THerwig/AliGenHerwig.cxx

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   3  *                                                                        *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18
  19 // Generator using Herwig as an external generator
  20 // The main Herwig options are accessable for the user through this interface.
  21 // Uses the THerwig implementation of TGenerator.
  22
  23
  24 #include <Riostream.h>
  25 #include <TClonesArray.h>
  26 #include <TParticle.h>
  27
  28 #include <THerwig6.h>
  29
  30 #include "AliGenHerwig.h"
  31 #include "AliGenHerwigEventHeader.h"
  32 #include "AliHerwigRndm.h"
  33 #include "AliMC.h"
  34 #include "AliRun.h"
  35 #include "driver.h"
  36
  37 ClassImp(AliGenHerwig)
  38
  39
  40   AliGenHerwig::AliGenHerwig() :
  41     AliGenMC(),
  42     fAutPDF("LHAPDF"),
  43     fModPDF(19070),
  44     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  45     fKeep(0),
  46     fDecaysOff(1),
  47     fTrigger(0),
  48     fSelectAll(0),
  49     fFlavor(0),
  50     fMomentum1(7000),
  51     fMomentum2(7000),
  52     fKineBias(1),
  53     fTrials(0),
  54     fXsection(0),
  55     fHerwig(0x0),
  56     fProcess(0),
  57     fPtHardMin(0.),
  58     fPtHardMax(9999.),
  59     fPtRMS(0.),
  60     fMaxPr(10),
  61     fMaxErrors(1000),
  62     fEnSoft(1),
  63     fEv1Pr(0),
  64     fEv2Pr(0),
  65     fFileName(0),
  66     fEtaMinParton(-20.),
  67     fEtaMaxParton(20.),
  68     fPhiMinParton(0.),
  69     fPhiMaxParton(2.* TMath::Pi()),
  70     fEtaMinGamma(-20.),
  71     fEtaMaxGamma(20.),
  72     fPhiMinGamma(0.),
  73     fPhiMaxGamma(2. * TMath::Pi()),
  74     fHeader(0)
  75 {
  76 // Constructor
  77   fEnergyCMS = 14000;
  78 }
  79
  80 AliGenHerwig::AliGenHerwig(Int_t npart)
  81     :AliGenMC(npart),
  82     fAutPDF("LHAPDF"),
  83     fModPDF(19070),
  84     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  85     fKeep(0),
  86     fDecaysOff(1),
  87     fTrigger(0),
  88     fSelectAll(0),
  89     fFlavor(0),
  90     fMomentum1(7000),
  91     fMomentum2(7000),
  92     fKineBias(1),
  93     fTrials(0),
  94     fXsection(0),
  95     fHerwig(0x0),
  96     fProcess(0),
  97     fPtHardMin(0.),
  98     fPtHardMax(9999.),
  99     fPtRMS(0.),
 100     fMaxPr(10),
 101     fMaxErrors(1000),
 102     fEnSoft(1),
 103     fEv1Pr(0),
 104     fEv2Pr(0),
 105     fFileName(0),
 106     fEtaMinParton(-20.),
 107     fEtaMaxParton(20.),
 108     fPhiMinParton(0.),
 109     fPhiMaxParton(2.* TMath::Pi()),
 110     fEtaMinGamma(-20.),
 111     fEtaMaxGamma(20.),
 112     fPhiMinGamma(0.),
 113     fPhiMaxGamma(2. * TMath::Pi()),
 114     fHeader(0)
 115 {
 116     fEnergyCMS = 14000;
 117     SetTarget();
 118     SetProjectile();
 119     // Set random number generator
 120     AliHerwigRndm::SetHerwigRandom(GetRandom());
 121 }
 122
 123 AliGenHerwig::~AliGenHerwig()
 124 {
 125 // Destructor
 126 }
 127
 128 void AliGenHerwig::SetEventListRange(Int_t eventFirst, Int_t eventLast)
 129 {
 130   fEv1Pr = eventFirst;
 131   fEv2Pr = eventLast;
 132   if ( fEv2Pr == -1 ) fEv2Pr = fEv2Pr;
 133 }
 134
 135 void AliGenHerwig::Init()
 136 {
 137 // Initialisation
 138   fTarget.Resize(8);
 139   fProjectile.Resize(8);
 140   SetMC(new THerwig6());
 141   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 142   // initialize common blocks
 143   fHerwig->Initialize(fProjectile.Data(), fTarget.Data(), fMomentum1, fMomentum2, fProcess); //
 144   // reset parameters according to user needs
 145   InitPDF();
 146   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 147   fHerwig->SetPTMAX(fPtHardMax);
 148   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 149   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 150   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 151   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 152 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 153 //       RMASS(1)=0.32
