G3 specific configuration removed.
[u/mrichter/AliRoot.git] / macros / Config_PythiaHeavyFlavours.C
1 //*******************************************************************//
2 // Configuration file for charm / beauty generation with PYTHIA      //
3 //                                                                   //
4 // The parameters have been tuned in order to reproduce the inclusive//
5 // heavy quark pt distribution given by the NLO pQCD calculation by  //
6 // Mangano, Nason and Ridolfi.                                       //
7 //                                                                   //
8 // For details and for the NORMALIZATION of the yields see:          //
9 // - "Charm and beauty production at the LHC", ALICE note submitted  //
10 //   and available at: http://www.pd.infn.it/alipd/Docs.html         //
11 // - Current version of the ALICE PPR (Chapter 6.5)                  //
12 //   at: http://alice.web.cern.ch/Alice/ppr/web/CurrentVersion.html  //
13 //*******************************************************************//
14
15 //--- Heavy Flavour Production ---
16 enum ProcessHvFl_t 
17 {
18   kCharmPbPb5500,  kCharmpPb8800,  kCharmpp14000,
19   kD0PbPb5500,     kD0pPb8800,     kD0pp14000,
20   kBeautyPbPb5500, kBeautypPb8800, kBeautypp14000
21 };
22 //--- Decay Mode ---
23 enum DecayHvFl_t 
24 {
25   kNature,  kHadr, kSemiEl, kSemiMu
26 };
27 //--- Rapidity Cut ---
28 enum YCut_t
29 {
30   kFull, kBarrel, kMuonArm
31 };
32 //--- Magnetic Field ---
33 enum Mag_t
34 {
35     k2kG, k4kG, k5kG
36 };
37
38 // This part for configuration
39 static ProcessHvFl_t procHvFl = kCharmPbPb5500;
40 static DecayHvFl_t   decHvFl  = kNature; 
41 static YCut_t        ycut     = kFull;
42 static Mag_t         mag      = k4kG; 
43 // nEvts = -1  : you get 1 QQbar pair and all the fragmentation and 
44 //               decay chain
45 // nEvts = N>0 : you get N charm / beauty Hadrons 
46 Int_t nEvts = -1; 
47 // stars = kTRUE : all heavy resonances and their decay stored
48 //       = kFALSE: only final heavy hadrons and their decays stored
49 Bool_t stars = kTRUE;
50
51
52 // Comment line
53 static TString comment;
54
55 void Config()
56 {
57  
58   //========================//
59   // Set Random Number seed //
60   //========================//
61   TDatime dt;
62   UInt_t curtime=dt.Get();
63   UInt_t procid=gSystem->GetPid();
64   UInt_t seed=curtime-procid;
65
66   gRandom->SetSeed(12345);
67   cerr<<"Seed for random number generation= "<<seed<<endl; 
68
69   // libraries required by geant321
70   gSystem->Load("libgeant321");
71
72   new TGeant3("C++ Interface to Geant3");
73
74   //=======================================================================
75   //  Create the output file
76   TFile *rootfile = new TFile("galice.root","recreate");
77   rootfile->SetCompressionLevel(2);
78   //
79   //=======================================================================
80   // ************* STEERING parameters FOR ALICE SIMULATION **************
81   // --- Specify event type to be tracked through the ALICE setup
82   // --- All positions are in cm, angles in degrees, and P and E in GeV
83
84
85     gMC->SetProcess("DCAY",1);
86     gMC->SetProcess("PAIR",1);
87     gMC->SetProcess("COMP",1);
88     gMC->SetProcess("PHOT",1);
89     gMC->SetProcess("PFIS",0);
90     gMC->SetProcess("DRAY",0);
91     gMC->SetProcess("ANNI",1);
92     gMC->SetProcess("BREM",1);
93     gMC->SetProcess("MUNU",1);
94     gMC->SetProcess("CKOV",1);
95     gMC->SetProcess("HADR",1);
96     gMC->SetProcess("LOSS",2);
97     gMC->SetProcess("MULS",1);
98     gMC->SetProcess("RAYL",1);
99
100     Float_t cut = 1.e-3;        // 1MeV cut by default
101     Float_t tofmax = 1.e10;
102
103     gMC->SetCut("CUTGAM", cut);
104     gMC->SetCut("CUTELE", cut);
105     gMC->SetCut("CUTNEU", cut);
106     gMC->SetCut("CUTHAD", cut);
107     gMC->SetCut("CUTMUO", cut);
108     gMC->SetCut("BCUTE",  cut); 
109     gMC->SetCut("BCUTM",  cut); 
110     gMC->SetCut("DCUTE",  cut); 
111     gMC->SetCut("DCUTM",  cut); 
112     gMC->SetCut("PPCUTM", cut);
113     gMC->SetCut("TOFMAX", tofmax); 
114
