]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - ZDC/AliGenZDC.cxx
In AliMUONTriggerQADataMakerRec:
[u/mrichter/AliRoot.git] / ZDC / AliGenZDC.cxx
index ac87c05b089f58bd5db352fb58a9db0b92366510..2e3a30756f338967588d71363486e91b6530f347 100644 (file)
  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  **************************************************************************/
 
-/*
-$Log$
-Revision 1.1  2000/07/10 13:58:01  fca
-New version of ZDC from E.Scomparin & C.Oppedisano
+/* $Id$ */
 
-Revision 1.7  2000/01/19 17:17:40  fca
+//////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//                                                                  //         //
+//      Generator of spectator nucleons (either protons or neutrons)//
+//        computes beam crossing and divergence and Fermi momentum  //
+//                                                                  //
+/////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-Revision 1.6  1999/09/29 09:24:35  fca
-Introduction of the Copyright and cvs Log
+#include <assert.h>
 
-*/
-#include <TRandom.h>
+#include <TDatabasePDG.h>
 #include <TLorentzVector.h>
+#include <TMCProcess.h>
+#include <TPDGCode.h>
+#include <TRandom.h>
 #include <TVector3.h>
 
-#include "AliGenZDC.h"
 #include "AliConst.h"
-#include "AliPDG.h"
+#include "AliGenZDC.h"
 #include "AliRun.h"
+#include "AliMC.h"
  
 ClassImp(AliGenZDC)
  
 //_____________________________________________________________________________
 AliGenZDC::AliGenZDC()
-   :AliGenerator()
+   :AliGenerator(),
+  fIpart(0),
+  fCosx(0),    
+  fCosy(0),    
+  fCosz(0),    
+  fPseudoRapidity(0),          
+  fFermiflag(0),       
+  fBeamDiv(0), 
+  fBeamCrossAngle(0),
+  fBeamCrossPlane(0),
+  fDebugOpt(0)
 {
   //
   // Default constructor
   //
-  fIpart = 0;
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
 AliGenZDC::AliGenZDC(Int_t npart)
-   :AliGenerator(npart)
+   :AliGenerator(npart),
+  fIpart(kNeutron),
+  fCosx(0.),   
+  fCosy(0.),   
+  fCosz(1.),   
+  fPseudoRapidity(0.),         
+  fFermiflag(1),       
+  fBeamDiv(0.000032),  
+  fBeamCrossAngle(0.0001),
+  fBeamCrossPlane(2),
+  fDebugOpt(0)
 {
   //
   // Standard constructor
   //
   fName = "AliGenZDC";
   fTitle = "Generation of Test Particles for ZDCs";
-  fIpart = kNeutron;
-  fCosx  = 0.;
-  fCosy  = 0.;
-  fCosz  = 1.;
-  fPseudoRapidity = 0.;
-  fFermiflag = 1;
-  // LHC values for beam divergence and crossing angle
-  fBeamDiv = 0.000032;
-  fBeamCrossAngle = 0.0001;
-  fBeamCrossPlane = 2;
+  
+  Int_t i, j;
+  for(i=0; i<201; i++){
+     fProbintp[i] = 0;
+     fProbintn[i] = 0;
+  }
+  for(j=0; j<3; j++) fPp[i] = 0;
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
 void AliGenZDC::Init()
 {
-  printf("             Initializing AliGenZDC\n");
-  printf("     Fermi flag = %d, Beam Divergence = %f, Crossing Angle "
-         "= %f, Crossing Plane = %d\n\n", fFermiflag, fBeamDiv, fBeamCrossAngle,
-        fBeamCrossPlane);
   //Initialize Fermi momentum distributions for Pb-Pb
-  FermiTwoGaussian(207.,82.,fPp,fProbintp,fProbintn);
+  //
+  printf("\n\n         AliGenZDC initialization:\n");
+  printf("   Particle: %d, Track cosines: x = %f, y = %f, z = %f \n", 
+        fIpart,fCosx,fCosy,fCosz);
+  printf("   Fermi flag = %d, Beam divergence = %f, Crossing angle "
+         "= %f, Crossing plane = %d\n\n", fFermiflag, fBeamDiv, fBeamCrossAngle,
+        fBeamCrossPlane);
+
+  FermiTwoGaussian(208.);
 }  
   
 //_____________________________________________________________________________
@@ -85,11 +108,11 @@ void AliGenZDC::Generate()
   //
   Int_t i;
 
-  Double_t mass, pLab[3], balp0, balp[3], ddp[3], dddp0, dddp[3];
-  Float_t ptot = fPMin;
+  Double_t mass, pLab[3], fP0, fP[3], fBoostP[3], ddp[3], dddp0, dddp[3]; 
+  Float_t  fPTrack[3], ptot = fPMin;
   Int_t nt;
   
