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 "AliHerwigRndm.h"
  32 #include "AliMC.h"
  33 #include "AliRun.h"
  34 #include "driver.h"
  35
  36 ClassImp(AliGenHerwig)
  37
  38
  39   AliGenHerwig::AliGenHerwig() :
  40     AliGenMC(),
  41     fAutPDF("LHAPDF"),
  42     fModPDF(19070),
  43     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  44     fKeep(0),
  45     fDecaysOff(1),
  46     fTrigger(0),
  47     fSelectAll(0),
  48     fFlavor(0),
  49     fMomentum1(7000),
  50     fMomentum2(7000),
  51     fKineBias(1),
  52     fTrials(0),
  53     fXsection(0),
  54     fHerwig(0x0),
  55     fProcess(0),
  56     fPtHardMin(0.),
  57     fPtHardMax(9999.),
  58     fPtRMS(0.),
  59     fMaxPr(10),
  60     fMaxErrors(1000),
  61     fEnSoft(1),
  62     fEv1Pr(0),
  63     fEv2Pr(0),
  64     fFileName(0),
  65     fEtaMinParton(-20.),
  66     fEtaMaxParton(20.),
  67     fPhiMinParton(0.),
  68     fPhiMaxParton(2.* TMath::Pi()),
  69     fEtaMinGamma(-20.),
  70     fEtaMaxGamma(20.),
  71     fPhiMinGamma(0.),
  72     fPhiMaxGamma(2. * TMath::Pi())
  73 {
  74 // Constructor
  75   fEnergyCMS = 14000;
  76 }
  77
  78 AliGenHerwig::AliGenHerwig(Int_t npart)
  79     :AliGenMC(npart),
  80     fAutPDF("LHAPDF"),
  81     fModPDF(19070),
  82     fStrucFunc(kCTEQ5L),
  83     fKeep(0),
  84     fDecaysOff(1),
  85     fTrigger(0),
  86     fSelectAll(0),
  87     fFlavor(0),
  88     fMomentum1(7000),
  89     fMomentum2(7000),
  90     fKineBias(1),
  91     fTrials(0),
  92     fXsection(0),
  93     fHerwig(0x0),
  94     fProcess(0),
  95     fPtHardMin(0.),
  96     fPtHardMax(9999.),
  97     fPtRMS(0.),
  98     fMaxPr(10),
  99     fMaxErrors(1000),
 100     fEnSoft(1),
 101     fEv1Pr(0),
 102     fEv2Pr(0),
 103     fFileName(0),
 104     fEtaMinParton(-20.),
 105     fEtaMaxParton(20.),
 106     fPhiMinParton(0.),
 107     fPhiMaxParton(2.* TMath::Pi()),
 108     fEtaMinGamma(-20.),
 109     fEtaMaxGamma(20.),
 110     fPhiMinGamma(0.),
 111     fPhiMaxGamma(2. * TMath::Pi())
 112 {
 113     fEnergyCMS = 14000;
 114     SetTarget();
 115     SetProjectile();
 116     // Set random number generator
 117     AliHerwigRndm::SetHerwigRandom(GetRandom());
 118 }
 119
 120 AliGenHerwig::~AliGenHerwig()
 121 {
 122 // Destructor
 123 }
 124
 125 void AliGenHerwig::SetEventListRange(Int_t eventFirst, Int_t eventLast)
 126 {
 127   fEv1Pr = ++eventFirst;
 128   fEv2Pr = ++eventLast;
 129   if ( fEv2Pr == -1 ) fEv2Pr = fEv2Pr;
 130 }
 131
 132 void AliGenHerwig::Init()
 133 {
 134 // Initialisation
 135   fTarget.Resize(8);
 136   fProjectile.Resize(8);
 137   SetMC(new THerwig6());
 138   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 139   // initialize common blocks
 140   fHerwig->Initialize(fProjectile, fTarget, fMomentum1, fMomentum2, fProcess);
 141   // reset parameters according to user needs
 142   InitPDF();
 143   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 144   fHerwig->SetPTMAX(fPtHardMax);
 145   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 146   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 147   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 148   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 149
 150   fHerwig->SetEV1PR(fEv1Pr);
 151   fHerwig->SetEV2PR(fEv2Pr);
 152
 153 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 154 //       RMASS(1)=0.32
 155 //       RMASS(2)=0.32
 156 //       RMASS(3)=0.5
 157 //       RMASS(4)=1.55
 158 //       RMASS(5)=4.75
 159 //       RMASS(6)=174.3
 160 //       RMASS(13)=0.75
 161
