STEER/AliAODTrack.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2007, 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  *                                                                        *
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   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 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //     AOD track implementation of AliVParticle
  20 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
  21 //     Markus.Oldenburg@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include "AliAODTrack.h"
  25
  26 //#include <TPDGCode.h>
  27 //#include <TDatabasePDG.h>
  28
  29 ClassImp(AliAODTrack)
  30
  31 //______________________________________________________________________________
  32 AliAODTrack::AliAODTrack() :
  33   AliVParticle(),
  34   fChi2perNDF(-999.),
  35   fChi2MatchTrigger(0.),
  36   fLabel(-999),
  37   fITSMuonClusterMap(0),
  38   fFilterMap(0),
  39   fID(-999),
  40   fCharge(-99),
  41   fType(kUndef),
  42   fCovMatrix(NULL),
  43   fDetPid(NULL),
  44   fProdVertex(NULL)
  45 {
  46   // default constructor
  47
  48   SetP();
  49   SetPosition((Float_t*)NULL);
  50   SetPID((Float_t*)NULL);
  51 }
  52
  53 //______________________________________________________________________________
  54 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  55                          Int_t label,
  56                          Double_t p[3],
  57                          Bool_t cartesian,
  58                          Double_t x[3],
  59                          Bool_t isDCA,
  60                          Double_t covMatrix[21],
  61                          Short_t charge,
  62                          UChar_t itsClusMap,
  63                          Double_t pid[10],
  64                          AliAODVertex *prodVertex,
  65                          Bool_t usedForVtxFit,
  66                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
  67                          AODTrk_t ttype,
  68                          UInt_t selectInfo) :
  69   AliVParticle(),
  70   fChi2perNDF(-999.),
  71   fChi2MatchTrigger(0.),
  72   fLabel(label),
  73   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
  74   fFilterMap(selectInfo),
  75   fID(id),
  76   fCharge(charge),
  77   fType(ttype),
  78   fCovMatrix(NULL),
  79   fDetPid(NULL),
  80   fProdVertex(prodVertex)
  81 {
  82   // constructor
  83
  84   SetP(p, cartesian);
  85   SetPosition(x, isDCA);
  86   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
  87   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
  88   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  89   SetPID(pid);
  90
  91 }
  92
  93 //______________________________________________________________________________
  94 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  95                          Int_t label,
  96                          Float_t p[3],
  97                          Bool_t cartesian,
  98                          Float_t x[3],
  99                          Bool_t isDCA,
 100                          Float_t covMatrix[21],
 101                          Short_t charge,
 102                          UChar_t itsClusMap,
 103                          Float_t pid[10],
 104                          AliAODVertex *prodVertex,
 105                          Bool_t usedForVtxFit,
 106                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
 107                          AODTrk_t ttype,
 108                          UInt_t selectInfo) :
 109   AliVParticle(),
 110   fChi2perNDF(-999.),
 111   fChi2MatchTrigger(0.),
 112   fLabel(label),
 113   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
 114   fFilterMap(selectInfo),
 115   fID(id),
 116   fCharge(charge),
 117   fType(ttype),
 118   fCovMatrix(NULL),
 119   fDetPid(NULL),
 120   fProdVertex(prodVertex)
 121 {
 122   // constructor
 123
 124   SetP(p, cartesian);
 125   SetPosition(x, isDCA);
 126   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
 127   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
 128   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
 129   SetPID(pid);
 130 }
 131
 132 //______________________________________________________________________________
 133 AliAODTrack::~AliAODTrack()
 134 {
 135   // destructor
 136   delete fCovMatrix;
 137 }
 138
 139
 140 //______________________________________________________________________________
 141 AliAODTrack::AliAODTrack(const AliAODTrack& trk) :
 142   AliVParticle(trk),
 143   fChi2perNDF(trk.fChi2perNDF),
 144   fChi2MatchTrigger(trk.fChi2MatchTrigger),
 145   fLabel(trk.fLabel),
 146   fITSMuonClusterMap(trk.fITSMuonClusterMap),