-  if(fPseudoRapidity==0.){
+  if(fPseudoRapidity==0.){ 
     pLab[0] = ptot*fCosx;
     pLab[1] = ptot*fCosy;
     pLab[2] = ptot*fCosz;
@@ -100,65 +123,72 @@ void AliGenZDC::Generate()
     pLab[1] = 0.;
     pLab[2] = ptot*TMath::Cos(scang);
   }
-  for(i=0; i<=2; i++){
-     fP[i] = pLab[i];
+  for(i=0; i<=2; i++) fP[i] = pLab[i];  
+  if(fDebugOpt == 1){
+    printf("\n\n               Particle momentum before divergence and crossing\n");
+    for(i=0; i<=2; i++)printf("        pLab[%d] = %f\n",i,pLab[i]);
   }
   
   // Beam divergence and crossing angle
-  if(fBeamDiv!=0.) {BeamDivCross(0,fBeamDiv,fBeamCrossAngle,fBeamCrossPlane,pLab);}
-  if(fBeamCrossAngle!=0.) {BeamDivCross(1,fBeamDiv,fBeamCrossAngle,fBeamCrossPlane,pLab);}
-  
+  if(fBeamCrossAngle!=0.) {
+    BeamDivCross(1, pLab);
+    for(i=0; i<=2; i++) fP[i] = pLab[i];
+  }
+  if(fBeamDiv!=0.) {
+    BeamDivCross(0, pLab);
+    for(i=0; i<=2; i++) fP[i] = pLab[i];
+  }
+
   // If required apply the Fermi momentum
   if(fFermiflag==1){
-    if((fIpart==kProton) || (fIpart==kNeutron)){
-      ExtractFermi(fIpart,fPp,fProbintp,fProbintn,ddp);
-    }
-    if(fIpart==kProton) {mass = 0.93956563;}
-    if(fIpart==kNeutron) {mass = 0.93827231;}
-//  printf(" pLABx = %f  pLABy = %f  pLABz = %f \n",pLab[0],pLab[1],pLab[2]); 
-    for(i=0; i<=2; i++){
-       balp[i] = -pLab[i];
-    }
-    balp0 = TMath::Sqrt(pLab[0]*pLab[0]+pLab[1]*pLab[1]+pLab[2]*pLab[2]+mass*mass);
-    for(i=0; i<=2; i++){
-       dddp[i] = ddp[i];
-    }
+    if((fIpart==kProton) || (fIpart==kNeutron))
+      ExtractFermi(fIpart, ddp);
+    mass=TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(fIpart)->Mass();
+    fP0 = TMath::Sqrt(fP[0]*fP[0]+fP[1]*fP[1]+fP[2]*fP[2]+mass*mass);
+    for(i=0; i<=2; i++) dddp[i] = ddp[i];
     dddp0 = TMath::Sqrt(dddp[0]*dddp[0]+dddp[1]*dddp[1]+dddp[2]*dddp[2]+mass*mass);
     
-    TVector3 b(balp[0]/balp0, balp[1]/balp0, balp[2]/balp0);
+    TVector3 b(fP[0]/fP0, fP[1]/fP0, fP[2]/fP0);
     TLorentzVector pFermi(dddp[0], dddp[1], dddp[2], dddp0);
 
-//    printf(" pmu -> pLABx = %f  pLABy = %f  pLABz = %f  E = %f\n",
-//           balp[0],balp[1],balp[2],balp0); 
-//    printf(" Beta -> bx = %f  by = %f  bz = %f\n", b[0], b[1], b[2]);  
-//    printf(" pFermi -> px = %f, py = %f, pz = %f\n", pFermi[0], pFermi[1], pFermi[2]);
-    
     pFermi.Boost(b);
-
-//    printf(" Boosted momentum -> px = %f, py = %f, pz = %f\n",
-//          pFermi[0], pFermi[1], pFermi[2]);
     for(i=0; i<=2; i++){
        fBoostP[i] = pFermi[i];
+       fP[i] = pFermi[i];
     }
 
