In AliStack: TClonesArray* fParticles replaced by TClonesArray
[u/mrichter/AliRoot.git] / THijing / AliGenBeamGasNew.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, 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   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18
19
20 //-------------------------------------------------------------
21 //  Generate Beam-Gas-Events 
22 //  Default: underlying event: pO @ 7 TeV (fixed target)
23 //
24 //  underlying event can be changed by adding generators 
25 //  in the same way as to AliGenCocktail before calling 
26 //  the Init()
27 //  Author: Jochen Klein
28 //-------------------------------------------------------------
29
30 #include <TList.h>
31 #include <TObjArray.h>
32 #include <TParticle.h>
33
34 #include "AliGenBeamGasNew.h"
35 #include "AliGenCocktail.h" 
36 #include "AliGenCocktailEntry.h"
37 #include "AliGenCocktailEventHeader.h"
38 #include "../THijing/AliGenHijing.h" 
39 #include "AliCollisionGeometry.h"
40 #include "AliRun.h"
41 #include "AliMC.h"
42 #include "AliStack.h"
43 #include "AliLog.h"
44
45 #include "AliHeader.h"
46 #include "AliGenEventHeader.h"
47
48 ClassImp(AliGenBeamGasNew)
49
50 Float_t EtaToTheta(Float_t arg) { return (180./TMath::Pi())*2.*atan(exp(-arg)); }
51
52 AliGenBeamGasNew::AliGenBeamGasNew() : 
53     AliGenCocktail(), 
54     fItime(0), 
55     fTwindow(88e-6), 
56     fZwindow(2000), 
57     fRate(1e3)
58 {
59   // Default constructor
60 }
61
62 AliGenBeamGasNew::~AliGenBeamGasNew()
63 {
64 }
65
66 void AliGenBeamGasNew::SetTimeWindow(Float_t twindow) { fTwindow = twindow; }
67
68 bool AliGenBeamGasNew::SetRate(Float_t rate) {
69   if (rate >= 0) {  
70     fRate = rate; 
71     return true;
72   } else
73     return false;
74 }
75
76 void AliGenBeamGasNew::SetZWindow(Float_t zwindow) { fZwindow = zwindow; }
77
78 void AliGenBeamGasNew::Init()
79 {
80   //  Initialisation of the class
81   //  if no generators were added before calling Init()
82   //  AliGenHijing is added configured for pO
83
84   fVertexSmear = kPerEvent;
85   fVertexSource = kInternal;
86   fRandom = kTRUE;
87
88   // Adding default underlying event in case none was specified
89   // p-O-collision at 7 TeV (fixed target)
90   if (!fEntries) {
91     AliGenHijing *gen = new AliGenHijing(-1);
92     gen->SetReferenceFrame("LAB");
93     gen->SetEnergyCMS(7000);
94     gen->SetProjectile("P",1,1);
95     gen->SetTarget("A",16,8);
96     gen->SetPhiRange(0,360);
97     Float_t thmin = EtaToTheta(8);
98     Float_t thmax = EtaToTheta(-8);
99     gen->SetThetaRange(thmin, thmax);
100     gen->SetOrigin(0,0,0);
101     gen->SetSigma(0,0,0);
102     gen->KeepFullEvent();
103     gen->SetShadowing(1);
104     gen->SetDecaysOff(1);
105     gen->SetSpectators(1);
106     gen->SetSelectAll(1);
107     gen->SetRandomPz(kFALSE);
108     gen->SetPileUpTimeWindow(0.);
109     AddGenerator(gen,"Hijing pO",1);
110   }
111
112   TIter next(fEntries);
113   AliGenCocktailEntry *entry;
114
115   // Loop over generators and initialize
116   while((entry = (AliGenCocktailEntry*)next())) {
117     if (fStack)  entry->Generator()->SetStack(fStack);
118     entry->Generator()->Init();
119   }  
120   
121   next.Reset();
122   
123   if (fRandom) {
124     fProb.Set(fNGenerators);
125     next.Reset();
126     Float_t sum = 0.;
127     while((entry = (AliGenCocktailEntry*)next())) {
128       sum += entry->Rate();
129     } 
130     
131     next.Reset();
132     Int_t i = 0;
133     Float_t psum = 0.;
134     while((entry = (AliGenCocktailEntry*)next())) {
135       psum +=  entry->Rate() / sum;
136       fProb[i++] = psum;
137     }
138   }
139   next.Reset();
140 }
141
142 void AliGenBeamGasNew::VertexInternal()
143 {
144   // calculation of the interaction vertex for the beam gas event
145   // both spatial and time coordinate are adjusted.
