PWG/Tools/AliPWGFunc.h

   1 //----------------------------------------------------------------------
   2 //                              AliPWGFunc
   3 //
   4 // This class implements several function useful to fit pt spectra,
   5 // including but not limited to blast wave models.
   6 //
   7 //
   8 // Author: M. Floris, CERN
   9 //----------------------------------------------------------------------
  10
  11 #ifndef ALIBWFUNC_H
  12 #define ALIBWFUNC_H
  13
  14 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  15
  16 #include "TObject.h"
  17
  18 class TF1;
  19 class TH1;
  20 class TGraph;
  21 #endif
  22
  23
  24
  25 class AliPWGFunc : public TObject {
  26
  27
  28 public:
  29   // define the variables used for the function
  30   typedef enum {kdNdpt,kOneOverPtdNdpt,kOneOverMtdNdmt,kdNdmt,kOneOverMtdNdmtMinusM} VarType_t;
  31
  32   AliPWGFunc();
  33   ~AliPWGFunc();
  34
  35   // Boltzmann-Gibbs Blast Wave
  36   TF1 * GetBGBW(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t n,
  37                 Double_t norm, const char * name = "fBGBW");
  38
  39
  40   // Boltzmann
  41   TF1 * GetBoltzmann(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fBoltzmann");
  42
  43   // Tsallis blast wave
  44   TF1 * GetTsallisBW(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t q,
  45                      Double_t norm, Double_t ymax = 0.5, const char * name = "fTsallisBW");
  46
  47   // Simple exponential in 1/mt*dNdmt
  48   TF1 * GetMTExp(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fMtExp");
  49
  50   // Simple exponential in 1/pt*dNdpt
  51   TF1 * GetPTExp(Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fPtExp");
  52
  53   // Tsallis (no BW, a la CMS)
  54   TF1 * GetTsallis(Double_t mass, Double_t T, Double_t q, Double_t norm, const char * name="fTsallis")
  55   {return GetLevi (mass,T,1/(q-1),norm,name);}
  56
  57   // Levi function (aka Tsallis)
  58   TF1 * GetLevi(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
  59
  60   // UA1 function
  61   TF1 * GetUA1(Double_t mass, Double_t p0star, Double_t pt0, Double_t n, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fUA1");
  62
  63   // Function derived from a histo
  64   TF1 * GetHistoFunc(TH1 * h, const char * name = "fHisto");
  65
  66   // Function derived from a graph
  67   TF1 * GetGraphFunc(TGraph * h, const char * name = "fHisto");
  68
  69   // Power law
  70   TF1 * GetPowerLaw(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fPowerLaw");
  71
  72
  73   // Bose-Einstein
  74   TF1 * GetBoseEinstein(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fBoseEinstein");
  75
  76   // Fermi-Dirac
  77   TF1 * GetFermiDirac(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fFermiDirac");
  78
  79
  80   void SetVarType(VarType_t tp) {fVarType=tp;}
  81
  82 protected:
  83
  84   // dNdpt here means 1/pt dN/dpt
  85
  86
  87   // Boltzmann-Gibbs blast wave
  88   TF1 * GetBGBWdNdpt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t temp,
  89                      Double_t n, Double_t norm, const char * name= "fBGBW");
  90
  91   // Tsallis blast wave
  92   TF1 * GetTsallisBWdNdpt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t q,
  93                           Double_t norm, Double_t ymax = 0.5, const char * name = "fTsallisBW");
  94
  95   // Simple exponential in 1/mt*MT
  96   TF1 * GetMTExpdNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fExp");
  97
  98   // Bose-Einstein
  99   TF1 * GetBoseEinsteindNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fBoseEinstein");
 100
 101   // Fermi-Dirac
 102   TF1 * GetFermiDiracdNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fFermiDirac");
 103
 104
 105   // Tsallis (no BW, a la CMS)
 106   TF1 * GetTsallisdNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t q, Double_t norm, const char * name="fTsallis");
 107