   }
-    
+  
+  for(i=0; i<=2; i++) fPTrack[i] = fP[i];
+      
   Float_t polar[3] = {0,0,0};
-  gAlice->SetTrack(fTrackIt,-1,fIpart,fBoostP,fOrigin.GetArray(),polar,0,
-                  "Primary",nt);
+  gAlice->GetMCApp()->PushTrack(fTrackIt,-1,fIpart,fPTrack,fOrigin.GetArray(),polar,0,
+                  kPPrimary,nt);
+  // -----------------------------------------------------------------------
+  if(fDebugOpt == 1){
+    printf("\n\n               Track momentum:\n");
+    printf("\n  fPTrack = %f, %f, %f \n",fPTrack[0],fPTrack[1],fPTrack[2]);
+  }
+  else if(fDebugOpt == 2){
+    FILE *file;
+    if((file = fopen("SpectMomentum.dat","a")) == NULL){
+      printf("Cannot open file  SpectMomentum.dat\n");
+      return;
+    }
+    fprintf(file," %f \t %f \t %f \n",fPTrack[0],fPTrack[1],fPTrack[2]);
+    fclose(file);
+  }
+    
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliGenZDC::FermiTwoGaussian(Double_t A, Float_t Z, Double_t* fPp, Double_t*
-               fProbintp, Double_t* fProbintn)
+void AliGenZDC::FermiTwoGaussian(Float_t A)
 {
 //
 // Momenta distributions according to the "double-gaussian"
 // distribution (Ilinov) - equal for protons and neutrons
 //
-//   printf("          Initialization of Fermi momenta distribution\n");
-   fProbintp[0] = 0;
-   fProbintn[0] = 0;
+
    Double_t sig1 = 0.113;
    Double_t sig2 = 0.250;
    Double_t alfa = 0.18*(TMath::Power((A/12.),(Float_t)1/3));
@@ -167,34 +197,37 @@ void AliGenZDC::FermiTwoGaussian(Double_t A, Float_t Z, Double_t* fPp, Double_t*
    for(Int_t i=1; i<=200; i++){
       Double_t p = i*0.005;
       fPp[i] = p;
-//      printf(" fPp[%d] = %f\n",i,fPp[i]);
       Double_t e1 = (p*p)/(2.*sig1*sig1);
       Double_t e2 = (p*p)/(2.*sig2*sig2);
       Double_t f1 = TMath::Exp(-(e1));
       Double_t f2 = TMath::Exp(-(e2));
       Double_t probp = xk*p*p*(f1/(TMath::Power(sig1,3.))+
                       alfa*f2/(TMath::Power(sig2,3.)))*0.005;
-//      printf("       probp = %f\n",probp);
       fProbintp[i] = fProbintp[i-1] + probp;
       fProbintn[i] = fProbintp[i];
-//      printf(" fProbintp[%d] = %f, fProbintp[%d] = %f\n",i,fProbintp[i],i,fProbintn[i]);
+   }
+   if(fDebugOpt == 1){
+     printf("\n\n              Initialization of Fermi momenta distribution \n");
+     //for(Int_t i=0; i<=200; i++)
+     //   printf(" fProbintp[%d] = %f, fProbintn[%d] = %f\n",i,fProbintp[i],i,fProbintn[i]);
    }
 } 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliGenZDC::ExtractFermi(Int_t id, Double_t* fPp, Double_t* fProbintp,
-                Double_t* fProbintn, Double_t* ddp)
+void AliGenZDC::ExtractFermi(Int_t id, Double_t *ddp)
 {
 //
 // Compute Fermi momentum for spectator nucleons
 //
+  
   Int_t i;
   Float_t xx = gRandom->Rndm();
+  assert ( id==kProton || id==kNeutron );
   if(id==kProton){
-    for(i=0; i<=200; i++){
+    for(i=1; i<=200; i++){
        if((xx>=fProbintp[i-1]) && (xx<fProbintp[i])) break;
        }
   }
-  else if(id==kNeutron){
+  else {
     for(i=0; i<=200; i++){
        if((xx>=fProbintn[i-1]) && (xx<fProbintn[i])) break;
        }
@@ -206,55 +239,50 @@ void AliGenZDC::ExtractFermi(Int_t id, Double_t* fPp, Double_t* fProbintp,
         ddp[0] = pext*TMath::Sin(tet)*TMath::Cos(phi);
         ddp[1] = pext*TMath::Sin(tet)*TMath::Sin(phi);
         ddp[2] = pext*cost;
+
+  if(fDebugOpt == 1){
+    printf("\n\n               Extraction of Fermi momentum\n");
+    printf("\n         pxFermi = %f  pyFermi = %f  pzFermi = %f \n",ddp[0],ddp[1],ddp[2]); 
+  }
 }
 
 //_____________________________________________________________________________
-void AliGenZDC::BeamDivCross(Int_t icross, Float_t fBeamDiv, Float_t fBeamCrossAngle, 
-                Int_t fBeamCrossPlane, Double_t* pLab)
+void AliGenZDC::BeamDivCross(Int_t icross, Double_t *pLab)
 {
-  Double_t tetpart, fipart, tetdiv, fidiv, angleSum[2], tetsum, fisum, dplab[3];
+  // Applying beam divergence and crossing angle
+  //
+  Double_t tetpart, fipart, tetdiv=0, fidiv=0, angleSum[2], tetsum, fisum;
   Double_t rvec;
 
