PWGHF/vertexingHF/AliAODRecoCascadeHF.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 /////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //
  20 // Class for AOD reconstructed heavy-flavour cascades
  21 //
  22 // Author: X-M. Zhang, zhangxm@iopp.ccnu.edu.cn
  23 /////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25 #include <TVector3.h>
  26 #include <TDatabasePDG.h>
  27 #include <TClonesArray.h>
  28 #include "AliAODMCParticle.h"
  29 #include "AliAODRecoDecay.h"
  30 #include "AliAODVertex.h"
  31 #include "AliAODRecoDecayHF2Prong.h"
  32 #include "AliAODRecoCascadeHF.h"
  33
  34 ClassImp(AliAODRecoCascadeHF)
  35 //-----------------------------------------------------------------------------
  36
  37 AliAODRecoCascadeHF::AliAODRecoCascadeHF() :
  38   AliAODRecoDecayHF2Prong()
  39 {
  40   //
  41   // Default Constructor
  42   //
  43 }
  44 //-----------------------------------------------------------------------------
  45 AliAODRecoCascadeHF::AliAODRecoCascadeHF(AliAODVertex *vtx2, Short_t charge,
  46                                          Double_t *px, Double_t *py, Double_t *pz,
  47                                          Double_t *d0, Double_t *d0err, Double_t dca) :
  48   AliAODRecoDecayHF2Prong(vtx2, px, py, pz, d0, d0err, dca)
  49 {
  50   //
  51   //  Constructor with AliAODVertex for decay vertex
  52   //
  53   SetCharge(charge);
  54 }
  55 //-----------------------------------------------------------------------------
  56 AliAODRecoCascadeHF::AliAODRecoCascadeHF(AliAODVertex *vtx2, Short_t charge,
  57                                          Double_t *d0, Double_t *d0err, Double_t dca) :
  58   AliAODRecoDecayHF2Prong(vtx2, d0, d0err, dca)
  59 {
  60   //
  61   //  Constructor with decay vertex and without prongs momenta
  62   //
  63   SetCharge(charge);
  64 }
  65 //-----------------------------------------------------------------------------
  66 AliAODRecoCascadeHF::AliAODRecoCascadeHF(const AliAODRecoCascadeHF &source) :
  67   AliAODRecoDecayHF2Prong(source)
  68 {
  69   //
  70   // Copy constructor
  71   //
  72 }
  73 //-----------------------------------------------------------------------------
  74 AliAODRecoCascadeHF &AliAODRecoCascadeHF::operator=(const AliAODRecoCascadeHF &source)
  75 {
  76   //
  77   // assignment operator
  78   //
  79   if(&source == this) return *this;
  80
  81   AliAODRecoDecayHF2Prong::operator=(source);
  82
  83   return *this;
  84 }
  85 //-----------------------------------------------------------------------------
  86 AliAODRecoCascadeHF::~AliAODRecoCascadeHF()
  87 {
  88   //
  89   // Default Destructor
  90   //
  91 }
  92 //-----------------------------------------------------------------------------
  93 Double_t AliAODRecoCascadeHF::InvMassDstarKpipi() const
  94 {
  95   //
  96   // 3 prong invariant mass of the D0 daughters and the soft pion
  97   //
  98   Double_t e[3];
  99   if (Charge()>0){
 100     e[0]=Get2Prong()->EProng(0,211);
 101     e[1]=Get2Prong()->EProng(1,321);
 102   }else{
 103     e[0]=Get2Prong()->EProng(0,321);
 104     e[1]=Get2Prong()->EProng(1,211);
 105   }
 106   e[2]=EProng(0,211);
 107
 108   Double_t esum = e[0]+e[1]+e[2];
 109   Double_t minv = TMath::Sqrt(esum*esum-P()*P());
 110
 111   return minv;
 112 }
 113 //----------------------------------------------------------------------------
 114 Int_t AliAODRecoCascadeHF::MatchToMC(Int_t pdgabs,Int_t pdgabs2prong,
 115                                      Int_t *pdgDg,Int_t *pdgDg2prong,
 116                                      TClonesArray *mcArray, Bool_t isV0) const
 117 {
 118   //