 147   fFilterMap(trk.fFilterMap),
 148   fID(trk.fID),
 149   fCharge(trk.fCharge),
 150   fType(trk.fType),
 151   fCovMatrix(NULL),
 152   fDetPid(NULL),
 153   fProdVertex(trk.fProdVertex)
 154 {
 155   // Copy constructor
 156
 157   trk.GetP(fMomentum);
 158   trk.GetPosition(fPosition);
 159   SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 160   SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 161   if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 162   if(trk.fDetPid) fDetPid=new AliAODPid(*trk.fDetPid);
 163   SetPID(trk.fPID);
 164 }
 165
 166 //______________________________________________________________________________
 167 AliAODTrack& AliAODTrack::operator=(const AliAODTrack& trk)
 168 {
 169   // Assignment operator
 170   if(this!=&trk) {
 171
 172     AliVParticle::operator=(trk);
 173
 174     trk.GetP(fMomentum);
 175     trk.GetPosition(fPosition);
 176     trk.GetPID(fPID);
 177
 178     fChi2perNDF = trk.fChi2perNDF;
 179     fChi2MatchTrigger = trk.fChi2MatchTrigger;
 180
 181     fID = trk.fID;
 182     fLabel = trk.fLabel;
 183
 184     fITSMuonClusterMap = trk.fITSMuonClusterMap;
 185     fFilterMap = trk.fFilterMap;
 186
 187     fCharge = trk.fCharge;
 188     fType = trk.fType;
 189
 190     delete fCovMatrix;
 191     if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 192     else fCovMatrix=NULL;
 193     fProdVertex = trk.fProdVertex;
 194
 195     SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 196     SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 197
 198     delete fDetPid;
 199     if(trk.fDetPid) fDetPid=new AliAODPid(*trk.fDetPid);
 200     else fDetPid=NULL;
 201   }
 202
 203   return *this;
 204 }
 205
 206 //______________________________________________________________________________
 207 Double_t AliAODTrack::M(AODTrkPID_t pid) const
 208 {
 209   // Returns the mass.
 210   // Masses for nuclei don't exist in the PDG tables, therefore they were put by hand.
 211
 212   switch (pid) {
 213
 214   case kElectron :
 215     return 0.000510999; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11/*::kElectron*/)->Mass();
 216     break;
 217
 218   case kMuon :
 219     return 0.1056584; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(13/*::kMuonMinus*/)->Mass();
 220     break;
 221
 222   case kPion :
 223     return 0.13957; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(211/*::kPiPlus*/)->Mass();
 224     break;
 225
 226   case kKaon :
 227     return 0.4937; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(321/*::kKPlus*/)->Mass();
 228     break;
 229
 230   case kProton :
 231     return 0.9382720; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(2212/*::kProton*/)->Mass();
 232     break;
 233
 234   case kDeuteron :
 235     return 1.8756; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010020)->Mass();
 236     break;
 237
 238   case kTriton :
 239     return 2.8089; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010030)->Mass();
 240     break;
 241
 242   case kHelium3 :
 243     return 2.8084; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020030)->Mass();
 244     break;
 245
 246   case kAlpha :
 247     return 3.7274; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020040)->Mass();
 248     break;
 249
 250   case kUnknown :
 251     return -999.;
 252     break;
 253
 254   default :
 255     return -999.;
 256   }
 257 }
 258
 259 //______________________________________________________________________________
 260 Double_t AliAODTrack::E(AODTrkPID_t pid) const
 261 {
 262   // Returns the energy of the particle of a given pid.
 263
 264   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 265     Double_t m = M(pid);
 266     return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m);
 267   } else { // pid unknown
 268     return -999.;
 269   }
 270 }
 271
 272 //______________________________________________________________________________
 273 Double_t AliAODTrack::Y(AODTrkPID_t pid) const
 274 {
 275   // Returns the rapidity of a particle of a given pid.
 276
 277   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 278     Double_t e = E(pid);
 279     Double_t pz = Pz();
 280     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 281       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 282     } else { // energy not known or equal to pz
 283       return -999.;
 284     }
 285   } else { // pid unknown
 286     return -999.;
 287   }
 288 }
 289
 290 //______________________________________________________________________________
 291 Double_t AliAODTrack::Y(Double_t m) const
 292 {
 293   // Returns the rapidity of a particle of a given mass.
