THerwig/THerwig6.cxx

   1 // definition of c++ Class THerwig6 to be used in ROOT
   2 // this is a c++ interface to the F77 Herwig6 program
   3 // author: j. g. contreras jgcn@moni.mda.cinvestav.mx
   4 // date: december 22, 2000
   5 //  Class THerwig6 is an interface to the Herwig program
   6 //
   7 // C-----------------------------------------------------------------------
   8 // C                           H E R W I G
   9 // C
  10 // C            a Monte Carlo event generator for simulating
  11 // C        +---------------------------------------------------+
  12 // C        | Hadron Emission Reactions With Interfering Gluons |
  13 // C        +---------------------------------------------------+
  14 // C I.G. Knowles(*), G. Marchesini(+), M.H. Seymour($) and B.R. Webber(#)
  15 // C-----------------------------------------------------------------------
  16 // C with Minimal Supersymmetric Standard Model Matrix Elements by
  17 // C                  S. Moretti($) and K. Odagiri($)
  18 // C-----------------------------------------------------------------------
  19 // C R parity violating Supersymmetric Decays and Matrix Elements by
  20 // C                          P. Richardson(&)
  21 // C-----------------------------------------------------------------------
  22 // C matrix element corrections to top decay and Drell-Yan type processes
  23 // C                         by G. Corcella(+)
  24 // C-----------------------------------------------------------------------
  25 // C Deep Inelastic Scattering and Heavy Flavour Electroproduction by
  26 // C                  G. Abbiendi(@) and L. Stanco(%)
  27 // C-----------------------------------------------------------------------
  28 // C and Jet Photoproduction in Lepton-Hadron Collisions by J. Chyla(~)
  29 // C-----------------------------------------------------------------------
  30 // C(*)  Department of Physics & Astronomy, University of Edinburgh
  31 // C(+)  Dipartimento di Fisica, Universita di Milano
  32 // C($)  Rutherford Appleton Laboratory
  33 // C(#)  Cavendish Laboratory, Cambridge
  34 // C(&)  Department of Physics, University of Oxford
  35 // C(@)  Dipartimento di Fisica, Universita di Bologna
  36 // C(%)  Dipartimento di Fisica, Universita di Padova
  37 // C(~)  Institute of Physics, Prague
  38 // C-----------------------------------------------------------------------
  39 // C                  Version 6.100 - 16th December 1999
  40 // C-----------------------------------------------------------------------
  41 // C Main reference:
  42 // C    G.Marchesini,  B.R.Webber,  G.Abbiendi,  I.G.Knowles,  M.H.Seymour,
  43 // C    and L.Stanco, Computer Physics Communications 67 (1992) 465.
  44 // C-----------------------------------------------------------------------
  45 // C Please send e-mail about  this program  to one of the  authors at the
  46 // C following Internet addresses:
  47 // C    I.Knowles@ed.ac.uk        Giuseppe.Marchesini@mi.infn.it
  48 // C    M.Seymour@rl.ac.uk        webber@hep.phy.cam.ac.uk
  49 // C-----------------------------------------------------------------------
  50
  51
  52 #include "THerwig6.h"
  53 #include "TClonesArray.h"
  54 #include "TParticle.h"
  55 #include "TObjArray.h"
  56
  57
  58 ClassImp(THerwig6)
  59
  60 extern "C" {
  61   void*  herwig6_common_block_address_(char*, int len);
  62   void   herwig6_open_fortran_file_ (int* lun, char* name, int);
  63   void   herwig6_close_fortran_file_(int* lun);
  64 }
  65
  66
  67 THerwig6::THerwig6() : TGenerator("Herwig6","Herwig6") {
  68
  69 // THerwig6 constructor: creates a TClonesArray in which it will store all
  70 // particles. Note that there may be only one functional THerwig6 object
  71 // at a time, so it's not use to create more than one instance of it.