 108   // Levi function
 109   TF1 * GetLevidNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 110
 111   // Power Law function
 112   TF1 * GetPowerLawdNdpt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 113
 114   // UA1 function
 115   TF1 * GetUA1dNdpt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 116
 117   // TimesPt means dNdpt
 118
 119   // Boltzmann-Gibbs Blast Wave
 120   TF1 * GetBGBWdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t n,
 121                             Double_t norm, const char * name = "fBGBWTimesPt");
 122
 123   // Tsallis blast wave
 124   TF1 * GetTsallisBWdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t q,
 125                                  Double_t norm, Double_t ymax = 0.5, const char * name = "fTsallisBWTimesPt");
 126   // Levi function
 127   TF1 * GetLevidNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 128
 129   // UA1 function
 130   TF1 * GetUA1dNdptTimesPt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 131
 132   // PowerLaw function
 133   TF1 * GetPowerLawdNdptTimesPt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 134
 135   // Simple exponential in 1/mt*dNdmT
 136   TF1 * GetMTExpdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fMtExpTimesPt");
 137
 138   // Bose-Einstein
 139   TF1 * GetBoseEinsteindNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fBoseEinstein");
 140
 141   // Fermi-Dirac
 142   TF1 * GetFermiDiracdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fFermiDirac");
 143
 144
 145   // Simple exponential in 1/mp*dNdpT
 146   TF1 * GetPTExpdNdptTimesPt(Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fPtExpTimesPt");
 147
 148   // Boltzmann (exp in 1/mt*dNdmT times mt)
 149   TF1 * GetBoltzmanndNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fBoltzmannTimesPt");
 150
 151   // Tsallis (no BW, a la CMS)
 152   TF1 * GetTsallisdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t q, Double_t norm, const char * name="fTsallisTimesPt");
 153
 154   // 1/mt dNdmt
 155
 156   // Levi
 157   TF1 * GetLevidNdmt(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name = "fLeviMt", VarType_t var = kOneOverMtdNdmt);
 158
 159   // gereral setters
 160   void SetLineWidth(Width_t width) { fLineWidth = width;}
 161
 162   TF1 * GetTestFunc(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, Double_t ymax, const char * name ="fTest") ;
 163
 164   // static functions for TF1
 165   // Boltzmann-Gibbs Blast Wave
 166   static Double_t StaticBGdNdPt(const double * x, const double* p);
 167   static Double_t StaticBGdNdPtTimesPt(const double * x, const double* p);
 168   // Tsallis blast wave
 169   static Double_t StaticTsallisdNdPt(const double * x, const double* p);
 170   static Double_t StaticTsallisdNdPtTimesPt(const double * x, const double* p);
 171   // Helper funcs for numeric integration
 172   static Double_t IntegrandBG(const double * x, const double* p);
 173   static Double_t IntegrandTsallis(const double * x, const double* p);
 174
 175   // Test func
 176   static Double_t StaticTest(const double * x, const double* p);
 177   static Double_t IntegrandTest(const double * x, const double* p);
 178
 179   // histo func
 180   static Double_t StaticHistoFunc(const double * x, const double* p);
 181
 182   // UA1 parametrization
 183   static Double_t StaticUA1Func(const double * x, const double* p);
 184   static Double_t StaticUA1FuncOneOverPt(const double * x, const double* p) ;
 185
 186
 187 private:
 188
 189
 190   TF1 * fLastFunc;     // Last function returned
 191   Width_t fLineWidth;  // Line width
 192   VarType_t fVarType;  // Variable types (e.g. dNdpt vs pt, 1/mt dNdmt vs mt...)
 193
 194   AliPWGFunc(const AliPWGFunc&);            // not implemented
 195   AliPWGFunc& operator=(const AliPWGFunc&); // not implemented
 196
 197
 198   ClassDef(AliPWGFunc, 1)
 199
 200
 201 };
 202
 203 #endif