);
937                         }
938                     } else {
939                         // If pT is to small (probably a leading massive particle) we scale only the energy
940                         // This can cause negative masses of the radiated gluon
941                         // Let's hope for the best ...
942                         jtNew = jt;
943                         eNew  = TMath::Sqrt(plNew * plNew + mt2);
944                         
945                     }
946                     //
947                     //     Calculate new px, py
948                     //
949                     Double_t pxNew   = jtNew / jt * pxs;
950                     Double_t pyNew   = jtNew / jt * pys;        
951                     
952 //                  Double_t dpx = pxs - pxNew;
953 //                  Double_t dpy = pys - pyNew;
954 //                  Double_t dpz = pl  - plNew;
955 //                  Double_t de  = e   - eNew;
956 //                  Double_t dmass2 = de * de  - dpx * dpx - dpy * dpy - dpz * dpz;
957 //                  printf("New mass (1) %e %e %e %e %e %e %e \n", dmass2, jt, jtNew, pl, plNew, e, eNew);
958 //                  printf("New mass (2) %e %e \n", pxNew, pyNew);
959                     //
960                     //      Rotate back
961                     //  
962                     TVector3 w(pxNew, pyNew, plNew);
963                     w.RotateY(thetaq[index]); w.RotateZ(phiq[index]);
964                     pxNew = w.X(); pyNew = w.Y(); plNew = w.Z();
965                 
966                     p1[index][0] += pxNew;
967                     p1[index][1] += pyNew;
968                     p1[index][2] += plNew;
969                     p1[index][3] += eNew;       
970                     //
971                     // Updated 4-momentum vectors
972                     //
973                     pNew[icount][0]  = pxNew;
974                     pNew[icount][1]  = pyNew;
975                     pNew[icount][2]  = plNew;
976                     pNew[icount][3]  = eNew;
977                     kNew[icount]     = i;
978                     icount++;
979                 } // parton loop
980                 //
981                 // Check if there was phase-space for quenching
982                 //
983
984                 if (icount == 0) quenched[isys] = kFALSE;
985                 if (!quenched[isys]) break;
986                 
987                 for (Int_t j = 0; j < 4; j++) 
988                 {
989                     p2[isys][j] = p0[isys][j] - p1[isys][j];
990                 }
991                 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];
992                 if (p2[isys][4] > 0.) {
993                     p2[isys][4] = TMath::Sqrt(p2[isys][4]);
994                     break;
995                 } else {
996                     printf("Warning negative mass squared in system %d %f ! \n", isys, zInitial[isys]);
997                     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]);
998                     if (p2[isys][4] < -0.01) {
999                         printf("Negative mass squared !\n");
1000                         // Here we have to put the gluon back to mass shell
1001                         // This will lead to a small energy imbalance
1002                         p2[isys][4]  = 0.;
1003                         p2[isys][3]  = TMath::Sqrt(p2[isys][0] * p2[isys][0] + p2[isys][1] * p2[isys][1] + p2[isys][2] * p2[isys][2]);
1004                         break;
1005                     } else {
1006                         p2[isys][4] = 0.;
1007                         break;
1008                     }
1009                 }
1010                 /*
1011                 zHeavy *= 0.98;
1012                 printf("zHeavy lowered to %f\n", zHeavy);
1013                 if (zHeavy < 0.01) {
1014                     printf("No success ! \n");
1015                     icount = 0;
1016                     quenched[isys] = kFALSE;
1017                     break;
1018                 }
1019                 */
1020             } // iteration on z (while)
1021             
1022 //          Update  event record
1023             for (Int_t k = 0; k < icount; k++) {
1024 //              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] );
1025                 fPyjets->P[0][kNew[k]] = pNew[k][0];
1026                 fPyjets->P[1][kNew[k]] = pNew[k][1];
1027                 fPyjets->P[2][kNew[k]] = pNew[k][2];
1028                 fPyjets->P[3][kNew[k]] = pNew[k][3];
1029             }
1030             //
1031             // Add the gluons
1032             //
1033             Int_t ish = 0;    
1034             Int_t iGlu;
1035             if (!quenched[isys]) continue;
1036 //
1037 //      Last parton from shower i
1038             Int_t in = klast[isys];
1039 //
1040 //      Continue if no parton in shower i selected
1041             if (in == -1) continue;
1042 //  
1043 //      If this is the second initial parton and it is behind the first move pointer by previous ish
1044             if (isys == 1 && klast[1] > klast[0]) in += ish;
1045 //
1046 //      Starting index
1047             
1048 //          jmin = in - 1;
1049 // How many additional gluons will be generated
1050             ish  = 1;
1051             if (p2[isys][4] > 0.05) ish = 2;
1052 //
1053 //      Position of gluons
1054             iGlu = numpart;
1055             if (iglu == 0) igMin = iGlu;
1056             igMax = iGlu;
1057             numpart += ish;
1058             (fPyjets->N) += ish;
1059             
1060             if (ish == 1) {
1061                 fPyjets->P[0][iGlu] = p2[isys][0];
1062                 fPyjets->P[1][iGlu] = p2[isys][1];
1063                 fPyjets->P[2][iGlu] = p2[isys][2];
1064                 fPyjets->P[3][iGlu] = p2[isys][3];
1065                 fPyjets->P[4][iGlu] = p2[isys][4];
1066                 
1067                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1068                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu] = 1;
1069                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;       
1070                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1071                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;       
1072                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1073                 
1074                 pg[0] += p2[isys][0];
1075                 pg[1] += p2[isys][1];
1076                 pg[2] += p2[isys][2];
1077                 pg[3] += p2[isys][3];
1078             } else {
1079                 //
1080                 // Split gluon in rest frame.
