TEPEMGEN/AliGenEpEmv1.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2002, 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   *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  *                                                                        *
  15  *                                                                        *
  16  * Copyright(c) 1997, 1998, 2002, Adrian Alscher and Kai Hencken          *
  17  * See $ALICE_ROOT/EpEmGen/diffcross.f for full Copyright notice          *
  18  *                                                                        *
  19  *                                                                        *
  20  * Copyright(c) 2002 Kai Hencken, Yuri Kharlov, Serguei Sadovsky          *
  21  * See $ALICE_ROOT/EpEmGen/epemgen.f for full Copyright notice            *
  22  *                                                                        *
  23  **************************************************************************/
  24
  25 /*
  26 $Log$
  27 Revision 1.1  2002/11/06 10:26:45  hristov
  28 Event generator for e+e- pair production (Yu.Kharlov)
  29
  30 */
  31
  32 // Event generator of single e+e- pair production in ultraperipheral PbPb collisions
  33 // at 5.5 TeV/nucleon.
  34 // The generator is based on 5-dimentional differential cross section of the process.
  35 //%
  36 // References:
  37 // [1] "Multiple electromagnetic electron positron pair production in
  38 //      relativistic heavy ion collisions".
  39 //      Adrian Alscher, Kai Hencken, Dirk Trautmann, and Gerhard Baur,
  40 //      Phys. Rev. A55 (1997) 396.
  41 // [2] K.Hencken, Yu.Kharlov, S.Sadovsky, Internal ALICE Note 2002-27.
  42 //%
  43 // Usage:
  44 // Initialization:
  45 //    AliGenEpEmv1 *gener = new AliGenEpEmv1();
  46 //    gener->SetXXXRange(); // Set kinematics range
  47 //    gener->Init();
  48 // Event generation:
  49 //    gener->Generate(); // Produce one e+e- pair with the event weight assigned
  50 //                       // to each track. The sum of event weights, divided by
  51 //                       // the total number of generated events, gives the
  52 //                       // integral cross section of the process of e+e- pair
  53 //                       // production in the above mentioned kinematics range.
  54 //                       // Sum of the selected event weights, divided by the total
  55 //                       // number of generated events, gives the integral cross
  56 //                       // section corresponded to the set of selected events
  57 //%
  58 // The generator consists of several modules:
  59 // 1) $ALICE_ROOT/EpEmGen/diffcross.f:
  60 //    Exact calculation of the total differential e+ e- -pair production
  61 //    in Relativistic Heavy Ion Collisions for a point particle in an
  62 //    external field approach. See full comments in the mentioned file.
  63 // 2) $ALICE_ROOT/EpEmGen/epemgen.f:
  64 //    Generator of e+e- pairs produced in PbPb collisions at LHC
  65 //    it generates events according to the parametrization of the
  66 //    differential cross section. Produces events have weights calculated
  67 //    by the exact differential cross section calculation (diffcross.f).
  68 //    See full comments in the mentioned file.
  69 // 3) Class TEpEmGen:
  70 //    Interface from the fortran event generator to ALIROOT
  71 // 4) Class AliGenEpEmv1:
  72 //    The event generator to call within ALIROOT
  73 //%
  74 // Author of this module: Yuri.Kharlov@cern.ch
  75 // 9 October 2002
  76
  77 #include "AliGenEpEmv1.h"
  78 #include <TParticle.h>
  79 #include <TParticlePDG.h>
  80 #include <TDatabasePDG.h>
  81 #include <TEpEmGen.h>
  82
  83 ClassImp(AliGenEpEmv1)
  84
  85 //------------------------------------------------------------
  86
  87 AliGenEpEmv1::AliGenEpEmv1()
  88 {
  89   // Default constructor
  90   // Avoid zero pt
  91   if (fPtMin == 0) fPtMin = 1.E-04;
  92 }
  93
  94 //____________________________________________________________
  95 AliGenEpEmv1::AliGenEpEmv1(const AliGenEpEmv1 & gen)
  96 {
  97   // copy constructor
  98   gen.Copy(*this);
  99 }
 100
 101 //____________________________________________________________
 102 AliGenEpEmv1::~AliGenEpEmv1()
 103 {
 104   // Destructor
 105 }
 106
 107 //____________________________________________________________
 108 void AliGenEpEmv1::Init()
 109 {
 110   // Initialisation:
 111   // 1) define a generator
 112   // 2) initialize the generator of e+e- pair production
 113
 114   fMass = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11)->Mass();
 115
 116   SetMC(new TEpEmGen());
 117   fEpEmGen = (TEpEmGen*) fgMCEvGen;
 118   fEpEmGen ->Initialize(fYMin,fYMax,fPtMin,fPtMax);
 119   fEvent = 0;
 120 }
 121
 122 //____________________________________________________________
 123 void AliGenEpEmv1::Generate()
 124 {
 125   //
 126   // Generate one e+e- pair
 127   // Gaussian smearing on the vertex is done if selected.