 162   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 163   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 164
 165   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 166
 167   //fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 168
 169   // compute parameter dependent constants
 170   fHerwig->PrepareRun();
 171 }
 172
 173 void AliGenHerwig::InitJimmy()
 174 {
 175 // Initialisation
 176   fTarget.Resize(8);
 177   fProjectile.Resize(8);
 178   SetMC(new THerwig6());
 179   fHerwig=(THerwig6*) fMCEvGen;
 180   // initialize common blocks
 181   fHerwig->InitializeJimmy(fProjectile, fTarget, fMomentum1, fMomentum2, fProcess);
 182   // reset parameters according to user needs
 183   InitPDF();
 184   fHerwig->SetPTMIN(fPtHardMin);
 185   fHerwig->SetPTRMS(fPtRMS);
 186   fHerwig->SetMAXPR(fMaxPr);
 187   fHerwig->SetMAXER(fMaxErrors);
 188   fHerwig->SetENSOF(fEnSoft);
 189
 190   fHerwig->SetEV1PR(fEv1Pr);
 191   fHerwig->SetEV2PR(fEv2Pr);
 192
 193 // C---D,U,S,C,B,T QUARK AND GLUON MASSES (IN THAT ORDER)
 194 //       RMASS(1)=0.32
 195 //       RMASS(2)=0.32
 196 //       RMASS(3)=0.5
 197 //       RMASS(4)=1.55
 198 //       RMASS(5)=4.75
 199 //       RMASS(6)=174.3
 200 //       RMASS(13)=0.75
 201
 202   fHerwig->SetRMASS(4,1.2);
 203   fHerwig->SetRMASS(5,4.75);
 204
 205   if ( fProcess < 0 ) strncpy(VVJIN.QQIN,fFileName.Data(),50);
 206
 207   //  fHerwig->Hwusta("PI0     ");
 208
 209   // compute parameter dependent constants
 210   fHerwig->PrepareRunJimmy();
 211 }
 212
 213 void AliGenHerwig::InitPDF()
 214 {
 215   switch(fStrucFunc)
 216     {
 217 // ONLY USES LHAPDF STRUCTURE FUNCTIONS
 218     case kGRVLO98:
 219       fModPDF=80060;
 220       fAutPDF="HWLHAPDF";
 221       break;
 222     case kCTEQ6:
 223       fModPDF=10040;
 224       fAutPDF="HWLHAPDF";
 225       break;
 226     case kCTEQ61:
 227       fModPDF=10100;
 228       fAutPDF="HWLHAPDF";
 229       break;
 230     case kCTEQ6m:
 231       fModPDF=10050;
 232       fAutPDF="HWLHAPDF";
 233       break;
 234     case kCTEQ6l:
 235       fModPDF=10041;
 236       fAutPDF="HWLHAPDF";
 237       break;
 238     case kCTEQ6ll:
 239       fModPDF=10042;
 240       fAutPDF="HWLHAPDF";
 241       break;
 242     case kCTEQ5M:
 243       fModPDF=19050;
 244       fAutPDF="HWLHAPDF";
 245       break;
 246     case kCTEQ5L:
 247       fModPDF=19070;
 248       fAutPDF="HWLHAPDF";
 249       break;
 250     case kCTEQ4M:
 251       fModPDF=19150;
 252       fAutPDF="HWLHAPDF";
 253       break;
 254     case kCTEQ4L:
 255       fModPDF=19170;
 256       fAutPDF="HWLHAPDF";
 257       break;
 258 //    case kMRST2004nlo:
 259 //      fModPDF=20400;
 260 //      fAutPDF="HWLHAPDF";
 261 //      break;
 262     default:
 263       cerr << "This structure function is not inplemented " << fStrucFunc << endl;
 264       break;
 265     }
 266   fAutPDF.Resize(20);
 267   fHerwig->SetMODPDF(1,fModPDF);
 268   fHerwig->SetMODPDF(2,fModPDF);
 269   fHerwig->SetAUTPDF(1,fAutPDF);
 270   fHerwig->SetAUTPDF(2,fAutPDF);
 271 }
 272
 273 void AliGenHerwig::Generate()
 274 {
 275   // Generate one event
 276
 277   Float_t polar[3] =   {0,0,0};
 278   Float_t origin[3]=   {0,0,0};
 279   Float_t origin0[3]=  {0,0,0};
 280   Float_t p[4], random[6];
 281
 282   static TClonesArray *particles;
 283   //  converts from mm/c to s
 284   const Float_t kconv=0.001/2.999792458e8;
 285   //
 286   Int_t nt=0;
 287   Int_t jev=0;
 288   Int_t j, kf, ks, imo;
 289   kf=0;
 290
 291   if(!particles) particles=new TClonesArray("TParticle",10000);
 292
 293   fTrials=0;
 294   for (j=0;j<3;j++) origin0[j]=fOrigin[j];