 154 //       RMASS(2)=0.32
 155 //       RMASS(3)=0.5
 156 //       RMASS(4)=1.55
 157 //       RMASS(5)=4.75
 158 //       RMASS(6)=174.3
 159 //       RMASS(13)=0.75
 160
 161   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 162   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 163
 164   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 165
 166   //fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 167
 168   // compute parameter dependent constants
 169   fHerwig->PrepareRun();
 170 }
 171
 172 void AliGenHerwig::InitJimmy()
 173 {
 174 // Initialisation
 175   fTarget.Resize(8);
 176   fProjectile.Resize(8);
 177   SetMC(new THerwig6());
 178   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 179   // initialize common blocks
 180   fHerwig->InitializeJimmy(fProjectile, fTarget, fMomentum1, fMomentum2, fProcess);
 181   // reset parameters according to user needs
 182   InitPDF();
 183   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 184   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 185   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 186   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 187   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 188
 189 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 190 //       RMASS(1)=0.32
 191 //       RMASS(2)=0.32
 192 //       RMASS(3)=0.5
 193 //       RMASS(4)=1.55
 194 //       RMASS(5)=4.75
 195 //       RMASS(6)=174.3
 196 //       RMASS(13)=0.75
 197
 198   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 199   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 200
 201   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 202
 203   //  fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 204
 205   // compute parameter dependent constants
 206   fHerwig->PrepareRunJimmy();
 207 }
 208
 209 void AliGenHerwig::InitPDF()
 210 {
 211   switch(fStrucFunc)
 212     {
 213 // ONLY USES LHAPDF STRUCTURE FUNCTIONS
 214     case kGRVLO98:
 215       fModPDF=80060;
 216       fAutPDF="HWLHAPDF";
 217       break;
 218     case kCTEQ6:
 219       fModPDF=10040;
 220       fAutPDF="HWLHAPDF";
 221       break;
 222     case kCTEQ61:
 223       fModPDF=10100;
 224       fAutPDF="HWLHAPDF";
 225       break;
 226     case kCTEQ6m:
 227       fModPDF=10050;
 228       fAutPDF="HWLHAPDF";
 229       break;
 230     case kCTEQ6l:
 231       fModPDF=10041;
 232       fAutPDF="HWLHAPDF";
 233       break;
 234     case kCTEQ6ll:
 235       fModPDF=10042;
 236       fAutPDF="HWLHAPDF";
 237       break;
 238     case kCTEQ5M:
 239       fModPDF=19050;
 240       fAutPDF="HWLHAPDF";
 241       break;
 242     case kCTEQ5L:
 243       fModPDF=19070;
 244       fAutPDF="HWLHAPDF";
 245       break;
 246     case kCTEQ4M:
 247       fModPDF=19150;
 248       fAutPDF="HWLHAPDF";
 249       break;
 250     case kCTEQ4L:
 251       fModPDF=19170;
 252       fAutPDF="HWLHAPDF";
 253       break;
 254 //    case kMRST2004nlo:
 255 //      fModPDF=20400;
 256 //      fAutPDF="HWLHAPDF";
 257 //      break;
 258     default:
 259       cerr << "This structure function is not inplemented " << fStrucFunc << endl;
 260       break;
 261     }
 262   fAutPDF.Resize(20);
 263   fHerwig->SetMODPDF(1,fModPDF);
 264   fHerwig->SetMODPDF(2,fModPDF);
 265   fHerwig->SetAUTPDF(1,fAutPDF);
 266   fHerwig->SetAUTPDF(2,fAutPDF);
 267 }
 268
 269 void AliGenHerwig::Generate()
 270 {
 271   // Generate one event
 272
 273   Float_t polar[3]  =   {0,0,0};
 274   Float_t origin[3] =   {0,0,0};
 275   Float_t p[4];
 276
 277   static TClonesArray *particles;
 278   //  converts from mm/c to s
 279   const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
 280   //
 281   Int_t nt=0;
 282   Int_t jev=0;
 283   Int_t kf, ks, imo;
 284   kf=0;
 285
 286   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",10000);
 287
 288   fTrials=0;
 289
 290   //  Set collision vertex position
 291   if (fVertexSmear == kPerEvent) Vertex();
 292
 293   while(1)
