Test suite for beam-beam pileup simulation. The meaning of the settings and some...
[u/mrichter/AliRoot.git] / test / pileup / Config.C
1 //
2 // Configuration for the first physics production 2008
3 //
4
5 // One can use the configuration macro in compiled mode by
6 // root [0] gSystem->Load("libgeant321");
7 // root [0] gSystem->SetIncludePath("-I$ROOTSYS/include -I$ALICE_ROOT/include\
8 //                   -I$ALICE_ROOT -I$ALICE/geant3/TGeant3");
9 // root [0] .x grun.C(1,"Config.C++")
10
11 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
12 #include <Riostream.h>
13 #include <TRandom.h>
14 #include <TDatime.h>
15 #include <TSystem.h>
16 #include <TVirtualMC.h>
17 #include <TGeant3TGeo.h>
18 #include "STEER/AliRunLoader.h"
19 #include "STEER/AliRun.h"
20 #include "STEER/AliConfig.h"
21 #include "PYTHIA6/AliDecayerPythia.h"
22 #include "PYTHIA6/AliGenPythia.h"
23 #include "TDPMjet/AliGenDPMjet.h"
24 #include "STEER/AliMagFCheb.h"
25 #include "STRUCT/AliBODY.h"
26 #include "STRUCT/AliMAG.h"
27 #include "STRUCT/AliABSOv3.h"
28 #include "STRUCT/AliDIPOv3.h"
29 #include "STRUCT/AliHALLv3.h"
30 #include "STRUCT/AliFRAMEv2.h"
31 #include "STRUCT/AliSHILv3.h"
32 #include "STRUCT/AliPIPEv3.h"
33 #include "ITS/AliITSv11Hybrid.h"
34 #include "TPC/AliTPCv2.h"
35 #include "TOF/AliTOFv6T0.h"
36 #include "HMPID/AliHMPIDv3.h"
37 #include "ZDC/AliZDCv3.h"
38 #include "TRD/AliTRDv1.h"
39 #include "TRD/AliTRDgeometry.h"
40 #include "FMD/AliFMDv1.h"
41 #include "MUON/AliMUONv1.h"
42 #include "PHOS/AliPHOSv1.h"
43 #include "PHOS/AliPHOSSimParam.h"
44 #include "PMD/AliPMDv1.h"
45 #include "T0/AliT0v1.h"
46 #include "EMCAL/AliEMCALv2.h"
47 #include "ACORDE/AliACORDEv1.h"
48 #include "VZERO/AliVZEROv7.h"
49 #endif
50
51
52 enum PDC06Proc_t 
53 {
54   kPythia6, kPhojet, kRunMax
55 };
56
57 const char * pprRunName[] = {
58   "kPythia6", "kPhojet"
59 };
60
61 //--- Magnetic Field ---
62 enum Mag_t
63 {
64   kNoField, k5kG, kFieldMax
65 };
66
67 const char * pprField[] = {
68   "kNoField", "k5kG"
69 };
70
71 //--- Functions ---
72 class AliGenPythia;
73 AliGenerator *MbPythia();
74 AliGenerator *MbPhojet();
75 void ProcessEnvironmentVars();
76
77 // Geterator, field, beam energy
78 static PDC06Proc_t   proc     = kPhojet;
79 static Mag_t         mag      = k5kG;
80 static Float_t       energy   = 10000; // energy in CMS
81 //========================//
82 // Set Random Number seed //
83 //========================//
84 TDatime dt;
85 static UInt_t seed    = dt.Get();
86
87 // Comment line
88 static TString comment;
89
90 void Config()
91 {
92     
93
94   // Get settings from environment variables
95   ProcessEnvironmentVars();
96
97   gRandom->SetSeed(seed);
98   cerr<<"Seed for random number generation= "<<seed<<endl; 
99
100   // Libraries required by geant321
101 #if defined(__CINT__)
102   gSystem->Load("liblhapdf");      // Parton density functions
103   gSystem->Load("libEGPythia6");   // TGenerator interface
104   gSystem->Load("libpythia6");     // Pythia
105   gSystem->Load("libAliPythia6");  // ALICE specific implementations
106   gSystem->Load("libgeant321");
107 #endif
108
109   new TGeant3TGeo("C++ Interface to Geant3");
110
111   //=======================================================================
112   //  Create the output file
113
114    
115   AliRunLoader* rl=0x0;
116
117   cout<<"Config.C: Creating Run Loader ..."<<endl;