 128   //%
 129   // Each produced e+e- pair is defined by the following variables:
 130   // rapidities of e-, e+ (yElectron,yPositron)
 131   // log10(pt in MeV/c) of e-, e+ (xElectron,xPositron)
 132   // azymuth angles between e- and e+ (phi12)
 133   //%
 134   // On output an event weight is given (weight) which is assigned to each track.
 135   // The sum of event weights, divided by the total number of generated events,
 136   // gives the integral cross section of the e+e- pair production in the
 137   // selected kinematics range.
 138   //
 139
 140   Float_t polar[3]= {0,0,0};
 141   Float_t origin[3];
 142   Float_t p[3];
 143
 144   Double_t ptElectron,ptPositron, phiElectron,phiPositron, mt;
 145   Double_t phi12=0,xElectron=0,xPositron=0,yElectron=0,yPositron=0,weight=0;
 146   Int_t   j, nt, id;
 147   Float_t random[6];
 148
 149   fEpEmGen->GenerateEvent(fYMin,fYMax,fPtMin,fPtMax,
 150            yElectron,yPositron,xElectron,xPositron,phi12,weight);
 151   if (fDebug == 1)
 152     printf("AliGenEpEmv1::Generate(): y=(%f,%f), x=(%f,%f), phi=%f\n",
 153            yElectron,yPositron,xElectron,xPositron,phi12);
 154
 155   for (j=0;j<3;j++) origin[j]=fOrigin[j];
 156   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 157     Rndm(random,6);
 158     for (j=0;j<3;j++) {
 159       origin[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 160         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 161     }
 162   }
 163
 164   Rndm(random,1);
 165   ptElectron  = TMath::Power(10,xElectron) * 1.e-03;;
 166   ptPositron  = TMath::Power(10,xPositron) * 1.e-03;;
 167   phiElectron = fPhiMin + random[0] * (fPhiMax-fPhiMin);
 168   phiPositron = phiElectron + phi12;
 169
 170   // Produce electron
 171   mt = TMath::Sqrt(ptElectron*ptElectron + fMass*fMass);
 172   p[0] = ptElectron*TMath::Cos(phiElectron);
 173   p[1] = ptElectron*TMath::Sin(phiElectron);
 174   p[2] = mt*TMath::SinH(yElectron);
 175   id =  11;
 176   if (fDebug == 2)
 177     printf("id=%+3d, p = (%+11.4e,%+11.4e,%+11.4e) GeV\n",id,p[0],p[1],p[2]);
 178   SetTrack(fTrackIt,-1, id,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,weight);
 179
 180   // Produce positron
 181   mt = TMath::Sqrt(ptPositron*ptPositron + fMass*fMass);
 182   p[0] = ptPositron*TMath::Cos(phiPositron);
 183   p[1] = ptPositron*TMath::Sin(phiPositron);
 184   p[2] = mt*TMath::SinH(yPositron);
 185   id = -11;
 186   if (fDebug == 2)
 187     printf("id=%+3d, p = (%+11.4e,%+11.4e,%+11.4e) GeV\n",id,p[0],p[1],p[2]);
 188   SetTrack(fTrackIt,-1, id,p,origin,polar,0,kPPrimary,nt,weight);
 189
 190   fEvent++;
 191   if (fEvent%1000 == 0) {
 192     printf("=====> AliGenEpEmv1::Generate(): \n   Event %d, sigma=%f +- %f kb\n",
 193            fEvent,fEpEmGen->GetXsection(),fEpEmGen->GetDsection());
 194   }
 195 }
 196