PWG2/FEMTOSCOPY/AliFemto/AliFemtoPair.h

   1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   2 //                                                                       //
   3 // AliFemtoPair: the Pair object is passed to the PairCuts for           //
   4 // verification, and then to the AddRealPair and AddMixedPair methods of //
   5 // the Correlation Functions. It holds pair-specific variables like      //
   6 // relative momenta and has links to the particles and tracks that form  //
   7 // the pair.                                                             //
   8 //                                                                       //
   9 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  10 #ifndef ALIFEMTOPAIR_H
  11 #define ALIFEMTOPAIR_H
  12
  13 #include <utility>
  14
  15 #include "AliFemtoParticle.h"
  16 #include "AliFemtoTypes.h"
  17
  18 class AliFemtoPair {
  19 public:
  20   AliFemtoPair();
  21   AliFemtoPair(const AliFemtoPair& aPair);
  22   AliFemtoPair(AliFemtoParticle*, AliFemtoParticle*);
  23   ~AliFemtoPair();
  24   AliFemtoPair& operator=(const AliFemtoPair& aPair);
  25
  26   // track Gets:
  27   AliFemtoParticle* Track1() const;
  28   AliFemtoParticle* Track2() const;
  29   // track Sets:
  30   void SetTrack1(const AliFemtoParticle* trkPtr);
  31   void SetTrack2(const AliFemtoParticle* trkPtr);
  32
  33   AliFemtoLorentzVector FourMomentumDiff() const;
  34   AliFemtoLorentzVector FourMomentumSum() const;
  35   double QInv() const;
  36   double KT()   const;
  37   double MInv() const;
  38   // pair rapidity
  39   double Rap() const;
  40   double EmissionAngle() const;
  41
  42   // Bertsch-Pratt momentum components in Pair Frame - written by Bekele/Humanic
  43   double QSidePf() const;
  44   double QOutPf() const;
  45   double QLongPf() const;
  46
  47   // Bertsch-Pratt momentum components in Local CMS (longitudinally comoving) frame
  48   // - written by Bekele/Humanic
  49   double QSideCMS() const;
  50   double QOutCMS() const;
  51   double QLongCMS() const;
  52
  53   double KSide() const;
  54   double KOut() const;
  55   double KLong() const;
  56
  57   // Bertsch-Pratt momentum components in a longitudinally boosted frame
  58   // the argument is the beta of the longitudinal boost (default is 0.0, meaning lab frame)
  59   // - written by Bekele/Humanic
  60   double QSideBf(double beta=0.0) const;
  61   double QOutBf(double beta=0.0) const;
  62   double QLongBf(double beta=0.0) const;
  63
  64   // Yano-Koonin-Podgoretskii Parametrisation
  65   // source rest frame (usually lab frame)
  66   void QYKPCMS(double& qP, double& qT, double& q0) const ;
  67   // longitudinal comoving frame
  68   void QYKPLCMS(double& qP, double& qT, double& q0) const ;
  69   // pair rest frame
  70   void QYKPPF(double& qP, double& qT, double& q0) const ;
  71
  72
  73   double Quality() const;
  74
  75   // the following two methods calculate the "nominal" separation of the tracks
  76   // at the inner field cage (EntranceSeparation) and when they exit the TPC,
  77   // which may be at the outer field cage, or at the endcaps.
