MFT/AliMuonForwardTrackPair.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //====================================================================================================================================================
  17 //
  18 //      Description of an ALICE muon forward track pair, i.e. a pair of AliMuonForwardTrack objects
  19 //
  20 //      Contact author: antonio.uras@cern.ch
  21 //
  22 //====================================================================================================================================================
  23
  24 #include "AliLog.h"
  25 #include "AliMUONTrackParam.h"
  26 #include "TParticle.h"
  27 #include "AliMuonForwardTrack.h"
  28 #include "AliMUONTrackExtrap.h"
  29 #include "TClonesArray.h"
  30 #include "TDatabasePDG.h"
  31 #include "TLorentzVector.h"
  32 #include "TRandom.h"
  33 #include "AliMuonForwardTrackPair.h"
  34
  35 ClassImp(AliMuonForwardTrackPair)
  36
  37 //====================================================================================================================================================
  38
  39 AliMuonForwardTrackPair::AliMuonForwardTrackPair():
  40   TObject(),
  41   fMuonForwardTracks(0),
  42   fKinemMC(0,0,0,0),
  43   fKinem(0,0,0,0),
  44   fIsKinemSet(kFALSE),
  45   fXPointOfClosestApproach(9999),
  46   fYPointOfClosestApproach(9999),
  47   fZPointOfClosestApproach(9999)
  48 {
  49
  50   // default constructor
  51
  52   fMuonForwardTracks = new TClonesArray("AliMuonForwardTrack", 2);
  53
  54 }
  55
  56 //====================================================================================================================================================
  57
  58 AliMuonForwardTrackPair::AliMuonForwardTrackPair(AliMuonForwardTrack *track0, AliMuonForwardTrack *track1):
  59   TObject(),
  60   fMuonForwardTracks(0),
  61   fKinemMC(0,0,0,0),
  62   fKinem(0,0,0,0),
  63   fIsKinemSet(kFALSE),
  64   fXPointOfClosestApproach(9999),
  65   fYPointOfClosestApproach(9999),
  66   fZPointOfClosestApproach(9999)
  67 {
  68
  69   fMuonForwardTracks = new TClonesArray("AliMuonForwardTrack", 2);
  70
  71   new ((*fMuonForwardTracks)[0]) AliMuonForwardTrack(*track0);
  72   new ((*fMuonForwardTracks)[1]) AliMuonForwardTrack(*track1);
  73
  74   SetKinemMC();
  75   SetPointOfClosestApproach();
  76
  77 }
  78
  79 //====================================================================================================================================================
  80
  81 AliMuonForwardTrackPair::AliMuonForwardTrackPair(const AliMuonForwardTrackPair& trackPair):
  82   TObject(trackPair),
  83   fMuonForwardTracks(trackPair.fMuonForwardTracks),
  84   fKinemMC(trackPair.fKinemMC),
  85   fKinem(trackPair.fKinem),
  86   fIsKinemSet(trackPair.fIsKinemSet),
  87   fXPointOfClosestApproach(trackPair.fXPointOfClosestApproach),
  88   fYPointOfClosestApproach(trackPair.fYPointOfClosestApproach),
  89   fZPointOfClosestApproach(trackPair.fZPointOfClosestApproach)
  90 {
  91
  92   // copy constructor
  93
  94 }
  95
  96 //====================================================================================================================================================
  97
  98 AliMuonForwardTrackPair& AliMuonForwardTrackPair::operator=(const AliMuonForwardTrackPair& trackPair) {
  99
 100   // Asignment operator
 101
 102   // check assignement to self
 103   if (this == &trackPair) return *this;
 104
 105   // base class assignement
 106   AliMuonForwardTrackPair::operator=(trackPair);
 107
 108   // clear memory
 109   Clear();
 110
 111   fMuonForwardTracks = trackPair.fMuonForwardTracks;
 112   fKinemMC = trackPair.fKinemMC;
 113   fKinem = trackPair.fKinem;
 114   fIsKinemSet = trackPair.fIsKinemSet;
 115   fXPointOfClosestApproach = trackPair.fXPointOfClosestApproach;
 116   fYPointOfClosestApproach = trackPair.fYPointOfClosestApproach;
 117   fZPointOfClosestApproach = trackPair.fZPointOfClosestApproach;