 295   if(fVertexSmear==kPerEvent) {
 296     Rndm(random,6);
 297     for (j=0;j<3;j++) {
 298       origin0[j]+=fOsigma[j]*TMath::Cos(2*random[2*j]*TMath::Pi())*
 299         TMath::Sqrt(-2*TMath::Log(random[2*j+1]));
 300     }
 301   }
 302
 303   while(1)
 304     {
 305         fHerwig->GenerateEvent();
 306         fTrials++;
 307         fHerwig->ImportParticles(particles,"All");
 308         Int_t np = particles->GetEntriesFast()-1;
 309         if (np == 0 ) continue;
 310
 311         //Check hard partons or direct gamma in kine range
 312
 313         if (fProcess == kHeJets || fProcess == kHeDirectGamma) {
 314           TParticle* parton1 = (TParticle *) particles->At(6);
 315           TParticle* parton2 = (TParticle *) particles->At(7);
 316           if (!CheckParton(parton1, parton2))  continue ;
 317         }
 318
 319         Int_t nc=0;
 320
 321         Int_t * newPos = new Int_t[np];
 322         for (Int_t i = 0; i<np; i++) *(newPos+i)=-1;
 323
 324         for (Int_t i = 0; i<np; i++) {
 325             TParticle *  iparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 326             imo = iparticle->GetFirstMother();
 327             kf        = iparticle->GetPdgCode();
 328             ks        = iparticle->GetStatusCode();
 329             if (ks != 3 &&
 330                 KinematicSelection(iparticle,0))
 331             {
 332                 nc++;
 333                 p[0]=iparticle->Px();
 334                 p[1]=iparticle->Py();
 335                 p[2]=iparticle->Pz();
 336                 p[3]=iparticle->Energy();
 337                 origin[0]=origin0[0]+iparticle->Vx()/10;
 338                 origin[1]=origin0[1]+iparticle->Vy()/10;
 339                 origin[2]=origin0[2]+iparticle->Vz()/10;
 340                 Float_t tof = kconv*iparticle->T();
 341                 Int_t   iparent = (imo > -1) ? newPos[imo] : -1;
 342                 Int_t   trackIt = (ks == 1) && fTrackIt;
 343                 PushTrack(trackIt, iparent, kf,
 344                           p[0], p[1], p[2], p[3],
 345                           origin[0], origin[1], origin[2],
 346                           tof,
 347                           polar[0], polar[1], polar[2],
 348                           kPPrimary, nt, fHerwig->GetEVWGT(), ks);
 349                 KeepTrack(nt);
 350                 newPos[i]=nt;
 351             } // end of if: selection of particle
 352         } // end of for: particle loop
 353         if (newPos) delete[] newPos;
 354         //      MakeHeader();
 355         if (nc > 0) {
 356             jev+=nc;
 357             if (jev >= fNpart || fNpart == -1) {
 358                 fKineBias=Float_t(fNpart)/Float_t(fTrials);
 359                 break;
 360             }
 361         }
 362     }
 363   SetHighWaterMark(nt);
 364 //  adjust weight due to kinematic selection
 365   AdjustWeights();
 366 //  get cross-section
 367   fXsection=fHerwig->GetAVWGT();
 368   //printf(">> trials << %d\n",fTrials);
 369 }
 370
 371 Bool_t AliGenHerwig::CheckParton(TParticle* parton1, TParticle* parton2)
 372 {
 373 // Check the kinematic trigger condition
 374 //
 375 //Select events with parton max energy
 376     if(fPtHardMax < parton1->Pt()) return kFALSE;
 377
 378 // Select events within angular window
 379     Double_t eta[2];
 380     eta[0] = parton1->Eta();
 381     eta[1] = parton2->Eta();
 382     Double_t phi[2];
 383     phi[0] = parton1->Phi();
 384     phi[1] = parton2->Phi();
 385     Int_t    pdg[2];
 386     pdg[0] = parton1->GetPdgCode();
 387     pdg[1] = parton2->GetPdgCode();