  78   // "nominal" means that the tracks are assumed to start at (0,0,0).  Making this
  79   // assumption is important for the Event Mixing-- it is not a mistake. - MALisa
  80   double NominalTpcExitSeparation() const;
  81   double NominalTpcEntranceSeparation() const;
  82   //  double NominalTpcAverageSeparation() const;
  83   // adapted calculation of Entrance/Exit/Average Tpc separation to V0 daughters
  84 /*   double TpcExitSeparationTrackV0Pos() const; */
  85 /*   double TpcEntranceSeparationTrackV0Pos() const; */
  86 /*   double TpcAverageSeparationTrackV0Pos() const;  */
  87
  88 /*   double TpcExitSeparationTrackV0Neg() const; */
  89 /*   double TpcEntranceSeparationTrackV0Neg() const; */
  90 /*   double TpcAverageSeparationTrackV0Neg() const;  */
  91
  92 /*   double TpcExitSeparationV0PosV0Pos() const; */
  93 /*   double TpcEntranceSeparationV0PosV0Pos() const; */
  94 /*   double TpcAverageSeparationV0PosV0Pos() const;  */
  95
  96 /*   double TpcExitSeparationV0PosV0Neg() const; */
  97 /*   double TpcEntranceSeparationV0PosV0Neg() const; */
  98 /*   double TpcAverageSeparationV0PosV0Neg() const;  */
  99
 100 /*   double TpcExitSeparationV0NegV0Pos() const; */
 101 /*   double TpcEntranceSeparationV0NegV0Pos() const; */
 102 /*   double TpcAverageSeparationV0NegV0Pos() const;  */
 103
 104 /*   double TpcExitSeparationV0NegV0Neg() const; */
 105 /*   double TpcEntranceSeparationV0NegV0Neg() const; */
 106 /*   double TpcAverageSeparationV0NegV0Neg() const;  */
 107
 108   double PInv() const;
 109   double KStar() const;
 110   double KStarFlipped() const;
 111   double CVK() const;
 112   double CVKFlipped() const;
 113   double QInvFlippedXY() const;
 114
 115   double OpeningAngle() const;
 116
 117   // Fabrice Private <<<
 118   double KStarSide() const;
 119   double KStarOut() const;
 120   double KStarLong() const;
 121
 122   float PionPairProbability() const;
 123   float ElectronPairProbability() const;
 124   float KaonPairProbability() const;
 125   float ProtonPairProbability() const;
 126   float KaonPionPairProbability() const;
 127
 128   double DcaInsideTpc() const;
 129   double Quality2() const;
 130
 131  /* double KStarGlobal() const;
 132   double CVKGlobal() const;
 133   double KStarSideGlobal() const;
 134   double KStarOutGlobal() const;
 135   double KStarLongGlobal() const;*/
 136
 137   void SetMergingPar(double aMaxDuInner, double aMaxDzInner,
 138                      double aMaxDuOuter, double aMaxDzOuter);
 139   void SetDefaultHalfFieldMergingPar();
 140   void SetDefaultFullFieldMergingPar();
 141   double GetFracOfMergedRow() const;
 142   double GetClosestRowAtDCA() const;
 143   double GetWeightedAvSep() const;
 144   // >>>
 145 /*   double GetFracOfMergedRowTrkV0Pos() const; */
 146 /*   double GetClosestRowAtDCATrkV0Pos() const; */
 147
 148 /*   double GetFracOfMergedRowTrkV0Neg() const; */
 149 /*   double GetClosestRowAtDCATrkV0Neg() const; */
 150
 151 /*   double GetFracOfMergedRowV0PosV0Neg() const; */
 152 /*   double GetFracOfMergedRowV0NegV0Pos() const; */
 153 /*   double GetFracOfMergedRowV0PosV0Pos() const; */
 154 /*   double GetFracOfMergedRowV0NegV0Neg() const; */
 155
 156 //Setting and getting emission angle wrt EP
 157   double        GetPairAngleEP() const;
 158   void          SetPairAngleEP(double x) {fPairAngleEP = x;}
 159
 160 private:
 161   AliFemtoParticle* fTrack1; // Link to the first track in the pair
 162   AliFemtoParticle* fTrack2; // Link to the second track in the pair
 163
 164   double fPairAngleEP;  //Pair emission angle wrt EP
 165