115
116
117
118   // Set External decayer //
119   //======================//
120   TVirtualMCDecayer* decayer = new AliDecayerPythia();
121   // DECAYS
122   //
123   switch(decHvFl) {
124   case kNature:
125     decayer->SetForceDecay(kAll);
126     break;
127   case kHadr:
128     decayer->SetForceDecay(kHadronicD);
129     break;
130   case kSemiEl:
131     decayer->SetForceDecay(kSemiElectronic);
132     break;
133   case kSemiMu:
134     decayer->SetForceDecay(kSemiMuonic);
135     break;
136   }
137   decayer->Init();
138   gMC->SetExternalDecayer(decayer);
139
140   //=========================//
141   // Generator Configuration //
142   //=========================//
143   AliGenPythia *pythia = PythiaHVQ(procHvFl);
144   // FeedDown option
145   pythia->SetFeedDownHigherFamily(kFALSE);
146   // Stack filling option
147   if(!stars) pythia->SetStackFillOpt(AliGenPythia::kParentSelection);
148   // Set Count mode
149   if(nEvts>0) pythia->SetCountMode(AliGenPythia::kCountParents);
150   // DECAYS
151   //
152   switch(decHvFl) {
153   case kNature:
154     pythia->SetForceDecay(kAll);
155     break;
156   case kHadr:
157     pythia->SetForceDecay(kHadronicD);
158     break;
159   case kSemiEl:
160     pythia->SetForceDecay(kSemiElectronic);
161     break;
162   case kSemiMu:
163     pythia->SetForceDecay(kSemiMuonic);
164     break;
165   }
166   // GEOM & KINE CUTS
167   //
168   pythia->SetMomentumRange(0,99999999);
169   pythia->SetPhiRange(0., 360.);
170   pythia->SetThetaRange(0,180);
171   switch(ycut) {
172   case kFull:
173     pythia->SetYRange(-999,999);
174     break;
175   case kBarrel:
176     pythia->SetYRange(-2,2);
177     break;
178   case kMuonArm:
179     pythia->SetYRange(1,6);
180     break;
181   }
182
183   // PRIMARY VERTEX
184   //
185   pythia->SetOrigin(0, 0, 0);    // vertex position
186   pythia->SetSigma(0, 0, 5.3);   // Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
187   pythia->SetCutVertexZ(1.);     // Truncate at 1 sigma
188   pythia->SetVertexSmear(kPerEvent); 
189
190
191
192   pythia->SetTrackingFlag(0);
193   // Specify GEANT tracking limits (Rmax, Zmax)
194   //gAlice->TrackingLimits(90.,1.0e10);
195
196
197   pythia->Init();
198
199   // FIELD
200   //    
201   if (mag == k2kG) {
202     comment = comment.Append(" | L3 field 0.2 T");
203   } else if (mag == k4kG) {
204     comment = comment.Append(" | L3 field 0.4 T");
205   } else if (mag == k5kG) {
206     comment = comment.Append(" | L3 field 0.5 T");
207   }
208   printf("\n \n Comment: %s \n \n", (char*) comment);
209     
210   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 2, 1., 10., mag);
211   rootfile->cd();
212   gAlice->SetField(field);    
213
214
215   // By default all ALICE is switched off
216   Int_t iABSO=0;
217   Int_t iCRT=0;
218   Int_t iDIPO=0;
219   Int_t iFMD=0;
220   Int_t iFRAME=0;
221   Int_t iHALL=0;
222   Int_t iITS=0;
223   Int_t iMAG=0;
224   Int_t iMUON=0;
225   Int_t iPHOS=0;
226   Int_t iPIPE=0;
227   Int_t iPMD=0;
228   Int_t iRICH=0;
229   Int_t iSHIL=0;
230   Int_t iSTART=0;
231   Int_t iTOF=0;
232   Int_t iTPC=0;
233   Int_t iTRD=0;
234   Int_t iZDC=0;
235
236   //=================== Alice BODY parameters =============================
237   AliBODY *BODY = new AliBODY("BODY","Alice envelop");
238
239   if(iMAG) {
240     //=================== MAG parameters ============================
241     // --- Start with Magnet since detector layouts may be depending ---
242     // --- on the selected Magnet dimensions ---
243     AliMAG *MAG  = new AliMAG("MAG","Magnet");
244   }
245
246
247   if(iABSO) {
248     //=================== ABSO parameters ============================
249     AliABSO *ABSO  = new AliABSOv0("ABSO","Muon Absorber");
250   }
251
252   if(iDIPO) {
253     //=================== DIPO parameters ============================
254
255     AliDIPO *DIPO  = new AliDIPOv2("DIPO","Dipole version 2");
256   }
257
258   if(iHALL) {
259     //=================== HALL parameters ============================
260
261     AliHALL *HALL  = new AliHALL("HALL","Alice Hall");
262   }
263
264
265   if(iFRAME) {
