THydjet/hydjet1_1/hydjet.txt

   1
   2       -------------------------------------------------------------
   3       HYDJET, fast MC code to simulate flow effects, jet production
   4       and jet quenching in heavy ion AA collisions at the LHC
   5       -------------------------------------------------------------
   6       This code is merging HYDRO (flow effects), PYTHIA6.4 (hard jet
   7       production) and PYQUEN (jet quenching)
   8       --------------------------------------------------------------
   9
  10       Igor Lokhtin, SINP MSU, Moscow, RU
  11       e-mail: Igor.Lokhtin@cern.ch
  12
  13       Reference for HYDJET:
  14       I.P. Lokhtin, A.M. Snigirev,
  15       Eur. Phys. J. C 46 (2006) 211.
  16
  17       References for HYDRO:
  18       N.A.Kruglov, I.P.Lokhtin, L.I.Sarycheva, A.M.Snigirev,
  19       Z. Phys. C 76 (1997) 99;
  20       I.P.Lokhtin, L.I.Sarycheva, A.M.Snigirev,
  21       Phys. Lett. B 537 (2002) 261;
  22       I.P.Lokhtin, A.M.Snigirev, Preprint SINP MSU 2004-14/753, hep-ph/0312204.
  23
  24       References for PYQUEN:
  25       I.P.Lokhtin, A.M.Snigirev, Eur.Phys.J. C16 (2000) 527;
  26       I.P.Lokhtin, A.M.Snigirev, Preprint SINP MSU 2004-13/752, hep-ph/0406038.
  27
  28       References for PYTHIA:
  29       T.Sjostrand et al., Comput.Phys.Commun. 135 (2001) 238;
  30       T.Sjostrand, S. Mrena and P. Skands, hep-ph/0603175.
  31
  32       Reference for JETSET event format:
  33       T.Sjostrand, Comput.Phys.Commun. 82 (1994) 74.
  34
  35       --------------------------------------------------------------
  36       Web-page:
  37       http://cern.ch/lokhtin/hydro
  38       --------------------------------------------------------------
  39
  40       Description of routine
  41
  42 CALL hydro(A,ifb,bmin,bmax,bfix,nh)  - generates one event
  43
  44 input parameters to fix event configuration :
  45 (set in main user routine before hydro call)
  46
  47   A    - beam and target nucleus atomic weight
  48   ifb  - flag of type of centrality generation
  49          =0 impact parameter is fixed (bfix)
  50          >0 or <0 impact parameter is generated with standard Glauber geometry
  51                   between minimum (bmin) and maximum (bmax) values
  52   bmin - minimum impact parameter in units of nucleus radius RA
  53          (i.e. minimum value in [fm] will be bmin*RA),
  54           valid only if ifb not equal to zero
  55   bmax - maximum impact parameter in units of nucleus radius RA
  56          (i.e. maximum value in [fm] will be bmax*RA),
  57           valid only if ifb not equal to zero
  58   bfix - fixed impact parameter in units of nucleus radius RA
  59          (i.e. fixed value in [fm] will be bfix*RA),
  60           valid only if ifb=0
  61   nh   - mean soft hadron multiplicity in central Pb-Pb collisions
  62          (multiplicity for other centralities and atomic numbers
  63          will be calculated automatically).
  64
  65       --------------------------------------------------------------
  66
  67 Parameters in COMMON BLOCKS  which can be varied by user:
  68
  69 COMMON /hyflow/ ytfl,ylfl,fpart
  70 ytfl - maximum transverse collective rapidity, controls slope of low-pt spectra
  71 (allowed range is 0.01<ytfl<3.0, default value is ytfl=1.).
  72 ylfl - maximum longitudinal collective rapidity, controls width of eta-spectra
  73 (allowed range is 0.01<ylfl<7.0, default value is ylfl=5.).
  74 fpart - fraction of soft multiplicity proportional to the number of nucleon
  75 participants; then (1.-fpart) will be the fraction of soft multiplicity
  76 proportional to the number of nucleon-nucleon binary sub-collisions
  77 (allowed range is 0.01<fpart<1.0, default value is fpart=1.).
  78
  79 COMMON /hyjpar/ nhsel,ptmin,njet
  80 nhsel - flag to include jet production in hydro event:
  81 nhsel=0 - jet production off (pure HYDRO event);
  82 nhsel=1 - jet production on, jet quenching off (HYDRO+njet*PYTHIA events);
  83 nhsel=2 - jet production & jet quenching on (HYDRO+njet*PYQUEN events);
  84 nhsel=3 - jet production on, jet quenching off, HYDRO off (njet*PYTHIA events);
  85 nhsel=4 - jet production & jet quenching on, HYDRO off (njet*PYQUEN events);
  86 (default value is nhsel = 0).