 118
 119   return *this;
 120
 121 }
 122
 123 //====================================================================================================================================================
 124
 125 Double_t AliMuonForwardTrackPair::GetWeightedOffset(Double_t x, Double_t y, Double_t z) {
 126
 127   Double_t weightedOffset[2]={0};
 128
 129   weightedOffset[0] = GetTrack(0)->GetWeightedOffset(x, y, z);
 130   weightedOffset[1] = GetTrack(1)->GetWeightedOffset(x, y, z);
 131
 132   Double_t weightedOffsetDimuon = TMath::Sqrt(0.5 * (weightedOffset[0]*weightedOffset[0] + weightedOffset[1]*weightedOffset[1]));
 133
 134   return weightedOffsetDimuon;
 135
 136 }
 137
 138 //====================================================================================================================================================
 139
 140 Double_t AliMuonForwardTrackPair::GetMassWithoutMFT(Double_t x, Double_t y, Double_t z, Int_t nClusters) {
 141
 142   Int_t idCluster[2] = {0};
 143   if (nClusters>0) {
 144     idCluster[0] = GetTrack(0)->GetNMUONClusters() - nClusters;
 145     idCluster[1] = GetTrack(1)->GetNMUONClusters() - nClusters;
 146   }
 147   if (idCluster[0]<0) idCluster[0] = 0;
 148   if (idCluster[1]<0) idCluster[1] = 0;
 149
 150   AliMUONTrackParam *param0 = GetTrack(0)->GetTrackParamAtMUONCluster(idCluster[0]);
 151   AliMUONTrackParam *param1 = GetTrack(1)->GetTrackParamAtMUONCluster(idCluster[1]);
 152
 153   AliDebug(2, Form("MUON before extrap: 1st muon = (%f, %f, %f) 2nd muon = (%f, %f, %f)",
 154                    param0->Px(), param0->Py(), param0->Pz(), param1->Px(), param1->Py(), param1->Pz()));
 155
 156   AliDebug(2, Form("Extrapolating 1st muon from z = %f to z = %f", param0->GetZ(), z));
 157   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex(param0, x, y, z, 0., 0.);   // this should reproduce what is done in AliMUONESDInterface::MUONToESD(...)
 158   AliDebug(2, Form("Extrapolating 2nd muon from z = %f to z = %f", param1->GetZ(), z));
 159   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToVertex(param1, x, y, z, 0., 0.);   // this should reproduce what is done in AliMUONESDInterface::MUONToESD(...)
 160
 161   AliDebug(2, Form("MUON after extrap: 1st muon = (%f, %f, %f) 2nd muon = (%f, %f, %f)",
 162                    param0->Px(), param0->Py(), param0->Pz(), param1->Px(), param1->Py(), param1->Pz()));
 163
 164   Double_t momentum[2] = {0};
 165
 166   momentum[0] = param0->P();
 167   momentum[1] = param1->P();
 168
 169   Double_t mMu = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("mu-")->Mass();
 170
 171   TLorentzVector dimu;
 172
 173   dimu.SetE(TMath::Sqrt(mMu*mMu + momentum[0]*momentum[0]) + TMath::Sqrt(mMu*mMu + momentum[1]*momentum[1]));
 174
 175   dimu.SetPx(param0->Px() + param1->Px());
 176   dimu.SetPy(param0->Py() + param1->Py());
 177   dimu.SetPz(param0->Pz() + param1->Pz());
 178
 179   return dimu.M();
 180
 181 }
 182
 183 //====================================================================================================================================================
 184
 185 void AliMuonForwardTrackPair::SetKinemMC() {
 186
 187   if ( !(GetTrack(0)->GetMCTrackRef()) || !(GetTrack(1)->GetMCTrackRef()) ) return;
 188
 189   AliDebug(2, Form("MC: 1st muon = (%f, %f, %f) 2nd muon = (%f, %f, %f)",
 190                    GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Px(), GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Py(), GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Pz(),
 191                    GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Px(), GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Py(), GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Pz()));
 192
 193   fKinemMC.SetE(GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Energy() + GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Energy());
 194
 195   fKinemMC.SetPx(GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Px() + GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Px());