 119   // Check if this candidate is matched to a MC signal
 120   // If no, return -1
 121   // If yes, return label (>=0) of the AliAODMCParticle
 122   //
 123
 124   Int_t ndg=GetNDaughters();
 125   if(!ndg) {
 126     AliError("No daughters available");
 127     return -1;
 128   }
 129
 130   Int_t lab2Prong = -1;
 131
 132   if (!isV0) {
 133     AliAODRecoDecayHF2Prong *the2Prong = Get2Prong();
 134     lab2Prong = the2Prong->MatchToMC(pdgabs2prong,mcArray,2,pdgDg2prong);
 135   } else {
 136     AliAODv0 *theV0 = Getv0();
 137     lab2Prong = theV0->MatchToMC(pdgabs2prong,mcArray,2,pdgDg2prong);
 138   }
 139
 140   if(lab2Prong<0) return -1;
 141
 142   Int_t dgLabels[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
 143
 144   // loop on daughters and write labels
 145   for(Int_t i=0; i<ndg; i++) {
 146     AliVTrack *trk = (AliVTrack*)GetDaughter(i);
 147     Int_t lab = trk->GetLabel();
 148     if(lab==-1) { // this daughter is the 2prong
 149       lab=lab2Prong;
 150     } else if(lab<-1) continue;
 151     dgLabels[i] = lab;
 152   }
 153
 154   Int_t finalLabel = AliAODRecoDecay::MatchToMC(pdgabs,mcArray,dgLabels,2,2,pdgDg);
 155
 156   if (finalLabel>=0){
 157     // debug printouts for Lc->V0 bachelor case
 158
 159     if ( isV0 && (dgLabels[0]!=-1 && dgLabels[1]!=-1) ) {
 160       AliAODv0 *theV0 = Getv0();
 161       Bool_t onTheFly = theV0->GetOnFlyStatus();
 162
 163       if ( (pdgDg[1]==2212 && pdgDg[0]==310) ||
 164            (pdgDg[1]==211 && pdgDg[0]==3122) ) {
 165         Int_t pdgDgtemp[2]={pdgDg[1],pdgDg[0]};
 166         pdgDg[0]=pdgDgtemp[0];
 167         pdgDg[1]=pdgDgtemp[1];
 168       }
 169
 170       if (pdgDg[0]==2212 && pdgDg[1]==310) {
 171         AliAODMCParticle*k0s = (AliAODMCParticle*)mcArray->At(lab2Prong);
 172         Int_t labK0 = k0s->GetMother();
 173         AliAODMCParticle*k0bar = (AliAODMCParticle*)mcArray->At(labK0);
 174         AliDebug(1,Form(" (onTheFly=%1d) LabelV0=%d (%d) -> LabelK0S=%d (%d -> %d %d)",onTheFly,labK0,k0bar->GetPdgCode(),lab2Prong,pdgabs2prong,pdgDg2prong[0],pdgDg2prong[1]));
 175         AliDebug(1,Form(" LabelLc=%d (%d) -> LabelBachelor=%d (%d) LabelV0=%d (%d)",
 176                         finalLabel,pdgabs,
 177                         dgLabels[0],pdgDg[0],dgLabels[1],pdgDg[1]));
 178       } else if (pdgDg[0]==211 && pdgDg[1]==3122) {
 179         AliDebug(1,Form(" (onTheFly=%1d) LabelV0=%d (%d -> %d %d)",onTheFly,lab2Prong,pdgabs2prong,pdgDg2prong[0],pdgDg2prong[1]));
 180         AliDebug(1,Form(" LabelLc=%d (%d) -> LabelBachelor=%d (%d) LabelV0=%d (%d)",
 181                         finalLabel,pdgabs,
 182                       dgLabels[0],pdgDg[0],dgLabels[1],pdgDg[1]));
 183       }
 184
 185     }
 186   }
 187
 188   return finalLabel;
 189
 190 }
 191 //-----------------------------------------------------------------------------
 192 Bool_t AliAODRecoCascadeHF::SelectDstar(const Double_t *cutsDstar,
 193                                         const Double_t *cutsD0,
 194                                         Bool_t testD0) const
 195 {
 196   //
 197   // cutsDstar[0] = inv. mass half width of D* [GeV]
 198   // cutsDstar[1] = half width of (M_Kpipi-M_D0) [GeV]
 199   // cutsDstar[2] = PtMin of pi_s [GeV/c]
 200   // cutsDstar[3] = PtMax of pi_s [GeV/c]
 201   // cutsDstar[4] = theta, angle between the pi_s and decay plane of the D0 [rad]
 202   //
 203   // cutsD0[0] = inv. mass half width [GeV]
 204   // cutsD0[1] = dca [cm]
 205   // cutsD0[2] = cosThetaStar
 206   // cutsD0[3] = pTK [GeV/c]
 207   // cutsD0[4] = pTPi [GeV/c]
 208   // cutsD0[5] = d0K [cm]   upper limit!
