Updated alignment macros and related changes (Raffaele)
[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 //   N.Carrer and A.Dainese,                                         //
10 //   "Charm and beauty production at the LHC",                       //
11 //   ALICE-INT-2003-019, [arXiv:hep-ph/0311225];                     //
12 //   PPR Chapter 6.6, CERN/LHCC 2005-030 (2005).                     //
13 //*******************************************************************//
14 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
15 #include <Riostream.h>
16 #include <TRandom.h>
17 #include <TDatime.h>
18 #include <TSystem.h>
19 #include <TVirtualMC.h>
20 #include <TGeant3TGeo.h>
21 #include "STEER/AliRunLoader.h"
22 #include "STEER/AliRun.h"
23 #include "STEER/AliConfig.h"
24 #include "PYTHIA6/AliDecayerPythia.h"
25 #include "PYTHIA6/AliGenPythia.h"
26 #include "STEER/AliMagFMaps.h"
27 #include "STRUCT/AliBODY.h"
28 #include "STRUCT/AliMAG.h"
29 #include "STRUCT/AliABSOv3.h"
30 #include "STRUCT/AliDIPOv3.h"
31 #include "STRUCT/AliHALLv3.h"
32 #include "STRUCT/AliFRAMEv2.h"
33 #include "STRUCT/AliSHILv3.h"
34 #include "STRUCT/AliPIPEv3.h"
35 #include "ITS/AliITSvPPRasymmFMD.h"
36 #include "TPC/AliTPCv2.h"
37 #include "TOF/AliTOFv6T0.h"
38 #include "HMPID/AliHMPIDv2.h"
39 #include "ZDC/AliZDCv1.h"
40 #include "TRD/AliTRDv1.h"
41 #include "FMD/AliFMDv0.h"
42 #include "MUON/AliMUONv1.h"
43 #include "PHOS/AliPHOSv1.h"
44 #include "PMD/AliPMDv1.h"
45 #include "T0/AliT0v1.h"
46 #include "ACORDE/AliACORDEv1.h"
47 #endif
48
49 //--- Heavy Flavour Production ---
50 enum ProcessHvFl_t 
51 {
52   kCharmPbPb5500,  kCharmpPb8800,  kCharmpp14000,  kCharmpp14000wmi,
53   kD0PbPb5500,     kD0pPb8800,     kD0pp14000,
54   kDPlusPbPb5500,  kDPluspPb8800,  kDPluspp14000,
55   kDPlusStrangePbPb5500, kDPlusStrangepPb8800, kDPlusStrangepp14000,
56   kBeautyPbPb5500, kBeautypPb8800, kBeautypp14000, kBeautypp14000wmi
57 };
58 //--- Decay Mode ---
59 enum DecayHvFl_t 
60 {
61   kNature,  kHadr, kSemiEl, kSemiMu
62 };
63 //--- Rapidity Cut ---
64 enum YCut_t
65 {
66   kFull, kBarrel, kMuonArm
67 };
68 //--- Magnetic Field ---
69 enum Mag_t
70 {
71     k2kG, k4kG, k5kG
72 };
73 //--- Trigger config ---
74 enum TrigConf_t
75 {
76     kDefaultPPTrig, kDefaultPbPbTrig
77 };
78 const char * TrigConfName[] = {
79     "p-p","Pb-Pb"
80 };
81 //--- Functions ---
82 AliGenPythia *PythiaHVQ(ProcessHvFl_t proc);
83
84
85 // This part for configuration
86 static ProcessHvFl_t procHvFl = kCharmPbPb5500;
87 static DecayHvFl_t   decHvFl  = kNature; 
88 static YCut_t        ycut     = kFull;
89 static Mag_t         mag      = k5kG; 
90 static TrigConf_t    trig     = kDefaultPbPbTrig; // default PbPb trigger configuration
91 // nEvts = -1  : you get 1 QQbar pair and all the fragmentation and 
92 //               decay chain
93 // nEvts = N>0 : you get N charm / beauty Hadrons 
94 Int_t nEvts = -1; 
95 // stars = kTRUE : all heavy resonances and their decay stored
96 //       = kFALSE: only final heavy hadrons and their decays stored
97 Bool_t stars = kTRUE;
98
99 // To be used only with kCharmppMNRwmi and kBeautyppMNRwmi
100 // To get a "reasonable" agreement with MNR results, events have to be 
101 // generated with the minimum ptHard set to 2.76 GeV.