  72
  73   delete fParticles; // was allocated as TObjArray in TGenerator
  74
  75   fParticles = new TClonesArray("TParticle",50);
  76
  77   // initialize common-blocks
  78   fHepevt = (Hepevt_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HEPEVT",6);
  79   fHwbeam = (Hwbeam_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWBEAM",6);
  80   fHwbmch = (Hwbmch_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWBMCH",6);
  81   fHwproc = (Hwproc_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPROC",6);
  82   fHwpram = (Hwpram_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPRAM",6);
  83   fHwprch = (Hwprch_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPRCH",6);
  84   fHwpart = (Hwpart_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPART",6);
  85   fHwparp = (Hwparp_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPARP",6);
  86   fHwbosc = (Hwbosc_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWBOSC",6);
  87   fHwparc = (Hwparc_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPARC",6);
  88   fHwbrch = (Hwbrch_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWBRCH",6);
  89   fHwevnt = (Hwevnt_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWEVNT",6);
  90   fHwhard = (Hwhard_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWHARD",6);
  91   fHwprop = (Hwprop_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWPROP",6);
  92   fHwunam = (Hwunam_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWUNAM",6);
  93   fHwupdt = (Hwupdt_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWUPDT",6);
  94   fHwuwts = (Hwuwts_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWUWTS",6);
  95   fHwuclu = (Hwuclu_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWUCLU",6);
  96   fHwdist = (Hwdist_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWDIST",6);
  97   fHwqdks = (Hwqdks_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWQDKS",6);
  98   fHwusud = (Hwusud_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWUSUD",6);
  99   fHwsusy = (Hwsusy_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWSUSY",6);
 100   fHwrpar = (Hwrpar_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWRPAR",6);
 101   fHwminb = (Hwminb_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWMINB",6);
 102   fHwclus = (Hwclus_t*) herwig6_common_block_address_((char*)"HWCLUS",6);
 103  }
 104
 105 //------------------------------------------------------------------------------
 106  THerwig6::~THerwig6()
 107  {
 108 // Destroys the object, deletes and disposes all TParticles currently on list.
 109
 110     if (fParticles) {
 111       fParticles->Delete();
 112       delete fParticles;
 113       fParticles = 0;
 114    }
 115  }
 116
 117 //______________________________________________________________________________
 118 void THerwig6::GenerateEvent()
 119 {
 120
 121   //initialize event
 122   hwuine_();
 123   // generate hard subprocess
 124   hwepro_();
 125   // generate parton cascades
 126   hwbgen_();
 127   // do heavy objects decay
 128   hwdhob_();
 129   // do cluster formation
 130   hwcfor_();
 131   // do cluster decays
 132   hwcdec_();
 133   // do unstable particle decays
 134   hwdhad_();
 135   // do heavy flavor hadrons decay
 136   hwdhvy_();
 137   // add soft underlying event
 138   hwmevt_();
 139   // finish event
 140   hwufne_();
 141 }
 142
 143 //______________________________________________________________________________
 144 void THerwig6::OpenFortranFile(int lun, char* name) {
 145   herwig6_open_fortran_file_(&lun, name, strlen(name));
 146 }
 147
 148 //______________________________________________________________________________
 149 void THerwig6::CloseFortranFile(int lun) {
 150   herwig6_close_fortran_file_(&lun);
 151 }
 152
 153 void THerwig6::Initialize(const char *beam, const char *target, double pbeam1, double pbeam2, int iproc)
 154
 155 {
 156   // perform the initialization for Herwig6
 157   // sets correct title.
 158   // after calling this method all parameters are set to their default
 159   // values. If you want to modify any parameter you have to set the new
 160   // value after calling Initialize and before PrepareRun.