 209   // cutsD0[6] = d0Pi [cm]  upper limit!
 210   // cutsD0[7] = d0d0 [cm^2]
 211   // cutsD0[8] = cosThetaPoint
 212
 213
 214   // check that the D0 passes the cuts
 215   // (if we have a D*+, it has to pass as D0,
 216   //  if we have a D*-, it has to pass as D0bar)
 217
 218   if(testD0) {
 219     Int_t okD0=0,okD0bar=0;
 220     Get2Prong()->SelectD0(cutsD0,okD0,okD0bar);
 221     if((Charge()==+1 && !okD0) || (Charge()==-1 && !okD0bar)) return kFALSE;
 222   }
 223
 224   if( (PtProng(0)<cutsDstar[2]) || (PtProng(0)>cutsDstar[3]) ) return kFALSE;
 225
 226   Double_t mDstar = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(413)->Mass();
 227   Double_t invmDstar = InvMassDstarKpipi();
 228   if(TMath::Abs(mDstar-invmDstar)>cutsDstar[0]) return kFALSE;
 229
 230   Double_t mD0 = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(421)->Mass();
 231   if(TMath::Abs((mDstar-mD0)-DeltaInvMass())>cutsDstar[1]) return kFALSE;
 232
 233   Double_t theta = AngleD0dkpPisoft();
 234   if(theta>cutsDstar[4]) return kFALSE;
 235
 236   return kTRUE;
 237 }
 238 //-----------------------------------------------------------------------------
 239 Bool_t AliAODRecoCascadeHF::SelectLctoV0(const Double_t *cutsLctoV0,
 240                                          Bool_t okLck0sp, Bool_t okLcLpi, Bool_t okLcLbarpi) const
 241 {
 242   // cuts on Lambdac candidates to V0+bachelor
 243   // (to be passed to AliAODRecoDecayHF3Prong::SelectLctoV0())
 244   // 0 = inv. mass half width in K0s hypothesis [GeV]
 245   // 1 = inv. mass half width in Lambda hypothesis [GeV]
 246   // 2 = inv. mass V0 in K0s hypothesis half width [GeV]
 247   // 3 = inv. mass V0 in Lambda hypothesis half width [GeV]
 248   // 4 = pT min Bachelor track [GeV/c]
 249   // 5 = pT min V0-Positive track [GeV/c]
 250   // 6 = pT min V0-Negative track [GeV/c]
 251   // 7 = dca cut on the cascade (cm)
 252   // 8 = dca cut on the V0 (cm)
 253
 254   //   if ( !Getv0() || !Getv0PositiveTrack() || !Getv0NegativeTrack() )
 255   //     { AliInfo(Form("Not adapted for ESDv0s, return true...")); return false; }
 256
 257   Double_t mLck0sp,mLcLpi;
 258   okLck0sp=1; okLcLpi=1; okLcLbarpi=1;
 259
 260   Double_t mLcPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(4122)->Mass();
 261   Double_t mk0sPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(310)->Mass();
 262   Double_t mLPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(3122)->Mass();
 263
 264   // k0s + p
 265   double mk0s = Getv0()->MassK0Short();
 266   mLck0sp = InvMassLctoK0sP();
 267
 268   // lambda + pi
 269   double mlambda = Getv0()->MassLambda();
 270   double malambda = Getv0()->MassAntiLambda();
 271   mLcLpi = InvMassLctoLambdaPi();
 272
 273   // cut on Lc mass
 274   //   with k0s p hypothesis
 275   if(TMath::Abs(mLck0sp-mLcPDG)>cutsLctoV0[0]) okLck0sp = 0;
 276   //   with Lambda pi hypothesis
 277   if(TMath::Abs(mLcLpi-mLcPDG)>cutsLctoV0[1]) okLcLpi = 0;
 278   okLcLbarpi = okLcLpi;
 279
 280   // cuts on the v0 mass
 281   if( TMath::Abs(mk0s-mk0sPDG)>cutsLctoV0[2]) okLck0sp = 0;