102 // To get a "perfect" agreement with MNR results, events have to be 
103 // generated in four ptHard bins with the following relative 
104 // normalizations:
105 //  CHARM
106 // 2.76-3 GeV: 25%
107 //    3-4 GeV: 40%
108 //    4-8 GeV: 29%
109 //     >8 GeV:  6%
110 //  BEAUTY
111 // 2.76-4 GeV:  5% 
112 //    4-6 GeV: 31%
113 //    6-8 GeV: 28%
114 //     >8 GeV: 36%
115 Float_t ptHardMin =  2.76;
116 Float_t ptHardMax = -1.;
117
118
119 // Comment line
120 static TString comment;
121
122 void Config()
123 {
124  
125   //========================//
126   // Set Random Number seed //
127   //========================//
128   TDatime dt;
129   UInt_t curtime=dt.Get();
130   UInt_t procid=gSystem->GetPid();
131   UInt_t seed=curtime-procid;
132
133   //  gRandom->SetSeed(seed);
134   //  cerr<<"Seed for random number generation= "<<seed<<endl; 
135   gRandom->SetSeed(12345);
136   
137
138   // libraries required by geant321
139 #if defined(__CINT__)
140   gSystem->Load("libgeant321");
141 #endif
142
143   new TGeant3TGeo("C++ Interface to Geant3");
144
145   if(!AliCDBManager::Instance()->IsDefaultStorageSet()){
146     AliCDBManager::Instance()->SetDefaultStorage("local://$ALICE_ROOT");
147     AliCDBManager::Instance()->SetRun(0);
148   }
149   
150   //=======================================================================
151   //  Create the output file
152
153    
154   AliRunLoader* rl=0x0;
155
156   cout<<"Config.C: Creating Run Loader ..."<<endl;
157   rl = AliRunLoader::Open("galice.root",
158                           AliConfig::GetDefaultEventFolderName(),
159                           "recreate");
160   if (rl == 0x0)
161     {
162       gAlice->Fatal("Config.C","Can not instatiate the Run Loader");
163       return;
164     }
165   rl->SetCompressionLevel(2);
166   rl->SetNumberOfEventsPerFile(3);
167   gAlice->SetRunLoader(rl);
168   // gAlice->SetGeometryFromFile("geometry.root");
169   // gAlice->SetGeometryFromCDB();
170
171   // Set the trigger configuration
172   gAlice->SetTriggerDescriptor(TrigConfName[trig]);
173   cout<<"Trigger configuration is set to  "<<TrigConfName[trig]<<endl;
174
175   //
176   //=======================================================================
177   // ************* STEERING parameters FOR ALICE SIMULATION **************
178   // --- Specify event type to be tracked through the ALICE setup
179   // --- All positions are in cm, angles in degrees, and P and E in GeV
180
181
182     gMC->SetProcess("DCAY",1);
183     gMC->SetProcess("PAIR",1);
184     gMC->SetProcess("COMP",1);
185     gMC->SetProcess("PHOT",1);
186     gMC->SetProcess("PFIS",0);
187     gMC->SetProcess("DRAY",0);
188     gMC->SetProcess("ANNI",1);
189     gMC->SetProcess("BREM",1);
190     gMC->SetProcess("MUNU",1);
191     gMC->SetProcess("CKOV",1);
192     gMC->SetProcess("HADR",1);
193     gMC->SetProcess("LOSS",2);
194     gMC->SetProcess("MULS",1);
195     gMC->SetProcess("RAYL",1);
196
197     Float_t cut = 1.e-3;        // 1MeV cut by default
198     Float_t tofmax = 1.e10;
199
200     gMC->SetCut("CUTGAM", cut);
201     gMC->SetCut("CUTELE", cut);
202     gMC->SetCut("CUTNEU", cut);
203     gMC->SetCut("CUTHAD", cut);
204     gMC->SetCut("CUTMUO", cut);
205     gMC->SetCut("BCUTE",  cut); 
206     gMC->SetCut("BCUTM",  cut); 
207     gMC->SetCut("DCUTE",  cut); 
208     gMC->SetCut("DCUTM",  cut); 
209     gMC->SetCut("PPCUTM", cut);
210     gMC->SetCut("TOFMAX", tofmax); 