 161
 162    char  cbeam[8];
 163    strncpy(cbeam,beam,8);
 164    char  ctarget[8];
 165    strncpy(ctarget,target,8);
 166    printf("\n Initializing Herwig !! \n");
 167    if ( (!strncmp(beam, "E+"    ,2)) &&
 168         (!strncmp(beam, "E-"    ,2)) &&
 169         (!strncmp(beam, "MU+"   ,3)) &&
 170         (!strncmp(beam, "MU-"   ,3)) &&
 171         (!strncmp(beam, "NUE"   ,3)) &&
 172         (!strncmp(beam, "NUEB"  ,4)) &&
 173         (!strncmp(beam, "NUMU"  ,4)) &&
 174         (!strncmp(beam, "NMUB"  ,4)) &&
 175         (!strncmp(beam, "NTAU"  ,4)) &&
 176         (!strncmp(beam, "NTAB"  ,4)) &&
 177         (!strncmp(beam, "GAMA"  ,4)) &&
 178         (!strncmp(beam, "P       ",8)) &&
 179         (!strncmp(beam, "PBAR    ",8)) &&
 180         (!strncmp(beam, "N"     ,1)) &&
 181         (!strncmp(beam, "NBAR"  ,4)) &&
 182         (!strncmp(beam, "PI+"   ,3)) &&
 183         (!strncmp(beam, "PI-"   ,3)) ) {
 184       printf("WARNING! In THerwig6:Initialize():\n");
 185       printf(" specified beam=%s is unrecognized .\n",beam);
 186       printf(" resetting to \"P\" .");
 187       sprintf(cbeam,"P");
 188    }
 189
 190    if ( (!strncmp(target, "E+"    ,2)) &&
 191         (!strncmp(target, "E-"    ,2)) &&
 192         (!strncmp(target, "MU+"   ,3)) &&
 193         (!strncmp(target, "MU-"   ,3)) &&
 194         (!strncmp(target, "NUE"   ,3)) &&
 195         (!strncmp(target, "NUEB"  ,4)) &&
 196         (!strncmp(target, "NUMU"  ,4)) &&
 197         (!strncmp(target, "NMUB"  ,4)) &&
 198         (!strncmp(target, "NTAU"  ,4)) &&
 199         (!strncmp(target, "NTAB"  ,4)) &&
 200         (!strncmp(target, "GAMA"  ,4)) &&
 201         (!strncmp(target, "P       ",8)) &&
 202         (!strncmp(target, "PBAR    ",8)) &&
 203         (!strncmp(target, "N"     ,1)) &&
 204         (!strncmp(target, "NBAR"  ,4)) &&
 205         (!strncmp(target, "PI+"   ,3)) &&
 206         (!strncmp(target, "PI-"   ,3)) ) {
 207       printf("WARNING! In THerwig6:Initialize():\n");
 208       printf(" specified target=%s is unrecognized .\n",target);
 209       printf(" resetting to \"P\" .");
 210       sprintf(ctarget,"P");
 211    }
 212
 213    // initialization:
 214    // type of beams
 215    strncpy(fHwbmch->PART1,beam,8);
 216    strncpy(fHwbmch->PART2,target,8);
 217    // momentum of beams
 218    fHwproc->PBEAM1=pbeam1;
 219    fHwproc->PBEAM2=pbeam2;
 220    // process to generate
 221    fHwproc->IPROC=iproc;
 222    // not used in the class definition
 223    fHwproc->MAXEV=1;
 224
 225    // reset all parameters
 226    hwigin_();
 227
 228    // set correct title
 229    char atitle[132];
 230    double win=pbeam1+pbeam2;
 231    printf("\n %s - %s at %g GeV",beam,target,win);
 232    sprintf(atitle,"%s-%s at %g GeV",cbeam,ctarget,win);
 233    SetTitle(atitle);
 234 }
 235
 236 void THerwig6::PrepareRun()
 237 {
 238   // compute parameter dependent constants
 239   hwuinc_();
 240   // initialize elementary processes
 241   hweini_();
 242 }
 243
 244 //______________________________________________________________________________
 245 TObjArray* THerwig6::ImportParticles(Option_t *option)
 246 {
 247 //
 248 //  Default primary creation method. It reads the /HEPEVT/ common block which
 249 //  has been filled by the GenerateEvent method. If the event generator does
 250 //  not use the HEPEVT common block, This routine has to be overloaded by
 251 //  the subclasses.
 252 //  The default action is to store only the stable particles (ISTHEP = 1)
 253 //  This can be demanded explicitly by setting the option = "Final"
 254 //  If the option = "All", all the particles are stored.