 388     printf("min %f, max %f\n",fPtHardMin, fPtHardMax);
 389     printf("Parton 1: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton1->GetName(),parton1->Pt(), eta[0],phi[0]*TMath::RadToDeg());
 390     printf("Parton 2: %s, pT= %2.2f, eta = %1.2f, phi = %2.2f\n", parton2->GetName(),parton2->Pt(), eta[1],phi[1]*TMath::RadToDeg());
 391
 392     if (fProcess == kHeJets) {
 393       //Check if one of the 2 outgoing partons are in the eta-phi window
 394       for(Int_t i = 0; i < 2; i++)
 395         if ((eta[i] < fEtaMaxParton  && eta[i] > fEtaMinParton) &&
 396             (phi[i] < fPhiMaxParton  && phi[i] > fPhiMinParton)) return  kTRUE ;
 397     }
 398
 399     else {
 400       //Check if the gamma and the jet  are in the eta-phi window
 401       Int_t igj = 0;
 402       Int_t ijj = 0;
 403       if(pdg[0] == 22) ijj=1;
 404       else igj=1;
 405       if ((eta[ijj] < fEtaMaxParton   && eta[ijj] > fEtaMinParton) &&
 406           (phi[ijj] < fPhiMaxParton   && phi[ijj] > fPhiMinParton)) {
 407
 408         if ((eta[igj] < fEtaMaxGamma   && eta[igj] > fEtaMinGamma) &&
 409             (phi[igj] < fPhiMaxGamma   && phi[igj] > fPhiMinGamma)) return  kTRUE;
 410
 411       }
 412     }
 413
 414     return kFALSE ;
 415 }
 416
 417 void AliGenHerwig::AdjustWeights()
 418 {
 419 // Adjust the weights after generation of all events
 420     TParticle *part;
 421     Int_t ntrack=gAlice->GetMCApp()->GetNtrack();
 422     for (Int_t i=0; i<ntrack; i++) {
 423         part= gAlice->GetMCApp()->Particle(i);
 424         part->SetWeight(part->GetWeight()*fKineBias);
 425     }
 426 }
 427
 428
 429 void AliGenHerwig::KeepFullEvent()
 430 {
 431     fKeep=1;
 432 }
 433
 434 Bool_t AliGenHerwig::DaughtersSelection(TParticle* iparticle, TClonesArray* particles)
 435 {
 436 //
 437 // Looks recursively if one of the daughters has been selected
 438 //
 439 //    printf("\n Consider daughters %d:",iparticle->GetPdgCode());
 440     Int_t imin=-1;
 441     Int_t imax=-1;
 442     Int_t i;
 443     Bool_t hasDaughters= (iparticle->GetFirstDaughter() >=0);
 444     Bool_t selected=kFALSE;
 445     if (hasDaughters) {
 446         imin=iparticle->GetFirstDaughter();
 447         imax=iparticle->GetLastDaughter();
 448         for (i=imin; i<= imax; i++){
 449             TParticle *  jparticle       = (TParticle *) particles->At(i);
 450             Int_t ip=jparticle->GetPdgCode();
 451             if (KinematicSelection(jparticle,0)&&SelectFlavor(ip)) {
 452                 selected=kTRUE; break;
 453             }
 454             if (DaughtersSelection(jparticle, particles)) {selected=kTRUE; break; }
 455         }
 456     } else {
 457         return kFALSE;
 458     }
 459
 460     return selected;
 461 }
 462
 463
 464 Bool_t AliGenHerwig::SelectFlavor(Int_t pid)
 465 {
 466 // Select flavor of particle
 467 // 0: all
 468 // 4: charm and beauty
 469 // 5: beauty
 470     if (fFlavor == 0) return kTRUE;
 471
 472     Int_t ifl=TMath::Abs(pid/100);
 473     if (ifl > 10) ifl/=10;
 474     return (fFlavor == ifl);
 475 }
 476
 477 Bool_t AliGenHerwig::Stable(TParticle*  particle)
 478 {
 479 // Return true for a stable particle
 480 //
 481     Int_t kf = TMath::Abs(particle->GetPdgCode());
 482
 483     if ( (particle->GetFirstDaughter() < 0 ) || (kf == 1000*fFlavor+122))
 484
 485     {
 486         return kTRUE;
 487     } else {
 488         return kFALSE;
 489     }
 490 }
 491
 492 void AliGenHerwig::FinishRun()
 493 {
 494   fHerwig->Hwefin();
 495 }
 496
 497 void AliGenHerwig::FinishRunJimmy()
 498 {
 499   fHerwig->Hwefin();
 500   fHerwig->Jmefin();
 501
 502 }
 503