266     //=================== FRAME parameters ============================
267
268     AliFRAME *FRAME  = new AliFRAMEv2("FRAME","Space Frame");
269
270   }
271
272   if(iSHIL) {
273     //=================== SHIL parameters ============================
274
275     AliSHIL *SHIL  = new AliSHILv2("SHIL","Shielding");
276   }
277
278
279   if(iPIPE) {
280     //=================== PIPE parameters ============================
281
282     AliPIPE *PIPE  = new AliPIPEv0("PIPE","Beam Pipe");
283   }
284
285
286   if(iITS) {
287
288 //=================== ITS parameters ============================
289     //
290     // As the innermost detector in ALICE, the Inner Tracking System "impacts" on
291     // almost all other detectors. This involves the fact that the ITS geometry
292     // still has several options to be followed in parallel in order to determine
293     // the best set-up which minimizes the induced background. All the geometries
294     // available to date are described in the following. Read carefully the comments
295     // and use the default version (the only one uncommented) unless you are making
296     // comparisons and you know what you are doing. In this case just uncomment the
297     // ITS geometry you want to use and run Aliroot.
298     //
299     // Detailed geometries:         
300     //
301     //
302     //AliITS *ITS  = new AliITSv5symm("ITS","Updated ITS TDR detailed version with symmetric services");
303     //
304     //AliITS *ITS  = new AliITSv5asymm("ITS","Updates ITS TDR detailed version with asymmetric services");
305     //
306     AliITSvPPRasymm *ITS  = new AliITSvPPRasymm("ITS","New ITS PPR detailed version with asymmetric services");
307     ITS->SetMinorVersion(2);                                         // don't touch this parameter if you're not an ITS developer
308     ITS->SetReadDet(kFALSE);                                         // don't touch this parameter if you're not an ITS developer
309     ITS->SetWriteDet("$ALICE_ROOT/ITS/ITSgeometry_vPPRasymm2.det");  // don't touch this parameter if you're not an ITS developer
310     ITS->SetThicknessDet1(200.);   // detector thickness on layer 1 must be in the range [150,300]
311     ITS->SetThicknessDet2(200.);   // detector thickness on layer 2 must be in the range [150,300]
312     ITS->SetThicknessChip1(200.);  // chip thickness on layer 1 must be in the range [100,300]
313     ITS->SetThicknessChip2(200.);  // chip thickness on layer 2 must be in the range [100,300]
314     ITS->SetRails(1);              // 1 --> rails in ; 0 --> rails out
315     ITS->SetCoolingFluid(1);       // 1 --> water ; 0 --> freon
316     //
317     //AliITSvPPRsymm *ITS  = new AliITSvPPRsymm("ITS","New ITS PPR detailed version with symmetric services");
318     //ITS->SetMinorVersion(2);                                       // don't touch this parameter if you're not an ITS developer
319     //ITS->SetReadDet(kFALSE);                                       // don't touch this parameter if you're not an ITS developer
320     //ITS->SetWriteDet("$ALICE_ROOT/ITS/ITSgeometry_vPPRsymm2.det"); // don't touch this parameter if you're not an ITS developer
321     //ITS->SetThicknessDet1(300.);   // detector thickness on layer 1 must be in the range [150,300]
322     //ITS->SetThicknessDet2(300.);   // detector thickness on layer 2 must be in the range [150,300]
323     //ITS->SetThicknessChip1(300.);  // chip thickness on layer 1 must be in the range [100,300]
324     //ITS->SetThicknessChip2(300.);  // chip thickness on layer 2 must be in the range [100,300]
325     //ITS->SetRails(1);              // 1 --> rails in ; 0 --> rails out
326     //ITS->SetCoolingFluid(1);       // 1 --> water ; 0 --> freon
327     //
328     //
329     // Coarse geometries (warning: no hits are produced with these coarse geometries and they unuseful 
330     // for reconstruction !):
331     //                                                     
332     //
333     //AliITSvPPRcoarseasymm *ITS  = new AliITSvPPRcoarseasymm("ITS","New ITS PPR coarse version with asymmetric services");
334     //ITS->SetRails(1);                // 1 --> rails in ; 0 --> rails out