 255 //
 256   fParticles->Clear();
 257   Int_t numpart = fHepevt->NHEP;
 258   TClonesArray &a = *((TClonesArray*)fParticles);
 259   if (!strcmp(option,"") || !strcmp(option,"Final")) {
 260     for (Int_t i = 0; i<=numpart; i++) {
 261       if (fHepevt->ISTHEP[i] == 1) {
 262 //
 263 //  Use the common block values for the TParticle constructor
 264 //
 265         new(a[i]) TParticle(
 266                                    fHepevt->IDHEP[i],
 267                                    fHepevt->ISTHEP[i],
 268                                    fHepevt->JMOHEP[i][0]-1,
 269                                    fHepevt->JMOHEP[i][1]-1,
 270                                    fHepevt->JDAHEP[i][0]-1,
 271                                    fHepevt->JDAHEP[i][1]-1,
 272
 273                                    fHepevt->PHEP[i][0],
 274                                    fHepevt->PHEP[i][1],
 275                                    fHepevt->PHEP[i][2],
 276                                    fHepevt->PHEP[i][3],
 277                                    fHepevt->VHEP[i][0],
 278                                    fHepevt->VHEP[i][1],
 279                                    fHepevt->VHEP[i][2],
 280                                    fHepevt->VHEP[i][3]);
 281         }
 282      }
 283   }
 284   else if (!strcmp(option,"All")) {
 285     for (Int_t i = 0; i<=numpart; i++) {
 286       new(a[i]) TParticle(
 287                                    fHepevt->IDHEP[i],
 288                                    fHepevt->ISTHEP[i],
 289                                    fHepevt->JMOHEP[i][0]-1,
 290                                    fHepevt->JMOHEP[i][1]-1,
 291                                    fHepevt->JDAHEP[i][0]-1,
 292                                    fHepevt->JDAHEP[i][1]-1,
 293
 294                                    fHepevt->PHEP[i][0],
 295                                    fHepevt->PHEP[i][1],
 296                                    fHepevt->PHEP[i][2],
 297                                    fHepevt->PHEP[i][3],
 298                                    fHepevt->VHEP[i][0],
 299                                    fHepevt->VHEP[i][1],
 300                                    fHepevt->VHEP[i][2],
 301                                    fHepevt->VHEP[i][3]);
 302     }
 303   }
 304   return fParticles;
 305 }
 306
 307 //______________________________________________________________________________
 308 Int_t THerwig6::ImportParticles(TClonesArray *particles, Option_t *option)
 309 {
 310 //
 311 //  Default primary creation method. It reads the /HEPEVT/ common block which
 312 //  has been filled by the GenerateEvent method. If the event generator does
 313 //  not use the HEPEVT common block, This routine has to be overloaded by
 314 //  the subclasses.
 315 //  The function loops on the generated particles and store them in
 316 //  the TClonesArray pointed by the argument particles.
 317 //  The default action is to store only the stable particles (ISTHEP = 1)
 318 //  This can be demanded explicitly by setting the option = "Final"
 319 //  If the option = "All", all the particles are stored.
