THerwig/AliGenHerwig.cxx

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