 166   mutable short fNonIdParNotCalculated; // Set to 1 when NonId variables (kstar) have been already calculated for this pair
 167   mutable double fDKSide; // momemntum of first particle in PRF - k* side component
 168   mutable double fDKOut;  // momemntum of first particle in PRF - k* out component
 169   mutable double fDKLong; // momemntum of first particle in PRF - k* long component
 170   mutable double fCVK;    // cos between velocity and relative momentum k*
 171   mutable double fKStarCalc; // momemntum of first particle in PRF - k*
 172   void CalcNonIdPar() const;
 173
 174   mutable short fNonIdParNotCalculatedGlobal; // If global k* was calculated
 175  /* mutable double fDKSideGlobal;
 176   mutable double fDKOutGlobal;
 177   mutable double fDKLongGlobal;
 178   mutable double kStarCalcGlobal;
 179   mutable double fCVKGlobal;*/
 180   //void calcNonIdParGlobal() const;
 181
 182   mutable short fMergingParNotCalculated; // If merging parameters were calculated
 183   mutable double fWeightedAvSep;          // Weighted average separation
 184   mutable double fFracOfMergedRow;        // Fraction of merged rows
 185   mutable double fClosestRowAtDCA;        // Row at wchich DCA occurs
 186
 187   mutable short fMergingParNotCalculatedTrkV0Pos; // merging parameters for track - V0 pos
 188   mutable double fFracOfMergedRowTrkV0Pos;        // fraction of merged rows for track - V0 pos
 189   mutable double fClosestRowAtDCATrkV0Pos;        // Row at which DCA occurs for track - V0 pos
 190
 191   mutable short fMergingParNotCalculatedTrkV0Neg; // merging parameters for track - V0 neg
 192   mutable double fFracOfMergedRowTrkV0Neg;        // fraction of merged rows for track - V0 neg
 193   mutable double fClosestRowAtDCATrkV0Neg;        // Row at which DCA occurs for track - V0 neg
 194
 195   mutable short fMergingParNotCalculatedV0PosV0Neg; // merging parameters for V0 pos - V0 neg
 196   mutable double fFracOfMergedRowV0PosV0Neg;        // fraction of merged rows for V0 pos - V0 neg
 197   mutable double fClosestRowAtDCAV0PosV0Neg;        // Row at which DCA occurs for V0 pos - V0 neg
 198
 199   mutable short fMergingParNotCalculatedV0NegV0Pos; // merging parameters for V0 neg - V0 pos
 200   mutable double fFracOfMergedRowV0NegV0Pos;        // fraction of merged rows for V0 neg - V0 pos
 201   mutable double fClosestRowAtDCAV0NegV0Pos;        // Row at which DCA occurs for V0 neg - V0 pos
 202
 203   mutable short fMergingParNotCalculatedV0PosV0Pos; // merging parameters for V0 pos - V0 pos
 204   mutable double fFracOfMergedRowV0PosV0Pos;        // fraction of merged rows for V0 pos - V0 pos
 205   mutable double fClosestRowAtDCAV0PosV0Pos;        // Row at which DCA occurs for V0 pos - V0 pos
 206
 207   mutable short fMergingParNotCalculatedV0NegV0Neg; // merging parameters for V0 neg - V0 neg
 208   mutable double fFracOfMergedRowV0NegV0Neg;        // fraction of merged rows for V0 neg - V0 neg
 209   mutable double fClosestRowAtDCAV0NegV0Neg;        // Row at which DCA occurs for V0 neg - V0 neg
 210
 211   static double fgMaxDuInner; // Minimum cluster separation in x in inner TPC padrow
 212   static double fgMaxDzInner; // Minimum cluster separation in z in inner TPC padrow
 213   static double fgMaxDuOuter; // Minimum cluster separation in x in outer TPC padrow
 214   static double fgMaxDzOuter; // Minimum cluster separation in z in outer TPC padrow
 215   void CalcMergingPar() const;
 216
 217   void CalcMergingParFctn(short* tmpMergingParNotCalculatedFctn,
 218                           float* tmpZ1,float* tmpU1,
 219                           float* tmpZ2,float* tmpU2,
 220                           int *tmpSect1,int *tmpSect2,