211
212
213
214
215   // Set External decayer //
216   //======================//
217   TVirtualMCDecayer* decayer = new AliDecayerPythia();
218   // DECAYS
219   //
220   switch(decHvFl) {
221   case kNature:
222     decayer->SetForceDecay(kAll);
223     break;
224   case kHadr:
225     decayer->SetForceDecay(kHadronicD);
226     break;
227   case kSemiEl:
228     decayer->SetForceDecay(kSemiElectronic);
229     break;
230   case kSemiMu:
231     decayer->SetForceDecay(kSemiMuonic);
232     break;
233   }
234   decayer->Init();
235   gMC->SetExternalDecayer(decayer);
236
237   //=========================//
238   // Generator Configuration //
239   //=========================//
240   AliGenPythia *pythia = PythiaHVQ(procHvFl);
241   // FeedDown option
242   pythia->SetFeedDownHigherFamily(kFALSE);
243   // Stack filling option
244   if(!stars) pythia->SetStackFillOpt(AliGenPythia::kParentSelection);
245   // Set Count mode
246   if(nEvts>0) pythia->SetCountMode(AliGenPythia::kCountParents);
247   // DECAYS
248   //
249   switch(decHvFl) {
250   case kNature:
251     pythia->SetForceDecay(kAll);
252     break;
253   case kHadr:
254     pythia->SetForceDecay(kHadronicD);
255     break;
256   case kSemiEl:
257     pythia->SetForceDecay(kSemiElectronic);
258     break;
259   case kSemiMu:
260     pythia->SetForceDecay(kSemiMuonic);
261     break;
262   }
263   // GEOM & KINE CUTS
264   //
265   pythia->SetMomentumRange(0,99999999);
266   pythia->SetPhiRange(0., 360.);
267   pythia->SetThetaRange(0,180);
268   switch(ycut) {
269   case kFull:
270     pythia->SetYRange(-999,999);
271     break;
272   case kBarrel:
273     pythia->SetYRange(-2,2);
274     break;
275   case kMuonArm:
276     pythia->SetYRange(1,6);
277     break;
278   }
279
280   // PRIMARY VERTEX
281   //
282   pythia->SetOrigin(0, 0, 0);    // vertex position
283   pythia->SetSigma(0, 0, 5.3);   // Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
284   pythia->SetCutVertexZ(1.);     // Truncate at 1 sigma
285   pythia->SetVertexSmear(kPerEvent); 
286
287
288
289   pythia->SetTrackingFlag(0);
290   // Specify GEANT tracking limits (Rmax, Zmax)
291   //gAlice->GetMCApp()->TrackingLimits(90.,1.0e10);
292
293
294   pythia->Init();
295
296   // FIELD
297   //    
298   if (mag == k2kG) {
299     comment = comment.Append(" | L3 field 0.2 T");
300   } else if (mag == k4kG) {
301     comment = comment.Append(" | L3 field 0.4 T");
302   } else if (mag == k5kG) {
303     comment = comment.Append(" | L3 field 0.5 T");
304   }
305   printf("\n \n Comment: %s \n \n", comment.Data());
306     
307   AliMagFMaps* field = new AliMagFMaps("Maps","Maps", 2, 1., 10., mag);
308   field->SetL3ConstField(0); //Using const. field in the barrel
309   rl->CdGAFile();
310   gAlice->SetField(field);    
311
312
313   // By default all ALICE is switched off
314   Int_t iABSO=0;
315   Int_t iACORDE=0;
316   Int_t iDIPO=0;
317   Int_t iFMD=0;
318   Int_t iFRAME=0;
319   Int_t iHALL=0;
320   Int_t iITS=0;
321   Int_t iMAG=0;
322   Int_t iMUON=0;
323   Int_t iPHOS=0;
324   Int_t iPIPE=0;
325   Int_t iPMD=0;
326   Int_t iHMPID=0;
327   Int_t iSHIL=0;
328   Int_t iT0=0;
329   Int_t iTOF=0;
330   Int_t iTPC=0;
331   Int_t iTRD=0;
332   Int_t iZDC=0;
333
334   //=================== Alice BODY parameters =============================
335   AliBODY *BODY = new AliBODY("BODY","Alice envelop");
336
337   if(iMAG) {