-  Int_t i;
-  
   Double_t pmq = 0.;
-  for(i=0; i<=2; i++){
-     dplab[i] = pLab[i];
-     pmq = pmq+pLab[i]*pLab[i];
-  }
+  Int_t i;
+  for(i=0; i<=2; i++) pmq = pmq+pLab[i]*pLab[i];
   Double_t pmod = TMath::Sqrt(pmq);
-//  printf("   pmod = %f\n",pmod);
 
-//  printf("   icross = %d, fBeamDiv = %f\n",icross,fBeamDiv);
-  if(icross==0){
+  if(icross==0){      // ##### Beam divergence
     rvec = gRandom->Gaus(0.0,1.0);
     tetdiv = fBeamDiv * TMath::Abs(rvec);
     fidiv = (gRandom->Rndm())*k2PI;
   }
-  else if(icross==1){
-    if(fBeamCrossPlane==0.){
+  else if(icross==1){ // ##### Crossing angle
+    if(fBeamCrossPlane==0){
       tetdiv = 0.;
       fidiv = 0.;
     }
-    else if(fBeamCrossPlane==1.){
+    else if(fBeamCrossPlane==1){     // Horizontal crossing plane
       tetdiv = fBeamCrossAngle;
       fidiv = 0.;
     }
-    else if(fBeamCrossPlane==2.){
+    else if(fBeamCrossPlane==2){     // Vertical crossing plane
       tetdiv = fBeamCrossAngle;
       fidiv = k2PI/4.;
     }
   }
-//  printf("   tetdiv = %f, fidiv = %f\n",tetdiv,fidiv);
-  tetpart = TMath::ATan(TMath::Sqrt(dplab[0]*dplab[0]+dplab[1]*dplab[1])/dplab[2]);
-  if(dplab[1]!=0. || dplab[0]!=0.){
-    fipart = TMath::ATan2(dplab[1],dplab[0]);
-  }
-  else{
-    fipart = 0.;
-  }
+
+  tetpart = TMath::ATan2(TMath::Sqrt(pLab[0]*pLab[0]+pLab[1]*pLab[1]),pLab[2]);
+  if(pLab[1]!=0. || pLab[0]!=0.) fipart = TMath::ATan2(pLab[1],pLab[0]);
+  else fipart = 0.;
   if(fipart<0.) {fipart = fipart+k2PI;}
-//  printf("   tetpart = %f, fipart = %f\n",tetpart,fipart);
   tetdiv = tetdiv*kRaddeg;
   fidiv = fidiv*kRaddeg;
   tetpart = tetpart*kRaddeg;
@@ -262,23 +290,23 @@ void AliGenZDC::BeamDivCross(Int_t icross, Float_t fBeamDiv, Float_t fBeamCrossA
   AddAngle(tetpart,fipart,tetdiv,fidiv,angleSum);
   tetsum = angleSum[0];
   fisum  = angleSum[1];
-//  printf("   tetsum = %f, fisum = %f\n",tetsum,fisum);
   tetsum = tetsum*kDegrad;
   fisum = fisum*kDegrad;
   pLab[0] = pmod*TMath::Sin(tetsum)*TMath::Cos(fisum);
   pLab[1] = pmod*TMath::Sin(tetsum)*TMath::Sin(fisum);
   pLab[2] = pmod*TMath::Cos(tetsum);
-//  printf("   pLab[0] = %f pLab[1] = %f pLab[2] = %f \n\n",
-//         pLab[0],pLab[1],pLab[2]);
-  for(i=0; i<=2; i++){
-     fDivP[i] = pLab[i];
+  if(fDebugOpt == 1){
+    if(icross==0) printf("\n\n         Beam divergence \n");
+    else         printf("\n\n          Beam crossing \n");
+    for(i=0; i<=2; i++)printf("        pLab[%d] = %f\n",i,pLab[i]);
   }
 }
   
 //_____________________________________________________________________________
 void  AliGenZDC::AddAngle(Double_t theta1, Double_t phi1, Double_t theta2,
-              Double_t phi2, Double_t* angleSum)
-{
+              Double_t phi2, Double_t *angleSum)
+{ 
+  // Calculating the sum of 2 angles
   Double_t temp, conv, cx, cy, cz, ct1, st1, ct2, st2, cp1, sp1, cp2, sp2;
   Double_t rtetsum, tetsum, fisum;
   
@@ -308,7 +336,6 @@ void  AliGenZDC::AddAngle(Double_t theta1, Double_t phi1, Double_t theta2,
   if(temp<-1.) temp=-1.;
   fisum = conv*TMath::ACos(temp);
   if(cy<0) {fisum = 360.-fisum;}
-//  printf("   AddAngle -> tetsum = %f, fisum = %f\n",tetsum, fisum); 
   angleSum[0] = tetsum;
   angleSum[1] = fisum;
 }