146   
147   Float_t random[2];
148   Float_t nbunch;
149   Float_t bunch;
150   
151   gRandom->RndmArray(2,random);
152   fVertex[0] = fVertex[1] = 0;
153   fVertex[2] = random[0] * 2 * fZwindow - fZwindow;
154   nbunch = fTwindow/25e-9;
155   bunch = floor(2*nbunch * random[1] - nbunch);
156   fItime = fVertex[2] / 100 / 3e8 + bunch * 25e-9;
157   AliInfo(Form("fItime: %13.3e \n", fItime));
158 }
159
160 void AliGenBeamGasNew::Generate()
161 {
162 //    
163 // Generate the collisions for one event
164 //
165   Int_t numbg = gRandom->Poisson(fRate*fZwindow/100*2*fTwindow);
166   if (numbg == 0) return;
167   
168   TIter next(fEntries);
169   AliGenCocktailEntry *entry = 0;
170   AliGenCocktailEntry *preventry = 0;
171   AliGenerator* gen = 0;
172   TLorentzVector v;
173   TArrayF eventVertex;
174   Int_t lastpart=0;
175   Float_t sign;
176   
177   if (fHeader) delete fHeader;
178   fHeader = new AliGenCocktailEventHeader("Beamgas Header");
179   
180   const TObjArray *partArray = gAlice->GetMCApp()->Particles();
181   AliStack *stack = gAlice->GetRunLoader()->Stack();
182   
183   for (Int_t l = 0; l < numbg; l++) {
184     Vertex();
185     sign = (gRandom->Rndm() < 0.5)? -1. : 1.;
186     eventVertex.Set(3);
187     for (Int_t j=0; j < 3; j++) eventVertex[j] = fVertex[j];
188     
189     if (!fRandom) {
190       Int_t igen=0;
191       while((entry = (AliGenCocktailEntry*)next())) {
192         if (fUsePerEventRate && (gRandom->Rndm() > entry->Rate())) continue;
193         
194         igen++;
195         if (igen ==1) {
196           entry->SetFirst(lastpart);
197         } else {
198           entry->SetFirst((partArray->GetEntriesFast())+1);
199         }
200         //
201         //      Handle case in which current generator needs collision geometry from previous generator
202         //
203         gen = entry->Generator();
204         if (gen->NeedsCollisionGeometry())
205           {
206             if (preventry && preventry->Generator()->ProvidesCollisionGeometry())
207               {
208                 gen->SetCollisionGeometry(preventry->Generator()->CollisionGeometry());
209               } else {
210                 Fatal("Generate()", "No Collision Geometry Provided");
211               }
212           }
213         entry->Generator()->SetVertex(fVertex.At(0), fVertex.At(1), fVertex.At(2));
214         entry->Generator()->Generate();
215         entry->SetLast(partArray->GetEntriesFast());
216         preventry = entry;
217       }  
218     } else {
219       //
220       // Select a generator randomly
221       //
222       Int_t i = 0;
223       Float_t p0 =  gRandom->Rndm();
224       
225       for (i = 0; i < fNGenerators; i++) {
226         if (p0 < fProb[i]) break;
227       }
228       
229       entry = (AliGenCocktailEntry*) fEntries->At(i);
230       entry->SetFirst(lastpart);
231       gen = entry->Generator();
232       entry->Generator()->SetVertex(fVertex.At(0), fVertex.At(1), fVertex.At(2));
233       entry->Generator()->Generate();
234       entry->SetLast(partArray->GetEntriesFast());
235     } 
236     
237     for (Int_t k = lastpart; k < stack->GetNprimary(); k++) {
238       stack->Particle(k)->ProductionVertex(v);
239       v[2] *= sign;
240       eventVertex[2] *= sign;
241       v[3] = fItime;  // ??? +=
242       stack->Particle(k)->SetProductionVertex(v);
243       stack->Particle(k)->Momentum(v);
244       v[2] *= sign;
245       stack->Particle(k)->SetMomentum(v);
246     }
247
248     ((AliGenEventHeader*) fHeader->GetHeaders()->Last())->SetPrimaryVertex(eventVertex);
249
250     lastpart = stack->GetNprimary();
251     next.Reset();
252   } 
253
254   fHeader->CalcNProduced();
255
256   if (fContainer) {
257     fContainer->AddHeader(fHeader);
258   } else {
259     gAlice->SetGenEventHeader(fHeader); 
260   }
261 }