118   rl = AliRunLoader::Open("galice.root",
119                           AliConfig::GetDefaultEventFolderName(),
120                           "recreate");
121   if (rl == 0x0)
122     {
123       gAlice->Fatal("Config.C","Can not instatiate the Run Loader");
124       return;
125     }
126   rl->SetCompressionLevel(2);
127   rl->SetNumberOfEventsPerFile(1000);
128   gAlice->SetRunLoader(rl);
129   // gAlice->SetGeometryFromFile("geometry.root");
130   // gAlice->SetGeometryFromCDB();
131   
132   // Set the trigger configuration: proton-proton
133   gAlice->SetTriggerDescriptor("p-p");
134
135   //
136   //=======================================================================
137   // ************* STEERING parameters FOR ALICE SIMULATION **************
138   // --- Specify event type to be tracked through the ALICE setup
139   // --- All positions are in cm, angles in degrees, and P and E in GeV
140
141
142     gMC->SetProcess("DCAY",1);
143     gMC->SetProcess("PAIR",1);
144     gMC->SetProcess("COMP",1);
145     gMC->SetProcess("PHOT",1);
146     gMC->SetProcess("PFIS",0);
147     gMC->SetProcess("DRAY",0);
148     gMC->SetProcess("ANNI",1);
149     gMC->SetProcess("BREM",1);
150     gMC->SetProcess("MUNU",1);
151     gMC->SetProcess("CKOV",1);
152     gMC->SetProcess("HADR",1);
153     gMC->SetProcess("LOSS",2);
154     gMC->SetProcess("MULS",1);
155     gMC->SetProcess("RAYL",1);
156
157     Float_t cut = 1.e-3;        // 1MeV cut by default
158     Float_t tofmax = 1.e10;
159
160     gMC->SetCut("CUTGAM", cut);
161     gMC->SetCut("CUTELE", cut);
162     gMC->SetCut("CUTNEU", cut);
163     gMC->SetCut("CUTHAD", cut);
164     gMC->SetCut("CUTMUO", cut);
165     gMC->SetCut("BCUTE",  cut); 
166     gMC->SetCut("BCUTM",  cut); 
167     gMC->SetCut("DCUTE",  cut); 
168     gMC->SetCut("DCUTM",  cut); 
169     gMC->SetCut("PPCUTM", cut);
170     gMC->SetCut("TOFMAX", tofmax); 
171
172
173
174
175   //======================//
176   // Set External decayer //
177   //======================//
178   TVirtualMCDecayer* decayer = new AliDecayerPythia();
179   decayer->SetForceDecay(kAll);
180   decayer->Init();
181   gMC->SetExternalDecayer(decayer);
182
183   //=========================//
184   // Generator Configuration //
185   //=========================//
186   // Create pileup generator
187   AliGenPileup *pileup = new AliGenPileup();
188
189   AliGenerator* gener = 0x0;
190   
191   if (proc == kPythia6) {
192       gener = MbPythia();
193   } else if (proc == kPhojet) {
194       gener = MbPhojet();
195   }
196   
197   // Set the pileup interaction generator
198   // The second argument is the pileup rate
199   // in terms of event rate per bunch crossing
200   pileup->SetGenerator(gener,0.01);
201   // Set the beam time structure
202   // Details on the syntax in STEER/AliTriggerBCMask
203   pileup->SetBCMask("72(1H1L)3420L");
204   // Examples of the pileup rate and beam structure settings
205   // Most of the information is taken from the LHC commissionning page
206   // rate from 0.01 (at 900GeV) to 0.76 (at 14TeV)
207   // 1 bunch/orbit     - bc-mask = "1H3563L"
208   // 43 bunches/orbit  - bc-mask = "43(1H80L)81L"
209   // 72 bunches/orbit  - bc-mask = "72(1H1L)3420L" (50ns mode)
210   // Please note that most of these setting should be cross-checked because
211   // for example the 43 bunches mode is taken at CMS IP and not the ALICE one.