 196   fKinemMC.SetPy(GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Py() + GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Py());
 197   fKinemMC.SetPz(GetTrack(0)->GetMCTrackRef()->Pz() + GetTrack(1)->GetMCTrackRef()->Pz());
 198
 199 }
 200
 201 //====================================================================================================================================================
 202
 203 void AliMuonForwardTrackPair::SetKinem(Double_t z, Int_t nClusters) {
 204
 205 //   if (!fMuonForwardTracks) return kFALSE;
 206 //   if (!fMuonForwardTracks->At(0) || !fMuonForwardTracks->At(1)) return kFALSE;
 207
 208   Int_t idCluster[2] = {0};
 209   if (nClusters>0) {
 210     idCluster[0] = GetTrack(0)->GetNMFTClusters() - nClusters;
 211     idCluster[1] = GetTrack(1)->GetNMFTClusters() - nClusters;
 212   }
 213   if (idCluster[0]<0) idCluster[0] = 0;
 214   if (idCluster[1]<0) idCluster[1] = 0;
 215
 216   Double_t momentum[2] = {0};
 217
 218   AliMUONTrackParam *param0 = GetTrack(0)->GetTrackParamAtMFTCluster(idCluster[0]);
 219   AliMUONTrackParam *param1 = GetTrack(1)->GetTrackParamAtMFTCluster(idCluster[1]);
 220
 221   AliDebug(2, Form("MFT before extrap: 1st muon = (%f, %f, %f) 2nd muon = (%f, %f, %f)",
 222                    param0->Px(), param0->Py(), param0->Pz(), param1->Px(), param1->Py(), param1->Pz()));
 223
 224   if (TMath::Abs(z)<1e6) {
 225     AliDebug(2, Form("Extrapolating 1st muon from z = %f to z = %f", param0->GetZ(), z));
 226     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param0, z);
 227     AliDebug(2, Form("Extrapolating 2nd muon from z = %f to z = %f", param1->GetZ(), z));
 228     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param1, z);
 229   }
 230
 231   AliDebug(2, Form("MFT after extrap: 1st muon = (%f, %f, %f) 2nd muon = (%f, %f, %f)",
 232                    param0->Px(), param0->Py(), param0->Pz(), param1->Px(), param1->Py(), param1->Pz()));
 233
 234   momentum[0] = (param0->P());
 235   momentum[1] = (param1->P());
 236
 237   Double_t mMu = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("mu-")->Mass();
 238
 239   fKinem.SetE(TMath::Sqrt(mMu*mMu + momentum[0]*momentum[0]) + TMath::Sqrt(mMu*mMu + momentum[1]*momentum[1]));
 240   fKinem.SetPx(param0->Px() + param1->Px());
 241   fKinem.SetPy(param0->Py() + param1->Py());
 242   fKinem.SetPz(param0->Pz() + param1->Pz());
 243
 244   fIsKinemSet = kTRUE;
 245
 246 }
 247
 248 //====================================================================================================================================================
 249
 250 void AliMuonForwardTrackPair::SetPointOfClosestApproach() {
 251
 252   AliMUONTrackParam *param0 = GetTrack(0)->GetTrackParamAtMFTCluster(0);
 253   AliMUONTrackParam *param1 = GetTrack(1)->GetTrackParamAtMFTCluster(0);
 254
 255   Double_t step = 1.;  // in cm
 256   Double_t startPoint = 0.;
 257
 258   Double_t r[3]={0}, z[3]={startPoint, startPoint+step, startPoint+2*step};
 259
 260   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
 261     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param0, z[i]);
 262     AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param1, z[i]);
 263     Double_t dX = param0->GetNonBendingCoor() - param1->GetNonBendingCoor();
 264     Double_t dY = param0->GetBendingCoor()    - param1->GetBendingCoor();
 265     r[i] = TMath::Sqrt(dX*dX + dY*dY);
 266   }
 267
 268   Double_t researchDirection=0.;
 269
 270   if      (r[0]>r[1] && r[1]>r[2]) researchDirection = +1.;   // towards z positive
 271   else if (r[0]<r[1] && r[1]<r[2]) researchDirection = -1.;   // towards z negative
 272   else if (r[0]<r[1] && r[1]>r[2]) {
 273     AliError("Point of closest approach cannot be found for dimuon (no minima)");
 274     return;
 275   }
 276
 277   while (TMath::Abs(researchDirection)>0.5) {
 278     if (researchDirection>0.) {
 279       z[0] = z[1];