335     //ITS->SetSupportMaterial(0);      // 0 --> Copper ; 1 --> Aluminum ; 2 --> Carbon
336     //
337     //AliITS *ITS  = new AliITSvPPRcoarsesymm("ITS","New ITS PPR coarse version with symmetric services");
338     //ITS->SetRails(1);                // 1 --> rails in ; 0 --> rails out
339     //ITS->SetSupportMaterial(0);      // 0 --> Copper ; 1 --> Aluminum ; 2 --> Carbon
340     //                      
341     //
342     //
343     // Geant3 <-> EUCLID conversion
344     // ============================
345     //
346     // SetEUCLID is a flag to output (=1) or not to output (=0) both geometry and
347     // media to two ASCII files (called by default ITSgeometry.euc and
348     // ITSgeometry.tme) in a format understandable to the CAD system EUCLID.
349     // The default (=0) means that you dont want to use this facility.
350     //
351     ITS->SetEUCLID(0);  
352   }
353   
354
355   if(iTPC) {
356     //============================ TPC parameters ================================
357     // --- This allows the user to specify sectors for the SLOW (TPC geometry 2)
358     // --- Simulator. SecAL (SecAU) <0 means that ALL lower (upper)
359     // --- sectors are specified, any value other than that requires at least one 
360     // --- sector (lower or upper)to be specified!
361     // --- Reminder: sectors 1-24 are lower sectors (1-12 -> z>0, 13-24 -> z<0)
362     // ---           sectors 25-72 are the upper ones (25-48 -> z>0, 49-72 -> z<0)
363     // --- SecLows - number of lower sectors specified (up to 6)
364     // --- SecUps - number of upper sectors specified (up to 12)
365     // --- Sens - sensitive strips for the Slow Simulator !!!
366     // --- This does NOT work if all S or L-sectors are specified, i.e.
367     // --- if SecAL or SecAU < 0
368     //
369     //
370     //-----------------------------------------------------------------------------
371
372     //  gROOT->LoadMacro("SetTPCParam.C");
373     //  AliTPCParam *param = SetTPCParam();
374     AliTPC *TPC  = new AliTPCv2("TPC","Default");
375     // All sectors included 
376     TPC->SetSecAL(-1);
377     TPC->SetSecAU(-1);
378
379   }
380
381
382   if(iTOF) {
383     //=================== TOF parameters ============================
384     AliTOF *TOF  = new AliTOFv2("TOF","normal TOF");
385   }
386
387   if(iRICH) {
388     //=================== RICH parameters ===========================
389     AliRICH *RICH  = new AliRICHv1("RICH","normal RICH");    
390
391   }
392
393
394   if(iZDC) {
395     //=================== ZDC parameters ============================
396
397     AliZDC *ZDC  = new AliZDCv1("ZDC","normal ZDC");
398   }
399
400   if(iCRT) {
401     //=================== CRT parameters ============================
402
403     AliCRT *CRT  = new AliCRTv1("CRT","normal CRT");
404   }
405
406   if(iTRD) {
407     //=================== TRD parameters ============================
408   
409     AliTRD *TRD  = new AliTRDv1("TRD","TRD slow simulator");
410   
411     // Select the gas mixture (0: 97% Xe + 3% isobutane, 1: 90% Xe + 10% CO2)
412     TRD->SetGasMix(1);
413   
414     // With hole in front of PHOS
415     TRD->SetPHOShole();
416     // With hole in front of RICH
417     TRD->SetRICHhole();
418     // Switch on TR
419     AliTRDsim *TRDsim = TRD->CreateTR();
420   }
421
422   if(iFMD) {
423     //=================== FMD parameters ============================
424
425     AliFMD *FMD  = new AliFMDv0("FMD","normal FMD");
426   }
427
428   if(iMUON) {
429     //=================== MUON parameters ===========================
430     AliMUON *MUON  = new AliMUONv1("MUON","default");
431   }
432  
433   //=================== PHOS parameters ===========================
434
435   if(iPHOS) {
436     AliPHOS *PHOS  = new AliPHOSv1("PHOS","GPS2");
437   }
438
439
440   //=================== CRT parameters ===========================
441
442   if(iCRT) {
443     AliCRT *CRT  = new AliCRTv1("CRT","Normal CRTGPS2");
444   }
445
446
447   if(iPMD) {
448     //=================== PMD parameters ============================
449