212
213   // Generate the trigger interaction
214   pileup->GenerateTrigInteraction(kTRUE);
215
216   // PRIMARY VERTEX
217   //
218   pileup->SetOrigin(0., 0., 0.);    // vertex position
219   //
220   //
221   // Size of the interaction diamond
222   // Longitudinal
223   Float_t sigmaz  = 5.4 / TMath::Sqrt(2.); // [cm]
224   if (energy == 900)
225     sigmaz  = 10.5 / TMath::Sqrt(2.); // [cm]
226   //
227   // Transverse
228   Float_t betast  = 10;                 // beta* [m]
229   Float_t eps     = 3.75e-6;            // emittance [m]
230   Float_t gamma   = energy / 2.0 / 0.938272;  // relativistic gamma [1]
231   Float_t sigmaxy = TMath::Sqrt(eps * betast / gamma) / TMath::Sqrt(2.) * 100.;  // [cm]
232   printf("\n \n Diamond size x-y: %10.3e z: %10.3e\n \n", sigmaxy, sigmaz);
233     
234   pileup->SetSigma(sigmaxy, sigmaxy, sigmaz);      // Sigma in (X,Y,Z) (cm) on IP position
235   pileup->SetCutVertexZ(3.);        // Truncate at 3 sigma
236   pileup->SetVertexSmear(kPerEvent);
237
238   pileup->Init();
239
240   // FIELD
241   //
242   AliMagFCheb* field = 0x0;
243   if (mag == kNoField) {
244     comment = comment.Append(" | L3 field 0.0 T");
245     field = new AliMagFCheb("Maps","Maps", 2, 0., 10., AliMagFCheb::k2kG);
246   } else if (mag == k5kG) {
247     comment = comment.Append(" | L3 field 0.5 T");
248     field = new AliMagFCheb("Maps","Maps", 2, 1., 10., AliMagFCheb::k5kG);
249   }
250   printf("\n \n Comment: %s \n \n", comment.Data());
251     
252   rl->CdGAFile();
253   gAlice->SetField(field);    
254
255
256
257   Int_t iABSO  = 1;
258   Int_t iACORDE= 0;
259   Int_t iDIPO  = 1;
260   Int_t iEMCAL = 0;
261   Int_t iFMD   = 1;
262   Int_t iFRAME = 1;
263   Int_t iHALL  = 1;
264   Int_t iITS   = 1;
265   Int_t iMAG   = 1;
266   Int_t iMUON  = 1;
267   Int_t iPHOS  = 1;
268   Int_t iPIPE  = 1;
269   Int_t iPMD   = 0;
270   Int_t iHMPID = 1;
271   Int_t iSHIL  = 1;
272   Int_t iT0    = 1;
273   Int_t iTOF   = 1;
274   Int_t iTPC   = 1;
275   Int_t iTRD   = 1;
276   Int_t iVZERO = 1;
277   Int_t iZDC   = 1;
278   
279
280     //=================== Alice BODY parameters =============================
281     AliBODY *BODY = new AliBODY("BODY", "Alice envelop");
282
283
284     if (iMAG)
285     {
286         //=================== MAG parameters ============================
287         // --- Start with Magnet since detector layouts may be depending ---
288         // --- on the selected Magnet dimensions ---
289         AliMAG *MAG = new AliMAG("MAG", "Magnet");
290     }
291
292
293     if (iABSO)
294     {
295         //=================== ABSO parameters ============================
296         AliABSO *ABSO = new AliABSOv3("ABSO", "Muon Absorber");
297     }
298
299     if (iDIPO)
300     {
301         //=================== DIPO parameters ============================
302
303         AliDIPO *DIPO = new AliDIPOv3("DIPO", "Dipole version 3");
304     }
305
306     if (iHALL)
307     {
308         //=================== HALL parameters ============================
309
310         AliHALL *HALL = new AliHALLv3("HALL", "Alice Hall");
311     }
312
313
314     if (iFRAME)
315     {
316         //=================== FRAME parameters ============================
317
318         AliFRAMEv2 *FRAME = new AliFRAMEv2("FRAME", "Space Frame");
319         FRAME->SetHoles(1);
320     }
321