  87 ptmin - minimal pt of parton-parton scattering in PYTHIA event, parameter
  88 ckin(3) in PYTHIA common block /pysubs/ should be set equal to ptmin
  89 (allowed range is 5 GeV < ptmin < 500 GeV, default value ptmin=10 GeV).
  90
  91       --------------------------------------------------------------
  92
  93 Output event parameters in COMMON BLOCKS:
  94
  95 COMMON /hyjpar/ nhsel,ptmin,njet
  96 njet - number of hard parton-parton scatterings with pt>ptmin in event.
  97
  98 common /hyfpar/ bgen,nbcol,npart,npyt,nhyd
  99 bgen - generated value of impact parameter in units of nucleus radius RA
 100 (i.e the value in [fm] will be bgen*RA).
 101 nbcol - mean number of nucleon-nucleon binary sub-collisions at given 'bgen'.
 102 npart - mean number of nucleon participants at given 'bgen'.
 103 npyt - multiplicity of hard PYTHIA/PYQUEN-induced particles in event
 104        (including full parton story).
 105 nhyd - multiplicity of soft HYDRO-induced hadrons in event.
 106
 107       --------------------------------------------------------------
 108
 109 Output particle information
 110
 111 COMMON /lujets/ n,k(150000,5),p(150000,5),v(150000,5)
 112 n - total event multiplicity
 113 k(i,1-5) - particle codes
 114 p(i,1-5) - particle four-momentum and mass
 115 v(i,1-5) - particle vertex, production time and lifetime
 116
 117 NOTE! First 'npyt' lines in event list correspond to PYTHIA/PYQUEN-induced
 118       particles, last 'nhyd' lines -- HYDRO-induced hadrons.
 119
 120 COMMON /hyjets/ nl,kl(150000,5),pl(150000,5),vl(150000,5)
 121 contains list of parton history of event in the same format as /lujets/
 122
 123       --------------------------------------------------------------
 124
 125 NOTE! Main users routine should be compiled with object files obtained by:
 126       - jetset_73.f with extended array size in common block /lujets/;
 127       - pythia6.401.f (or later versions);
 128       - pyquen1_1.f;
 129       - hydjet1_1.f.
 130
 131 NOTE! Since variables (A-H, O-Z) are described as IMPLICIT DOUBLE PRECISION
 132 in 'pythia' and 'pyquen', the corresponding 'pythia' and 'pyquen' variables and
 133 parameters used in main users routine should be described also as 'double
 134 precision'. However variables and parameters from JETSET and HYDRO including
 135 output event information are supposed to be REAL.
 136
 137 NOTE! Since pyquen deals with partonic pythia event, the fragmentation in
 138       subroutine 'hyhard' is switched off before pyquen call using parameter
 139       mstp(111) from pythia common block pypars:
 140       ...
 141       mstp(111)=0                           ! fragmentation off
 142 c      mstj(41)=0                          ! vacuum showering off
 143       call pyevnt                         ! 'normal' single pythia event
 144       ...
 145       call pyquen(A,ifb,bfix)             ! 'quenched' single pythia event
 146       ...
 147       call pyexec                         ! fragmentation done
 148       ...
 149       in the case if Pythia final state radiation is switching off (if one set
 150       mstj(41)=0 in 'hyhard'), the Pyquen option "vacuum showering after
 151       in-medium partonic energy loss" is foreseen.
 152
 153 NOTE! In order to adjust string fragmentation with additional gluons in Pythia,
 154       the parameter paru(14)=1.d0 have to be specified in main users routine.
 155
 156       -------------------------------------------------------------------------
 157
 158       Physics validity of the model
 159
 160 1. Internal parameters of the routine were optimized as an estimation
 161 for LHC heavy ion beam energies. The result for other beam energy ranges,
 162 obtained without additional internal parameters adjusting, is not expected
 163 to be reasonable.
 164 2. Hydro-type approximation for heavy ion collisions is expected to be
 165 applicable for central and semi-central collisions. The result obtained for
 166 very peripheral collisions (b~2*RA) can be not adequate.
 167 3. We do not expect correct event description for very forward rapidities
 168 (|y|>3), where other mechanisms of particle production among hydro-flow and
 169 jets can be important.