 221                           double* tmpFracOfMergedRow,
 222                           double* tmpClosestRowAtDCA
 223                           ) const;
 224
 225   void ResetParCalculated();
 226 };
 227
 228 inline void AliFemtoPair::ResetParCalculated(){
 229   fNonIdParNotCalculated=1;
 230   fNonIdParNotCalculatedGlobal=1;
 231   fMergingParNotCalculated=1;
 232   fMergingParNotCalculatedTrkV0Pos=1;
 233   fMergingParNotCalculatedTrkV0Neg=1;
 234   fMergingParNotCalculatedV0PosV0Pos=1;
 235   fMergingParNotCalculatedV0NegV0Pos=1;
 236   fMergingParNotCalculatedV0PosV0Neg=1;
 237   fMergingParNotCalculatedV0NegV0Neg=1;
 238 }
 239
 240 inline void AliFemtoPair::SetTrack1(const AliFemtoParticle* trkPtr){
 241   fTrack1=(AliFemtoParticle*)trkPtr;
 242   ResetParCalculated();
 243 }
 244 inline void AliFemtoPair::SetTrack2(const AliFemtoParticle* trkPtr){
 245   fTrack2=(AliFemtoParticle*)trkPtr;
 246   ResetParCalculated();
 247 }
 248
 249 inline AliFemtoParticle* AliFemtoPair::Track1() const {return fTrack1;}
 250 inline AliFemtoParticle* AliFemtoPair::Track2() const {return fTrack2;}
 251
 252 inline double AliFemtoPair::KSide() const{
 253   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 254   return fDKSide;
 255 }
 256 inline double AliFemtoPair::KOut() const{
 257   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 258   return fDKOut;
 259 }
 260 inline double AliFemtoPair::KLong() const{
 261   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 262   return fDKLong;
 263 }
 264 inline double AliFemtoPair::KStar() const{
 265   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 266   return fKStarCalc;
 267 }
 268 inline double AliFemtoPair::QInv() const {
 269   AliFemtoLorentzVector tDiff = (fTrack1->FourMomentum()-fTrack2->FourMomentum());
 270   return ( -1.* tDiff.m());
 271 }
 272
 273 // Fabrice private <<<
 274 inline double AliFemtoPair::KStarSide() const{
 275   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 276   return fDKSide;//mKStarSide;
 277 }
 278 inline double AliFemtoPair::KStarOut() const{
 279   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 280   return fDKOut;//mKStarOut;
 281 }
 282 inline double AliFemtoPair::KStarLong() const{
 283   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 284   return fDKLong;//mKStarLong;
 285 }
 286 inline double AliFemtoPair::CVK() const{
 287   if(fNonIdParNotCalculated) CalcNonIdPar();
 288   return fCVK;
 289 }
 290
 291 inline float AliFemtoPair::PionPairProbability() const{
 292   return (fTrack1->Track()->PidProbPion()) *
 293          (fTrack2->Track()->PidProbPion());
 294 }
 295 inline float AliFemtoPair::ElectronPairProbability() const{
 296   return (fTrack1->Track()->PidProbElectron()) *
 297          (fTrack2->Track()->PidProbElectron());
 298 }
 299 inline float AliFemtoPair::KaonPairProbability() const{
 300   return (fTrack1->Track()->PidProbKaon()) *
 301          (fTrack2->Track()->PidProbKaon());
 302 }
 303 inline float AliFemtoPair::ProtonPairProbability() const{
 304   return (fTrack1->Track()->PidProbProton()) *
 305          (fTrack2->Track()->PidProbProton());
 306 }
 307 inline float AliFemtoPair::KaonPionPairProbability() const{
 308   return (fTrack1->Track()->PidProbKaon()) *
 309          (fTrack2->Track()->PidProbPion());
 310 }
 311
 312 inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRow() const{
 313   if(fMergingParNotCalculated) CalcMergingPar();
 314   return fFracOfMergedRow;
 315 }
 316 inline double AliFemtoPair::GetClosestRowAtDCA() const {
 317   if(fMergingParNotCalculated) CalcMergingPar();