450     AliPMD *PMD  = new AliPMDv1("PMD","normal PMD");
451     PMD->SetPAR(1., 1., 0.8, 0.02);
452     PMD->SetIN(6., 18., -580., 27., 27.);
453     PMD->SetGEO(0.0, 0.2, 4.);
454     PMD->SetPadSize(0.8, 1.0, 1.0, 1.5);
455
456   }
457
458   if(iSTART) {
459     //=================== START parameters ============================
460     AliSTART *START  = new AliSTARTv1("START","START Detector");
461   }
462
463          
464 }
465 //
466 //           PYTHIA
467 //
468 AliGenPythia *PythiaHVQ(ProcessHvFl_t proc) {
469
470   switch(proc) {
471   case kCharmPbPb5500:
472     comment = comment.Append(" Charm in Pb-Pb at 5.5 TeV");
473     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
474     gener->SetProcess(kPyCharmPbPbMNR);
475     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
476     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
477     gener->SetEnergyCMS(5500.);
478     gener->SetNuclei(208,208);
479     break;
480   case kCharmpPb8800:
481     comment = comment.Append(" Charm in p-Pb at 8.8 TeV");
482     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
483     gener->SetProcess(kPyCharmpPbMNR);
484     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
485     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
486     gener->SetEnergyCMS(8800.);
487     gener->SetProjectile("P",1,1);
488     gener->SetTarget("Pb",208,82);
489     break;
490   case kCharmpp14000:
491     comment = comment.Append(" Charm in pp at 14 TeV");
492     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
493     gener->SetProcess(kPyCharmppMNR);
494     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
495     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
496     gener->SetEnergyCMS(14000.);
497     break;
498   case kD0PbPb5500:
499     comment = comment.Append(" D0 in Pb-Pb at 5.5 TeV");
500     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
501     gener->SetProcess(kPyD0PbPbMNR);
502     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
503     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
504     gener->SetEnergyCMS(5500.);
505     gener->SetNuclei(208,208);
506     break;
507   case kD0pPb8800:
508     comment = comment.Append(" D0 in p-Pb at 8.8 TeV");
509     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
510     gener->SetProcess(kPyD0pPbMNR);
511     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
512     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
513     gener->SetEnergyCMS(8800.);
514     gener->SetProjectile("P",1,1);
515     gener->SetTarget("Pb",208,82);
516     break;
517   case kD0pp14000:
518     comment = comment.Append(" D0 in pp at 14 TeV");
519     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
520     gener->SetProcess(kPyD0ppMNR);
521     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
522     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
523     gener->SetEnergyCMS(14000.);
524     break;
525   case kBeautyPbPb5500:
526     comment = comment.Append(" Beauty in Pb-Pb at 5.5 TeV");
527     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
528     gener->SetProcess(kPyBeautyPbPbMNR);
529     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
530     gener->SetPtHard(2.75,-1.0);
531     gener->SetEnergyCMS(5500.);
532     gener->SetNuclei(208,208);
533     break;
534   case kBeautypPb8800:
535     comment = comment.Append(" Beauty in p-Pb at 8.8 TeV");
536     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
537     gener->SetProcess(kPyBeautypPbMNR);
538     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
539     gener->SetPtHard(2.75,-1.0);
540     gener->SetEnergyCMS(8800.);
541     gener->SetProjectile("P",1,1);
542     gener->SetTarget("Pb",208,82);
543     break;
544   case kBeautypp14000:
545     comment = comment.Append(" Beauty in pp at 14 TeV");
546     AliGenPythia *gener = new AliGenPythia(nEvts);
547     gener->SetProcess(kPyBeautyppMNR);
548     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
549     gener->SetPtHard(2.75,-1.0);
550     gener->SetEnergyCMS(14000.);
551     break;
552   }
553
554   return gener;
555 }
556
557
558
559
560