338     //=================== MAG parameters ============================
339     // --- Start with Magnet since detector layouts may be depending ---
340     // --- on the selected Magnet dimensions ---
341     AliMAG *MAG  = new AliMAG("MAG","Magnet");
342   }
343
344
345   if(iABSO) {
346     //=================== ABSO parameters ============================
347     AliABSO *ABSO  = new AliABSOv3("ABSO","Muon Absorber");
348   }
349
350   if(iDIPO) {
351     //=================== DIPO parameters ============================
352
353     AliDIPO *DIPO  = new AliDIPOv3("DIPO","Dipole version 3");
354   }
355
356   if(iHALL) {
357     //=================== HALL parameters ============================
358
359     AliHALL *HALL  = new AliHALLv3("HALL","Alice Hall");
360   }
361
362
363   if(iFRAME) {
364     //=================== FRAME parameters ============================
365
366     AliFRAME *FRAME  = new AliFRAMEv2("FRAME","Space Frame");
367
368   }
369
370   if(iSHIL) {
371     //=================== SHIL parameters ============================
372
373     AliSHIL *SHIL  = new AliSHILv3("SHIL","Shielding");
374   }
375
376
377   if(iPIPE) {
378     //=================== PIPE parameters ============================
379
380     AliPIPE *PIPE  = new AliPIPEv3("PIPE","Beam Pipe");
381   }
382
383
384   if(iITS) {
385     //=================== ITS parameters ============================
386
387     AliITSvPPRasymmFMD *ITS  = new AliITSvPPRasymmFMD("ITS","New ITS PPR detailed version with asymmetric services");
388   }
389   
390
391   if(iTPC) {
392     //============================ TPC parameters ===================
393     AliTPC *TPC  = new AliTPCv2("TPC","Default");
394   }
395
396
397   if(iTOF) {
398     //=================== TOF parameters ============================
399     AliTOF *TOF  = new AliTOFv6T0("TOF","normal TOF");
400   }
401
402   if(iHMPID) {
403     //=================== HMPID parameters ===========================
404     AliHMPID *HMPID  = new AliHMPIDv2("HMPID","normal HMPID");    
405
406   }
407
408
409   if(iZDC) {
410     //=================== ZDC parameters ============================
411
412     AliZDC *ZDC  = new AliZDCv1("ZDC","normal ZDC");
413   }
414
415   if(iACORDE) {
416     //=================== ACORDE parameters ============================
417
418     AliACORDE *ACORDE  = new AliACORDEv1("ACORDE","normal ACORDE");
419   }
420
421   if(iTRD) {
422     //=================== TRD parameters ============================
423   
424     AliTRD *TRD  = new AliTRDv1("TRD","TRD slow simulator");
425   }
426
427   if(iFMD) {
428     //=================== FMD parameters ============================
429
430     AliFMD *FMD  = new AliFMDv0("FMD","normal FMD");
431   }
432
433   if(iMUON) {
434     //=================== MUON parameters ===========================
435     AliMUON *MUON  = new AliMUONv1("MUON","default");
436   }
437  
438   //=================== PHOS parameters ===========================
439
440   if(iPHOS) {
441     AliPHOS *PHOS  = new AliPHOSv1("PHOS","GPS2");
442   }
443
444
445   //=================== ACORDE parameters ===========================
446
447   if(iACORDE) {
448     AliACORDE *ACORDE  = new AliACORDEv1("ACORDE","Normal ACORDEGPS2");
449   }
450
451
452   if(iPMD) {
453     //=================== PMD parameters ============================
454
455     AliPMD *PMD  = new AliPMDv1("PMD","normal PMD");
456     PMD->SetPAR(1., 1., 0.8, 0.02);
457     PMD->SetIN(6., 18., -580., 27., 27.);