 282   //if( TMath::Abs(mlambda-mLPDG)>cutsLctoV0[3] &&
 283   //TMath::Abs(malambda-mLPDG)>cutsLctoV0[3] ) okLcLpi = 0;
 284   if( !(GetBachelor()->Charge()==+1 && TMath::Abs(mlambda-mLPDG)<=cutsLctoV0[3]) ) okLcLpi = 0;
 285   if( !(GetBachelor()->Charge()==-1 && TMath::Abs(malambda-mLPDG)<=cutsLctoV0[3]) ) okLcLbarpi = 0;
 286
 287   if(!okLck0sp && !okLcLpi && !okLcLbarpi) return 0;
 288
 289   // cuts on the minimum pt of the tracks
 290   if(TMath::Abs(GetBachelor()->Pt()) < cutsLctoV0[4]) return 0;
 291   if(TMath::Abs(Getv0PositiveTrack()->Pt()) < cutsLctoV0[5]) return 0;
 292   if(TMath::Abs(Getv0NegativeTrack()->Pt()) < cutsLctoV0[6]) return 0;
 293
 294   // cut on the cascade dca
 295   if( TMath::Abs(GetDCA(0))>cutsLctoV0[7] //||
 296       //TMath::Abs(Getv0()->DcaPosToPrimVertex())>cutsLctoV0[7] ||
 297       //TMath::Abs(Getv0()->DcaNegToPrimVertex())>cutsLctoV0[7]
 298       ) return 0;
 299
 300   // cut on the v0 dca
 301   if(TMath::Abs(Getv0()->DcaV0Daughters()) > cutsLctoV0[8]) return 0;
 302
 303   // cut on V0 cosine of pointing angle wrt PV
 304   if (CosV0PointingAngle() < cutsLctoV0[9]) { // cosine of V0 pointing angle wrt primary vertex
 305     AliDebug(4,Form(" V0 cosine of pointing angle doesn't pass the cut"));
 306     return 0;
 307   }
 308
 309   // cut on bachelor transverse impact parameter wrt PV
 310   if (TMath::Abs(Getd0Prong(0)) > cutsLctoV0[10]) { // bachelor transverse impact parameter wrt PV
 311     AliDebug(4,Form(" bachelor transverse impact parameter doesn't pass the cut"));
 312     return 0;
 313   }
 314
 315   // cut on V0 transverse impact parameter wrt PV
 316   if (TMath::Abs(Getd0Prong(1)) > cutsLctoV0[11]) { // V0 transverse impact parameter wrt PV
 317     AliDebug(4,Form(" V0 transverse impact parameter doesn't pass the cut"));
 318     return 0;
 319   }
 320
 321   // cut on K0S invariant mass veto
 322   if (TMath::Abs(Getv0()->MassK0Short()-mk0sPDG) < cutsLctoV0[12]) { // K0S invariant mass veto
 323     AliDebug(4,Form(" veto on K0S invariant mass doesn't pass the cut"));
 324     return 0;
 325   }
 326
 327   // cut on Lambda/LambdaBar invariant mass veto
 328   if (TMath::Abs(Getv0()->MassLambda()-mLPDG) < cutsLctoV0[13] ||
 329       TMath::Abs(Getv0()->MassAntiLambda()-mLPDG) < cutsLctoV0[13] ) { // Lambda/LambdaBar invariant mass veto
 330     AliDebug(4,Form(" veto on K0S invariant mass doesn't pass the cut"));
 331     return 0;
 332   }
 333
 334   // cut on gamma invariant mass veto
 335   if (Getv0()->InvMass2Prongs(0,1,11,11) < cutsLctoV0[14]) { // K0S invariant mass veto
 336     AliDebug(4,Form(" veto on gamma invariant mass doesn't pass the cut"));
 337     return 0;
 338   }
 339
 340   // cut on V0 pT min
 341   if (Getv0()->Pt() < cutsLctoV0[15]) { // V0 pT min
 342     AliDebug(4,Form(" V0 track Pt=%2.2e > %2.2e",Getv0()->Pt(),cutsLctoV0[15]));
 343     return 0;
 344   }
 345
 346   return true;
 347
 348 }
 349 //-----------------------------------------------------------------------------
 350 Double_t AliAODRecoCascadeHF::AngleD0dkpPisoft() const {