 320 //
 321   if (particles == 0) return 0;
 322   TClonesArray &refParticles = *particles;
 323   refParticles.Clear();
 324   Int_t numpart = fHepevt->NHEP;
 325   if (!strcmp(option,"") || !strcmp(option,"Final")) {
 326     for (Int_t i = 0; i< numpart; i++) {
 327       if (fHepevt->ISTHEP[i] == 1) {
 328 //
 329 //  Use the common block values for the TParticle constructor
 330 //
 331         new(refParticles[i]) TParticle(
 332                                    fHepevt->IDHEP[i],
 333                                    fHepevt->ISTHEP[i],
 334                                    fHepevt->JMOHEP[i][0]-1,
 335                                    fHepevt->JMOHEP[i][1]-1,
 336                                    fHepevt->JDAHEP[i][0]-1,
 337                                    fHepevt->JDAHEP[i][1]-1,
 338
 339                                    fHepevt->PHEP[i][0],
 340                                    fHepevt->PHEP[i][1],
 341                                    fHepevt->PHEP[i][2],
 342                                    fHepevt->PHEP[i][3],
 343                                    fHepevt->VHEP[i][0],
 344                                    fHepevt->VHEP[i][1],
 345                                    fHepevt->VHEP[i][2],
 346                                    fHepevt->VHEP[i][3]);
 347         }
 348      }
 349   }
 350   else if (!strcmp(option,"All")) {
 351     for (Int_t i = 0; i< numpart; i++) {
 352       new(refParticles[i]) TParticle(
 353                                    fHepevt->IDHEP[i],
 354                                    fHepevt->ISTHEP[i],
 355                                    fHepevt->JMOHEP[i][0]-1,
 356                                    fHepevt->JMOHEP[i][1]-1,
 357                                    fHepevt->JDAHEP[i][0]-1,
 358                                    fHepevt->JDAHEP[i][1]-1,
 359
 360                                    fHepevt->PHEP[i][0],
 361                                    fHepevt->PHEP[i][1],
 362                                    fHepevt->PHEP[i][2],
 363                                    fHepevt->PHEP[i][3],
 364                                    fHepevt->VHEP[i][0],
 365                                    fHepevt->VHEP[i][1],
 366                                    fHepevt->VHEP[i][2],
 367                                    fHepevt->VHEP[i][3]);
 368     }
 369   }
 370   return numpart;
 371 }
 372
 373 void THerwig6::Hwigin()
 374 {
 375   hwigin_();
 376 }
 377
 378 void THerwig6::Hwuinc()
 379 {
 380   hwuinc_();
 381 }
 382
 383 void THerwig6::Hwusta(char* name)
 384
 385 {
 386   hwusta_(name,8);
 387 }
 388
 389 void THerwig6::Hweini()
 390
 391 {
 392   hweini_();
 393 }
 394
 395 void THerwig6::Hwuine()
 396
 397 {
 398   hwuine_();
 399 }
 400
 401 void THerwig6::Hwepro()
 402
 403 {
 404   hwepro_();
 405 }
 406
 407 void THerwig6::Hwbgen()
 408
 409 {
 410   hwbgen_();
 411 }
 412
 413 void THerwig6::Hwdhob()
 414
 415 {
 416   hwdhob_();
 417 }
 418
 419 void THerwig6::Hwcfor()
 420
 421 {
 422   hwcfor_();
 423 }
 424
 425 void THerwig6::Hwcdec()
 426
 427 {
 428   hwcdec_();
 429 }
 430
 431 void THerwig6::Hwdhad()
 432
 433 {
 434   hwdhad_();
 435 }
 436
 437 void THerwig6::Hwdhvy()
 438
 439 {
 440   hwdhvy_();
 441 }
 442
 443 void THerwig6::Hwmevt()
 444
 445 {
 446   hwmevt_();
 447 }
 448
 449 void THerwig6::Hwufne()
 450
 451 {
 452   hwufne_();
 453 }
 454
 455 void THerwig6::Hwefin()
 456
 457 {
 458   hwefin_();
 459 }
 460
 461 void THerwig6::SetupTest()
 462 {
 463   // exampe of running herwig and generating one event
 464   // after changing some options
 465   Initialize("P","PBAR",900.,900.,1500);
 466   // here you can set some parameters
 467   SetPTMIN(15.); // Min pt in hadronic jet production
 468   SetYJMIN(-4.); // Min jet rapidity
 469   SetYJMAX(4.);  // Max jet rapidity
 470   // after you set your wished parameters
 471   // herwig can do its work
 472   PrepareRun();
 473   int nEvToGenerate=1;
 474   for (int i=0;i<nEvToGenerate;i++)
 475     {
 476       GenerateEvent();
 477       // do your stuff. For ex:
 478       int nOfPar=GetNumberOfParticles(); // from TGenerator
 479       for (int j=0; j<nOfPar; j++)
 480         {
 481           TParticle* p=GetParticle(j);
 482           // here you do whatever you want with the particle
 483           p->Print();
 484         };
 485     };
 486 }
 487
 488
 489
 490
 491