458     PMD->SetGEO(0.0, 0.2, 4.);
459     PMD->SetPadSize(0.8, 1.0, 1.0, 1.5);
460
461   }
462
463   if(iT0) {
464     //=================== T0 parameters ============================
465     AliT0 *T0  = new AliT0v1("T0","T0 Detector");
466   }
467
468          
469 }
470 //
471 //           PYTHIA
472 //
473 AliGenPythia *PythiaHVQ(ProcessHvFl_t proc) {
474
475   AliGenPythia * gener = 0x0;
476
477   switch(proc) {
478   case kCharmPbPb5500:
479     comment = comment.Append(" Charm in Pb-Pb at 5.5 TeV");
480     gener = new AliGenPythia(nEvts);
481     gener->SetProcess(kPyCharmPbPbMNR);
482     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
483     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
484     gener->SetEnergyCMS(5500.);
485     gener->SetNuclei(208,208);
486     break;
487   case kCharmpPb8800:
488     comment = comment.Append(" Charm in p-Pb at 8.8 TeV");
489     gener = new AliGenPythia(nEvts);
490     gener->SetProcess(kPyCharmpPbMNR);
491     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
492     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
493     gener->SetEnergyCMS(8800.);
494     gener->SetProjectile("P",1,1);
495     gener->SetTarget("Pb",208,82);
496     break;
497   case kCharmpp14000:
498     comment = comment.Append(" Charm in pp at 14 TeV");
499     gener = new AliGenPythia(nEvts);
500     gener->SetProcess(kPyCharmppMNR);
501     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
502     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
503     gener->SetEnergyCMS(14000.);
504     break;
505   case kCharmpp14000wmi:
506     comment = comment.Append(" Charm in pp at 14 TeV with mult. interactions");
507     gener = new AliGenPythia(-1);
508     gener->SetProcess(kPyCharmppMNRwmi);
509     gener->SetStrucFunc(kCTEQ5L);
510     gener->SetPtHard(ptHardMin,ptHardMax);
511     gener->SetEnergyCMS(14000.);
512     break;
513   case kD0PbPb5500:
514     comment = comment.Append(" D0 in Pb-Pb at 5.5 TeV");
515     gener = new AliGenPythia(nEvts);
516     gener->SetProcess(kPyD0PbPbMNR);
517     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
518     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
519     gener->SetEnergyCMS(5500.);
520     gener->SetNuclei(208,208);
521     break;
522   case kD0pPb8800:
523     comment = comment.Append(" D0 in p-Pb at 8.8 TeV");
524     gener = new AliGenPythia(nEvts);
525     gener->SetProcess(kPyD0pPbMNR);
526     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
527     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
528     gener->SetEnergyCMS(8800.);
529     gener->SetProjectile("P",1,1);
530     gener->SetTarget("Pb",208,82);
531     break;
532   case kD0pp14000:
533     comment = comment.Append(" D0 in pp at 14 TeV");
534     gener = new AliGenPythia(nEvts);
535     gener->SetProcess(kPyD0ppMNR);
536     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
537     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
538     gener->SetEnergyCMS(14000.);
539     break;
540   case kDPlusPbPb5500:
541     comment = comment.Append(" DPlus in Pb-Pb at 5.5 TeV");
542     gener = new AliGenPythia(nEvts);
543     gener->SetProcess(kPyDPlusPbPbMNR);
544     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
545     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
546     gener->SetEnergyCMS(5500.);
547     gener->SetNuclei(208,208);
548     break;