 318   return fClosestRowAtDCA;
 319 }
 320 inline double AliFemtoPair::GetWeightedAvSep() const {
 321   if(fMergingParNotCalculated) CalcMergingPar();
 322   return fWeightedAvSep;
 323 }
 324
 325
 326 /* inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRowTrkV0Pos() const{ */
 327 /*   if(fMergingParNotCalculatedTrkV0Pos) */
 328 /*     CalcMergingParFctn(&fMergingParNotCalculatedTrkV0Pos, */
 329 /*                     &(fTrack1->fZ[0]),&(fTrack1->fU[0]), */
 330 /*                     &(fTrack2->fZ[0]),&(fTrack2->fU[0]), */
 331 /*                     &(fTrack1->fSect[0]),&(fTrack2->fSect[0]), */
 332 /*                     &(fFracOfMergedRowTrkV0Pos),&(fClosestRowAtDCATrkV0Pos) */
 333 /*                     ); */
 334 /*   return fFracOfMergedRowTrkV0Pos; */
 335 /* } */
 336 /* inline double AliFemtoPair::GetClosestRowAtDCATrkV0Pos() const{ */
 337 /*   if(fMergingParNotCalculatedTrkV0Pos) */
 338 /*     CalcMergingParFctn(&fMergingParNotCalculatedTrkV0Pos, */
 339 /*                     &(fTrack1->fZ[0]),&(fTrack1->fU[0]), */
 340 /*                     &(fTrack2->fZ[0]),&(fTrack2->fU[0]), */
 341 /*                     &(fTrack1->fSect[0]),&(fTrack2->fSect[0]), */
 342 /*                     &fFracOfMergedRowTrkV0Pos,&fClosestRowAtDCATrkV0Pos */
 343 /*                     ); */
 344 /*   return fClosestRowAtDCATrkV0Pos; */
 345 /* } */
 346 /* inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRowTrkV0Neg() const{ */
 347 /*   if(fMergingParNotCalculatedTrkV0Neg) */
 348 /*     CalcMergingParFctn(&fMergingParNotCalculatedTrkV0Neg, */
 349 /*                     &(fTrack1->fZ[0]),&(fTrack1->fU[0]), */
 350 /*                     &(fTrack2->fV0NegZ[0]),&(fTrack2->fV0NegU[0]), */
 351 /*                     &(fTrack1->fSect[0]),&(fTrack2->fV0NegSect[0]), */
 352 /*                     &(fFracOfMergedRowTrkV0Neg),&(fClosestRowAtDCATrkV0Neg) */
 353 /*                     ); */
 354 /*   return fFracOfMergedRowTrkV0Neg; */
 355 /* } */
 356 /* inline double AliFemtoPair::GetClosestRowAtDCATrkV0Neg() const{ */
 357 /*   if(fMergingParNotCalculatedTrkV0Neg) */
 358 /*     CalcMergingParFctn(&fMergingParNotCalculatedTrkV0Neg, */
 359 /*                     &(fTrack1->fZ[0]),&(fTrack1->fU[0]), */
 360 /*                     &(fTrack2->fV0NegZ[0]),&(fTrack2->fV0NegU[0]), */
 361 /*                     &(fTrack1->fSect[0]),&(fTrack2->fV0NegSect[0]), */
 362 /*                     &fFracOfMergedRowTrkV0Neg,&fClosestRowAtDCATrkV0Neg */
 363 /*                     ); */
 364 /*   return fClosestRowAtDCATrkV0Neg; */
 365 /* } */
 366 /* inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRowV0PosV0Neg() const{ */
 367 /*   if(fMergingParNotCalculatedV0PosV0Neg) */
 368 /*     CalcMergingParFctn(&fMergingParNotCalculatedV0PosV0Neg, */
 369 /*                     &(fTrack1->fZ[0]),&(fTrack1->fU[0]), */
 370 /*                     &(fTrack2->fV0NegZ[0]),&(fTrack2->fV0NegU[0]), */
 371 /*                     &(fTrack1->fSect[0]),&(fTrack2->fV0NegSect[0]), */
 372 /*                     &(fFracOfMergedRowV0PosV0Neg), */
 373 /*                     &(fClosestRowAtDCAV0PosV0Neg) */
 374 /*                     ); */
 375 /*   return fFracOfMergedRowV0PosV0Neg; */
 376 /* } */
 377 /* inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRowV0NegV0Pos() const{ */
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 389 /* inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRowV0PosV0Pos() const{ */
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 401 /* inline double AliFemtoPair::GetFracOfMergedRowV0NegV0Neg() const{ */
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 413
 414 #endif