1081                 //
1082                 Double_t bx   =  p2[isys][0] / p2[isys][3];
1083                 Double_t by   =  p2[isys][1] / p2[isys][3];
1084                 Double_t bz   =  p2[isys][2] / p2[isys][3];
1085                 Double_t pst  =  p2[isys][4] / 2.;
1086                 //
1087                 // Isotropic decay ????
1088                 Double_t cost = 2. * gRandom->Rndm() - 1.;
1089                 Double_t sint = TMath::Sqrt(1. - cost * cost);
1090                 Double_t phi =  2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm();
1091                 
1092                 Double_t pz1 =   pst * cost;
1093                 Double_t pz2 =  -pst * cost;
1094                 Double_t pt1 =   pst * sint;
1095                 Double_t pt2 =  -pst * sint;
1096                 Double_t px1 =   pt1 * TMath::Cos(phi);
1097                 Double_t py1 =   pt1 * TMath::Sin(phi);     
1098                 Double_t px2 =   pt2 * TMath::Cos(phi);
1099                 Double_t py2 =   pt2 * TMath::Sin(phi);     
1100                 
1101                 fPyjets->P[0][iGlu] = px1;
1102                 fPyjets->P[1][iGlu] = py1;
1103                 fPyjets->P[2][iGlu] = pz1;
1104                 fPyjets->P[3][iGlu] = pst;
1105                 fPyjets->P[4][iGlu] = 0.;
1106                 
1107                 fPyjets->K[0][iGlu] = 1 ;
1108                 fPyjets->K[1][iGlu] = 21;       
1109                 fPyjets->K[2][iGlu] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1110                 fPyjets->K[3][iGlu] = -1;       
1111                 fPyjets->K[4][iGlu] = -1;
1112                 
1113                 fPyjets->P[0][iGlu+1] = px2;
1114                 fPyjets->P[1][iGlu+1] = py2;
1115                 fPyjets->P[2][iGlu+1] = pz2;
1116                 fPyjets->P[3][iGlu+1] = pst;
1117                 fPyjets->P[4][iGlu+1] = 0.;
1118                 
1119                 fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1120                 if (iglu == nGluon[isys] - 1) fPyjets->K[0][iGlu+1] = 1;
1121                 fPyjets->K[1][iGlu+1] = 21;     
1122                 fPyjets->K[2][iGlu+1] = fPyjets->K[2][in] + 1000;
1123                 fPyjets->K[3][iGlu+1] = -1;     
1124                 fPyjets->K[4][iGlu+1] = -1;
1125                 SetMSTU(1,0);
1126                 SetMSTU(2,0);
1127                 //
1128                 // Boost back
1129                 //
1130                 Pyrobo(iGlu + 1, iGlu + 2, 0., 0., bx, by, bz);
1131             }
1132 /*    
1133             for (Int_t ig = iGlu; ig < iGlu+ish; ig++) {
1134                 Double_t px, py, pz;
1135                 px = fPyjets->P[0][ig]; 
1136                 py = fPyjets->P[1][ig]; 
1137                 pz = fPyjets->P[2][ig]; 
1138                 TVector3 v(px, py, pz);
1139                 v.RotateZ(-phiq[isys]);
1140                 v.RotateY(-thetaq[isys]);
1141                 Double_t pxs     = v.X(); Double_t pys = v.Y(); Double_t pzs  = v.Z();     
1142                 Double_t r       = AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1143                 Double_t jtKick  = 0.3 * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r));
1144                 if (ish == 2)   jtKick  = wjtKick[i] * TMath::Sqrt(-TMath::Log(r)) / TMath::Sqrt(2.);
1145                 Double_t phiKick = 2. * TMath::Pi() * AliPythiaRndm::GetPythiaRandom()->Rndm();
1146                 pxs += jtKick * TMath::Cos(phiKick);
1147                 pys += jtKick * TMath::Sin(phiKick);
1148                 TVector3 w(pxs, pys, pzs);
1149                 w.RotateY(thetaq[isys]);
1150                 w.RotateZ(phiq[isys]);
1151                 fPyjets->P[0][ig] = w.X(); 
1152                 fPyjets->P[1][ig] = w.Y(); 
1153                 fPyjets->P[2][ig] = w.Z(); 
1154                 fPyjets->P[2][ig] = w.Mag();
1155             }
1156 */
1157         } // kGluon         
1158         
1159         
1160     // Check energy conservation
1161         Double_t pxs = 0.;
1162         Double_t pys = 0.;
1163         Double_t pzs = 0.;      
1164         Double_t es  = 14000.;
1165         
1166         for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1167         {
1168             kst =  fPyjets->K[0][i];
1169             if (kst != 1 && kst != 2) continue;
1170             pxs += fPyjets->P[0][i];
1171             pys += fPyjets->P[1][i];
1172             pzs += fPyjets->P[2][i];        
1173             es  -= fPyjets->P[3][i];        
1174         }
1175         if (TMath::Abs(pxs) > 1.e-2 ||
1176             TMath::Abs(pys) > 1.e-2 ||
1177             TMath::Abs(pzs) > 1.e-1) {
1178             printf("%e %e %e %e\n", pxs, pys, pzs, es);
1179 //              Fatal("Quench()", "4-Momentum non-conservation");
1180         }
1181         
1182     } // end quenching loop (systems)
1183 // Clean-up
1184     for (Int_t i = 0; i < numpart; i++)
1185     {
1186         imo =  fPyjets->K[2][i];
1187         if (imo > 1000) {
1188             fPyjets->K[2][i] = fPyjets->K[2][i] % 1000;
1189         }
1190     }
1191 //      this->Pylist(1);
1192 } // end quench
1193