549   case kDPluspPb8800:
550     comment = comment.Append(" DPlus in p-Pb at 8.8 TeV");
551     gener = new AliGenPythia(nEvts);
552     gener->SetProcess(kPyDPluspPbMNR);
553     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
554     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
555     gener->SetEnergyCMS(8800.);
556     gener->SetProjectile("P",1,1);
557     gener->SetTarget("Pb",208,82);
558     break;
559   case kDPluspp14000:
560     comment = comment.Append(" DPlus in pp at 14 TeV");
561     gener = new AliGenPythia(nEvts);
562     gener->SetProcess(kPyDPlusppMNR);
563     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
564     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
565     gener->SetEnergyCMS(14000.);
566     break;
567  case kDPlusStrangePbPb5500:
568     comment = comment.Append(" DPlusStrange in Pb-Pb at 5.5 TeV");
569     gener = new AliGenPythia(nEvts);
570     gener->SetProcess(kPyDPlusStrangePbPbMNR);
571     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
572     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
573     gener->SetEnergyCMS(5500.);
574     gener->SetNuclei(208,208);
575     break;
576   case kDPlusStrangepPb8800:
577     comment = comment.Append(" DPlusStrange in p-Pb at 8.8 TeV");
578     gener = new AliGenPythia(nEvts);
579     gener->SetProcess(kPyDPlusStrangepPbMNR);
580     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
581     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
582     gener->SetEnergyCMS(8800.);
583     gener->SetProjectile("P",1,1);
584     gener->SetTarget("Pb",208,82);
585     break;
586   case kDPlusStrangepp14000:
587     comment = comment.Append(" DPlusStrange in pp at 14 TeV");
588     gener = new AliGenPythia(nEvts);
589     gener->SetProcess(kPyDPlusStrangeppMNR);
590     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
591     gener->SetPtHard(2.1,-1.0);
592     gener->SetEnergyCMS(14000.);
593     break;
594   case kBeautyPbPb5500:
595     comment = comment.Append(" Beauty in Pb-Pb at 5.5 TeV");
596     gener = new AliGenPythia(nEvts);
597     gener->SetProcess(kPyBeautyPbPbMNR);
598     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
599     gener->SetPtHard(2.75,-1.0);
600     gener->SetEnergyCMS(5500.);
601     gener->SetNuclei(208,208);
602     break;
603   case kBeautypPb8800:
604     comment = comment.Append(" Beauty in p-Pb at 8.8 TeV");
605     gener = new AliGenPythia(nEvts);
606     gener->SetProcess(kPyBeautypPbMNR);
607     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
608     gener->SetPtHard(2.75,-1.0);
609     gener->SetEnergyCMS(8800.);
610     gener->SetProjectile("P",1,1);
611     gener->SetTarget("Pb",208,82);
612     break;
613   case kBeautypp14000:
614     comment = comment.Append(" Beauty in pp at 14 TeV");
615     gener = new AliGenPythia(nEvts);
616     gener->SetProcess(kPyBeautyppMNR);
617     gener->SetStrucFunc(kCTEQ4L);
618     gener->SetPtHard(2.75,-1.0);
619     gener->SetEnergyCMS(14000.);
620     break;
621   case kBeautypp14000wmi:
622     comment = comment.Append(" Beauty in pp at 14 TeV with mult. interactions");
623     gener = new AliGenPythia(-1);
624     gener->SetProcess(kPyBeautyppMNRwmi);
625     gener->SetStrucFunc(kCTEQ5L);
626     gener->SetPtHard(ptHardMin,ptHardMax);
627     gener->SetEnergyCMS(14000.);
628     break;
629   }
630
631   return gener;
632 }
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