 294     {
 295         fHerwig->GenerateEvent();
 296         fTrials++;
 297         fHerwig->ImportParticles(particles,"All");
 298         Int_t np = particles->GetEntriesFast()-1;
 299         if (np == 0 ) continue;
 300
 301         //Check hard partons or direct gamma in kine range
 302
 303         if (fProcess == kHeJets || fProcess == kHeDirectGamma) {
 304             TParticle* parton1 = (TParticle *) particles->At(6);
 305             TParticle* parton2 = (TParticle *) particles->At(7);
 306             if (!CheckParton(parton1, parton2))  continue ;
 307         }
 308
 309         //
 310         if (gAlice) {
 311             if (gAlice->GetEvNumber()>=fEv1Pr &&
 312                 gAlice->GetEvNumber()<=fEv2Pr) fHerwig->PrintEvt();
 313
 314         }
 315
 316
 317         Int_t nc = 0;
 318         fNprimaries = 0;
 319
 320         Int_t * newPos = new Int_t[np];
 321         for (Int_t i = 0; i<np; i++) *(newPos+i)=-1;
 322
 323         for (Int_t i = 0; i<np; i++) {
 324             TParticle *  iparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 325             imo = iparticle->GetFirstMother();
 326             kf        = iparticle->GetPdgCode();
 327             ks        = iparticle->GetStatusCode();
 328             if (ks != 3 &&
 329                 KinematicSelection(iparticle,0))
 330             {
 331                 nc++;
 332                 p[0]=iparticle->Px();
 333                 p[1]=iparticle->Py();
 334                 p[2]=iparticle->Pz();
 335                 p[3]=iparticle->Energy();
 336
 337                 origin[0] = fVertex[0] + iparticle->Vx()/10; // [cm]
 338                 origin[1] = fVertex[1] + iparticle->Vy()/10; // [cm]
 339                 origin[2] = fVertex[2] + iparticle->Vz()/10; // [cm]
 340
 341                 Float_t tof = kconv*iparticle->T();
 342                 Int_t   iparent = (imo > -1) ? newPos[imo] : -1;
 343                 Int_t   trackIt = (ks == 1) && fTrackIt;
 344                 PushTrack(trackIt, iparent, kf,
 345                           p[0], p[1], p[2], p[3],
 346                           origin[0], origin[1], origin[2],
 347                           tof,
 348                           polar[0], polar[1], polar[2],
 349                           kPPrimary, nt, fHerwig->GetEVWGT(), ks);
 350                 KeepTrack(nt);
 351                 newPos[i]=nt;
 352                 fNprimaries++;
 353             } // end of if: selection of particle
 354         } // end of for: particle loop
 355         if (newPos) delete[] newPos;
 356         if (nc > 0) {
 357             jev+=nc;
 358             if (jev >= fNpart || fNpart == -1) {
 359                 fKineBias=Float_t(fNpart)/Float_t(fTrials);
 360                 break;
 361             }
 362         }
 363     }
 364 //
 365   MakeHeader();
 366 //
 367   SetHighWaterMark(nt);
 368 //  adjust weight due to kinematic selection
 369   AdjustWeights();
 370 //  get cross-section
 371   fXsection=fHerwig->GetAVWGT();
 372   //printf(">> trials << %d\n",fTrials);
 373 }
 374
 375 Bool_t AliGenHerwig::CheckParton(TParticle* parton1, TParticle* parton2)
 376 {
 377 // Check the kinematic trigger condition
 378 //
 379 //Select events with parton max energy
 380     if(fPtHardMax < parton1->Pt()) return kFALSE;
 381
 382 // Select events within angular window
 383     Double_t eta[2];
 384     eta[0] = parton1->Eta();
 385     eta[1] = parton2->Eta();
 386     Double_t phi[2];
 387     phi[0] = parton1->Phi();
 388     phi[1] = parton2->Phi();
 389     Int_t    pdg[2];
 390     pdg[0] = parton1->GetPdgCode();
 391     pdg[1] = parton2->GetPdgCode();
 392     printf("min %f, max %f\n",fPtHardMin, fPtHardMax);
 393     printf("Parton 1: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton1->GetName(),parton1->Pt(), eta[0],phi[0]*TMath::RadToDeg());
 394     printf("Parton 2: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton2->GetName(),parton2->Pt(), eta[1],phi[1]*TMath::RadToDeg());