322     if (iSHIL)
323     {
324         //=================== SHIL parameters ============================
325
326         AliSHIL *SHIL = new AliSHILv3("SHIL", "Shielding Version 3");
327     }
328
329
330     if (iPIPE)
331     {
332         //=================== PIPE parameters ============================
333
334         AliPIPE *PIPE = new AliPIPEv3("PIPE", "Beam Pipe");
335     }
336  
337     if (iITS)
338     {
339         //=================== ITS parameters ============================
340
341         AliITS *ITS  = new AliITSv11Hybrid("ITS","ITS v11Hybrid");
342     }
343
344     if (iTPC)
345     {
346       //============================ TPC parameters =====================
347
348         AliTPC *TPC = new AliTPCv2("TPC", "Default");
349     }
350
351
352     if (iTOF) {
353         //=================== TOF parameters ============================
354
355         AliTOF *TOF = new AliTOFv6T0("TOF", "normal TOF");
356     }
357
358
359     if (iHMPID)
360     {
361         //=================== HMPID parameters ===========================
362
363         AliHMPID *HMPID = new AliHMPIDv3("HMPID", "normal HMPID");
364
365     }
366
367
368     if (iZDC)
369     {
370         //=================== ZDC parameters ============================
371
372         AliZDC *ZDC = new AliZDCv3("ZDC", "normal ZDC");
373     }
374
375     if (iTRD)
376     {
377         //=================== TRD parameters ============================
378
379         AliTRD *TRD = new AliTRDv1("TRD", "TRD slow simulator");
380         AliTRDgeometry *geoTRD = TRD->GetGeometry();
381         // Partial geometry: modules at 0,8,9,17
382         // starting at 3h in positive direction
383         geoTRD->SetSMstatus(1,0);
384         geoTRD->SetSMstatus(2,0);
385         geoTRD->SetSMstatus(3,0);
386         geoTRD->SetSMstatus(4,0);
387         geoTRD->SetSMstatus(5,0);
388         geoTRD->SetSMstatus(6,0);
389         geoTRD->SetSMstatus(7,0);
390         geoTRD->SetSMstatus(10,0);
391         geoTRD->SetSMstatus(11,0);
392         geoTRD->SetSMstatus(12,0);
393         geoTRD->SetSMstatus(13,0);
394         geoTRD->SetSMstatus(14,0);
395         geoTRD->SetSMstatus(15,0);
396         geoTRD->SetSMstatus(16,0);
397     }
398
399     if (iFMD)
400     {
401         //=================== FMD parameters ============================
402
403         AliFMD *FMD = new AliFMDv1("FMD", "normal FMD");
404    }
405
406     if (iMUON)
407     {
408         //=================== MUON parameters ===========================
409         // New MUONv1 version (geometry defined via builders)
410
411         AliMUON *MUON = new AliMUONv1("MUON", "default");
412     }
413
414     if (iPHOS)
415     {
416         //=================== PHOS parameters ===========================
417
418         AliPHOS *PHOS = new AliPHOSv1("PHOS", "IHEP");
419         //Set simulation parameters different from the default ones.
420         AliPHOSSimParam* simEmc = AliPHOSSimParam::GetInstance() ;
421   
422         // APD noise of warm (+20C) PHOS:
423         // a2 = a1*(Y1/Y2)*(M1/M2), where a1 = 0.012 is APD noise at -25C,
424         // Y1 = 4.3 photo-electrons/MeV, Y2 = 1.7 p.e/MeV - light yields at -25C and +20C,
425         // M1 = 50, M2 = 50 - APD gain factors chosen for t1 = -25C and t2 = +20C,
426         // Y = MeanLightYield*APDEfficiency.