 280       z[1] = z[2];
 281       z[2] = z[1]+researchDirection*step;
 282     }
 283     else {
 284       z[2] = z[1];
 285       z[1] = z[0];
 286       z[0] = z[1]+researchDirection*step;
 287     }
 288     if (TMath::Abs(z[0])>900.) {
 289       AliError("Point of closest approach cannot be found for dimuon (no minima)");
 290       return;
 291     }
 292     for (Int_t i=0; i<3; i++) {
 293       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param0, z[i]);
 294       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param1, z[i]);
 295       Double_t dX = param0->GetNonBendingCoor() - param1->GetNonBendingCoor();
 296       Double_t dY = param0->GetBendingCoor()    - param1->GetBendingCoor();
 297       r[i] = TMath::Sqrt(dX*dX + dY*dY);
 298     }
 299     researchDirection=0.;
 300     if      (r[0]>r[1] && r[1]>r[2]) researchDirection = +1.;   // towards z positive
 301     else if (r[0]<r[1] && r[1]<r[2]) researchDirection = -1.;   // towards z negative
 302   }
 303
 304   AliDebug(2,"Minimum region has been found");
 305
 306   step *= 0.5;
 307   while (step>AliMFTConstants::fPrecisionPointOfClosestApproach) {
 308     z[0] = z[1]-step;
 309     z[2] = z[1]+step;
 310     for (Int_t i=0; i<3; i++) {
 311       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param0, z[i]);
 312       AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param1, z[i]);
 313       Double_t dX = param0->GetNonBendingCoor() - param1->GetNonBendingCoor();
 314       Double_t dY = param0->GetBendingCoor()    - param1->GetBendingCoor();
 315       r[i] = TMath::Sqrt(dX*dX + dY*dY);
 316     }
 317     if      (r[0]<r[1]) z[1] = z[0];
 318     else if (r[2]<r[1]) z[1] = z[2];
 319     else step *= 0.5;
 320   }
 321
 322   fZPointOfClosestApproach = z[1];
 323   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param0, fZPointOfClosestApproach);
 324   AliMUONTrackExtrap::ExtrapToZCov(param1, fZPointOfClosestApproach);
 325   fXPointOfClosestApproach = 0.5*(param0->GetNonBendingCoor() + param1->GetNonBendingCoor());
 326   fYPointOfClosestApproach = 0.5*(param0->GetBendingCoor()    + param1->GetBendingCoor());
 327
 328   AliDebug(2,Form("Point of Closest Approach: (%f, %f, %f)",fXPointOfClosestApproach,fYPointOfClosestApproach,fZPointOfClosestApproach));
 329
 330 }
 331
 332 //====================================================================================================================================================
 333
 334 Bool_t AliMuonForwardTrackPair::IsResonance() {
 335
 336   Bool_t result = kFALSE;
 337
 338   Int_t labelMC[2] = {0};
 339   Int_t codePDG[2] = {0};
 340
 341   for (Int_t iTrack=0; iTrack<2; iTrack++) {
 342     labelMC[iTrack] = GetTrack(iTrack)->GetParentMCLabel(0);
 343     codePDG[iTrack] = GetTrack(iTrack)->GetParentPDGCode(0);
 344   }
 345
 346   AliDebug(1, Form("Muons' mothers: (%d, %d)", labelMC[0], labelMC[1]));
 347
 348   if (labelMC[0]==labelMC[1] && codePDG[0]==codePDG[1] && (codePDG[0]==   113 ||
 349                                                            codePDG[0]==   221 ||
 350                                                            codePDG[0]==   223 ||
 351                                                            codePDG[0]==   331 ||
 352                                                            codePDG[0]==   333 ||
 353                                                            codePDG[0]==   443 ||
 354                                                            codePDG[0]==100443 ||
 355                                                            codePDG[0]==   553 ||
 356                                                            codePDG[0]==100553 ) ) result = kTRUE;
 357
 358   if (result) AliDebug(1, Form("Pair is a resonance %d", codePDG[0]));
 359
 360   return result;
 361
 362 }
 363
 364 //====================================================================================================================================================