 395
 396     if (fProcess == kHeJets) {
 397       //Check if one of the 2 outgoing partons are in the eta-phi window
 398       for(Int_t i = 0; i < 2; i++)
 399         if ((eta[i] < fEtaMaxParton  && eta[i] > fEtaMinParton) &&
 400             (phi[i] < fPhiMaxParton  && phi[i] > fPhiMinParton)) return  kTRUE ;
 401     }
 402
 403     else {
 404       //Check if the gamma and the jet  are in the eta-phi window
 405       Int_t igj = 0;
 406       Int_t ijj = 0;
 407       if(pdg[0] == 22) ijj=1;
 408       else igj=1;
 409       if ((eta[ijj] < fEtaMaxParton   && eta[ijj] > fEtaMinParton) &&
 410           (phi[ijj] < fPhiMaxParton   && phi[ijj] > fPhiMinParton)) {
 411
 412         if ((eta[igj] < fEtaMaxGamma   && eta[igj] > fEtaMinGamma) &&
 413             (phi[igj] < fPhiMaxGamma   && phi[igj] > fPhiMinGamma)) return  kTRUE;
 414
 415       }
 416     }
 417
 418     return kFALSE ;
 419 }
 420
 421 void AliGenHerwig::AdjustWeights()
 422 {
 423 // Adjust the weights after generation of all events
 424     TParticle *part;
 425     Int_t ntrack=gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
 426     for (Int_t i=0; i<ntrack; i++) {
 427         part= gAlice->GetMCApp()->Particle(i);
 428         part->SetWeight(part->GetWeight()*fKineBias);
 429     }
 430 }
 431
 432
 433 void AliGenHerwig::KeepFullEvent()
 434 {
 435     fKeep=1;
 436 }
 437
 438 Bool_t AliGenHerwig::DaughtersSelection(TParticle* iparticle, TClonesArray* particles)
 439 {
 440 //
 441 // Looks recursively if one of the daughters has been selected
 442 //
 443 //    printf("\n Consider daughters %d:",iparticle->GetPdgCode());
 444     Int_t imin=-1;
 445     Int_t imax=-1;
 446     Int_t i;
 447     Bool_t hasDaughters= (iparticle->GetFirstDaughter() >=0);
 448     Bool_t selected=kFALSE;
 449     if (hasDaughters) {
 450         imin=iparticle->GetFirstDaughter();
 451         imax=iparticle->GetLastDaughter();
 452         for (i=imin; i<= imax; i++){
 453             TParticle *  jparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 454             Int_t ip=jparticle->GetPdgCode();
 455             if (KinematicSelection(jparticle,0)&&SelectFlavor(ip)) {
 456                 selected=kTRUE; break;
 457             }
 458             if (DaughtersSelection(jparticle, particles)) {selected=kTRUE; break; }
 459         }
 460     } else {
 461         return kFALSE;
 462     }
 463
 464     return selected;
 465 }
 466
 467
 468 Bool_t AliGenHerwig::SelectFlavor(Int_t pid)
 469 {
 470 // Select flavor of particle
 471 // 0: all
 472 // 4: charm and beauty
 473 // 5: beauty
 474     if (fFlavor == 0) return kTRUE;
 475
 476     Int_t ifl=TMath::Abs(pid/100);
 477     if (ifl > 10) ifl/=10;
 478     return (fFlavor == ifl);
 479 }
 480
 481 Bool_t AliGenHerwig::Stable(TParticle*  particle)
 482 {
 483 // Return true for a stable particle
 484 //
 485     Int_t kf = TMath::Abs(particle->GetPdgCode());
 486
 487     if ( (particle->GetFirstDaughter() < 0 ) || (kf == 1000*fFlavor+122))
 488
 489     {
 490         return kTRUE;
 491     } else {
 492         return kFALSE;
 493     }
 494 }
 495
 496 void AliGenHerwig::FinishRun()
 497 {
 498   fHerwig->Hwefin();
 499 }
 500
 501 void AliGenHerwig::FinishRunJimmy()
 502 {
 503   fHerwig->Hwefin();
 504   fHerwig->Jmefin();
 505
 506 }
 507
 508
 509 void AliGenHerwig::MakeHeader()
 510 {
 511 //
 512 // Make header for the simulated event
 513 //
 514   if (fHeader) delete fHeader;
 515   fHeader = new AliGenHerwigEventHeader("Herwig");
 516 //
 517 // Event type
 518     ((AliGenHerwigEventHeader*) fHeader)->SetProcessType(fHerwig->GetIHPRO());
 519 //
 520 // Number of trials
 521     ((AliGenHerwigEventHeader*) fHeader)->SetTrials(fTrials);
 522 //
 523 // Event Vertex
 524     fHeader->SetPrimaryVertex(fVertex);
 525
 526 //
 527 // Number of primaries
 528     fHeader->SetNProduced(fNprimaries);
 529 //  Pass header
 530 //
 531     AddHeader(fHeader);
 532     fHeader = 0x0;
 533 }