427
428         Float_t apdNoise = 0.012*2.5; 
429         simEmc->SetAPDNoise(apdNoise);
430
431         //Raw Light Yield at +20C
432         simEmc->SetMeanLightYield(18800);
433
434         //ADC channel width at +18C.
435         simEmc->SetADCchannelW(0.0125);
436     }
437
438
439     if (iPMD)
440     {
441         //=================== PMD parameters ============================
442
443         AliPMD *PMD = new AliPMDv1("PMD", "normal PMD");
444     }
445
446     if (iT0)
447     {
448         //=================== T0 parameters ============================
449         AliT0 *T0 = new AliT0v1("T0", "T0 Detector");
450     }
451
452     if (iEMCAL)
453     {
454         //=================== EMCAL parameters ============================
455
456         AliEMCAL *EMCAL = new AliEMCALv2("EMCAL", "EMCAL_COMPLETE");
457     }
458
459      if (iACORDE)
460     {
461         //=================== ACORDE parameters ============================
462
463         AliACORDE *ACORDE = new AliACORDEv1("ACORDE", "normal ACORDE");
464     }
465
466      if (iVZERO)
467     {
468         //=================== ACORDE parameters ============================
469
470         AliVZERO *VZERO = new AliVZEROv7("VZERO", "normal VZERO");
471     }
472 }
473 //
474 //           PYTHIA
475 //
476
477 AliGenerator* MbPythia()
478 {
479       comment = comment.Append(" pp at 14 TeV: Pythia low-pt");
480 //
481 //    Pythia
482       AliGenPythia* pythia = new AliGenPythia(-1); 
483       pythia->SetMomentumRange(0, 999999.);
484       pythia->SetThetaRange(0., 180.);
485       pythia->SetYRange(-12.,12.);
486       pythia->SetPtRange(0,1000.);
487       pythia->SetProcess(kPyMb);
488       pythia->SetEnergyCMS(energy);
489       
490       return pythia;
491 }
492
493 AliGenerator* MbPhojet()
494 {
495       comment = comment.Append(" pp at 14 TeV: Pythia low-pt");
496 //
497 //    DPMJET
498 #if defined(__CINT__)
499   gSystem->Load("libdpmjet");      // Parton density functions
500   gSystem->Load("libTDPMjet");      // Parton density functions
501 #endif
502       AliGenDPMjet* dpmjet = new AliGenDPMjet(-1); 
503       dpmjet->SetMomentumRange(0, 999999.);
504       dpmjet->SetThetaRange(0., 180.);
505       dpmjet->SetYRange(-12.,12.);
506       dpmjet->SetPtRange(0,1000.);
507       dpmjet->SetProcess(kDpmMb);
508       dpmjet->SetEnergyCMS(energy);
509
510       return dpmjet;
511 }
512
513 void ProcessEnvironmentVars()
514 {
515     // Run type
516     if (gSystem->Getenv("CONFIG_RUN_TYPE")) {
517       for (Int_t iRun = 0; iRun < kRunMax; iRun++) {
518         if (strcmp(gSystem->Getenv("CONFIG_RUN_TYPE"), pprRunName[iRun])==0) {
519           proc = (PDC06Proc_t)iRun;
520           cout<<"Run type set to "<<pprRunName[iRun]<<endl;
521         }
522       }
523     }
524
525     // Field
526     if (gSystem->Getenv("CONFIG_FIELD")) {
527       for (Int_t iField = 0; iField < kFieldMax; iField++) {
528         if (strcmp(gSystem->Getenv("CONFIG_FIELD"), pprField[iField])==0) {
529           mag = (Mag_t)iField;
530           cout<<"Field set to "<<pprField[iField]<<endl;
531         }
532       }
533     }
534
535     // Energy
536     if (gSystem->Getenv("CONFIG_ENERGY")) {
537       energy = atoi(gSystem->Getenv("CONFIG_ENERGY"));
538       cout<<"Energy set to "<<energy<<" GeV"<<endl;
539     }
540
541     // Random Number seed
542     if (gSystem->Getenv("CONFIG_SEED")) {
543       seed = atoi(gSystem->Getenv("CONFIG_SEED"));
544     }
545 }