 351   //
 352   // Angle of soft pion to D0 decay plane
 353   //
 354
 355   TVector3 p3Trk0(Get2Prong()->PxProng(0),Get2Prong()->PyProng(0),Get2Prong()->PzProng(0)); // from D0
 356   TVector3 p3Trk1(Get2Prong()->PxProng(1),Get2Prong()->PyProng(1),Get2Prong()->PzProng(1)); // from D0
 357   TVector3 p3Trk2(PxProng(0),PyProng(0),PzProng(0)); // pi_s
 358
 359   TVector3 perp = p3Trk0.Cross(p3Trk1);
 360   Double_t theta = p3Trk2.Angle(perp);
 361   if(theta>(TMath::Pi()-theta)) theta = TMath::Pi() - theta;
 362   theta = TMath::Pi()/2. - theta;
 363
 364   return theta;
 365 }
 366 //-----------------------------------------------------------------------------
 367 Bool_t AliAODRecoCascadeHF::TrigonometricalCut() const {
 368   //
 369   // Trigonometrical constraint
 370   //
 371   TVector3 p3Trk0(Get2Prong()->PxProng(0),Get2Prong()->PyProng(0),Get2Prong()->PzProng(0)); // from D0
 372   TVector3 p3Trk1(Get2Prong()->PxProng(1),Get2Prong()->PyProng(1),Get2Prong()->PzProng(1)); // from D0
 373   TVector3 p3Trk2(PxProng(0),PyProng(0),PzProng(0)); // pi_s
 374
 375   Double_t alpha = p3Trk0.Angle(p3Trk2);
 376   Double_t beta = p3Trk1.Angle(p3Trk2);
 377
 378   Double_t cosphi01 = TMath::Cos(alpha) / TMath::Cos(AngleD0dkpPisoft());
 379   Double_t cosphi02 = TMath::Cos(beta) / TMath::Cos(AngleD0dkpPisoft());
 380
 381   Double_t phi01 = TMath::ACos(cosphi01);
 382   Double_t phi02 = TMath::ACos(cosphi02);
 383   Double_t phi00 = p3Trk0.Angle(p3Trk1);
 384
 385   if((phi01>phi00) || (phi02>phi00)) return kFALSE;
 386   return kTRUE;
 387 }
 388
 389 //-----------------------------------------------------------------------------
 390 Double_t AliAODRecoCascadeHF::DecayLengthV0() const
 391 {
 392   //
 393   // Returns V0 decay length wrt primary vertex
 394   //
 395
 396   AliAODv0 *v0 = (AliAODv0*)Getv0();
 397
 398   if (!v0)
 399     return -1.;
 400   AliAODVertex *vtxPrimary = GetPrimaryVtx();
 401   Double_t posVtx[3] = {0.,0.,0.};
 402   vtxPrimary->GetXYZ(posVtx);
 403   return v0->DecayLengthV0(posVtx);
 404
 405 }
 406 //-----------------------------------------------------------------------------
 407 Double_t AliAODRecoCascadeHF::DecayLengthXYV0() const
 408 {
 409   //
 410   // Returns transverse V0 decay length wrt primary vertex
 411   //
 412   AliAODv0 *v0 = (AliAODv0*)Getv0();
 413
 414   if (!v0)
 415     return -1.;
 416   AliAODVertex *vtxPrimary = GetPrimaryVtx();
 417   Double_t posVtx[3] = {0.,0.,0.};
 418   vtxPrimary->GetXYZ(posVtx);
 419   return v0->DecayLengthXY(posVtx);
 420
 421 }
 422 //-----------------------------------------------------------------------------
 423 Double_t AliAODRecoCascadeHF::CosV0PointingAngle() const
 424 {
 425   //
 426   // Returns cosine of V0 pointing angle wrt primary vertex
 427   //
 428
 429   AliAODv0 *v0 = (AliAODv0*)Getv0();
 430
 431   if (!v0)
 432     return -999.;
 433
 434   AliAODVertex *vtxPrimary = GetPrimaryVtx();
 435   Double_t posVtx[3] = {0.,0.,0.};
 436   vtxPrimary->GetXYZ(posVtx);
 437   return v0->CosPointingAngle(posVtx);
 438
 439 }