 294
 295   if (m >= 0.) { // mass makes sense
 296     Double_t e = E(m);
 297     Double_t pz = Pz();
 298     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 299       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 300     } else { // energy not known or equal to pz
 301       return -999.;
 302     }
 303   } else { // pid unknown
 304     return -999.;
 305   }
 306 }
 307
 308 //______________________________________________________________________________
 309 AliAODTrack::AODTrkPID_t AliAODTrack::GetMostProbablePID() const
 310 {
 311   // Returns the most probable PID array element.
 312
 313   Int_t nPID = 10;
 314   if (fPID) {
 315     AODTrkPID_t loc = kUnknown;
 316     Double_t max = 0.;
 317     Bool_t allTheSame = kTRUE;
 318
 319     for (Int_t iPID = 0; iPID < nPID; iPID++) {
 320       if (fPID[iPID] >= max) {
 321         if (fPID[iPID] > max) {
 322           allTheSame = kFALSE;
 323           max = fPID[iPID];
 324           loc = (AODTrkPID_t)iPID;
 325         } else {
 326           allTheSame = kTRUE;
 327         }
 328       }
 329     }
 330
 331     return allTheSame ? kUnknown : loc;
 332   } else {
 333     return kUnknown;
 334   }
 335 }
 336
 337 //______________________________________________________________________________
 338 void AliAODTrack::ConvertAliPIDtoAODPID()
 339 {
 340   // Converts AliPID array.
 341   // The numbering scheme is the same for electrons, muons, pions, kaons, and protons.
 342   // Everything else has to be set to zero.
 343
 344   fPID[kDeuteron] = 0.;
 345   fPID[kTriton]   = 0.;
 346   fPID[kHelium3]  = 0.;
 347   fPID[kAlpha]    = 0.;
 348   fPID[kUnknown]  = 0.;
 349
 350   return;
 351 }
 352
 353
 354 //______________________________________________________________________________
 355 template <class T> void AliAODTrack::SetP(const T *p, const Bool_t cartesian)
 356 {
 357   // Set the momentum
 358
 359   if (p) {
 360     if (cartesian) {
 361       Double_t pt2 = p[0]*p[0] + p[1]*p[1];
 362       Double_t pp  = TMath::Sqrt(pt2 + p[2]*p[2]);
 363
 364       fMomentum[0] = TMath::Sqrt(pt2); // pt
 365       fMomentum[1] = (pt2 != 0.) ? TMath::Pi()+TMath::ATan2(-p[1], -p[0]) : -999; // phi
 366       fMomentum[2] = (pp != 0.) ? TMath::ACos(p[2] / pp) : -999.; // theta
 367     } else {
 368       fMomentum[0] = p[0];  // pt
 369       fMomentum[1] = p[1];  // phi
 370       fMomentum[2] = p[2];  // theta
 371     }
 372   } else {
 373     fMomentum[0] = -999.;
 374     fMomentum[1] = -999.;
 375     fMomentum[2] = -999.;
 376   }
 377 }
 378
 379 //______________________________________________________________________________
 380 template <class T> void AliAODTrack::SetPosition(const T *x, const Bool_t dca)
 381 {
 382   // set the position
 383
 384   if (x) {
 385     if (!dca) {
 386       ResetBit(kIsDCA);
 387
 388       fPosition[0] = x[0];
 389       fPosition[1] = x[1];
 390       fPosition[2] = x[2];
 391     } else {
 392       SetBit(kIsDCA);
 393       // don't know any better yet
 394       fPosition[0] = -999.;
 395       fPosition[1] = -999.;
 396       fPosition[2] = -999.;
 397     }
 398   } else {
 399     ResetBit(kIsDCA);
 400
 401     fPosition[0] = -999.;
 402     fPosition[1] = -999.;
 403     fPosition[2] = -999.;
 404   }
 405 }
 406
 407 //______________________________________________________________________________
 408 void AliAODTrack::SetDCA(Double_t d, Double_t z)
 409 {
 410   // set the dca
 411   fPosition[0] = d;
 412   fPosition[1] = z;
 413   fPosition[2] = 0.;
 414   SetBit(kIsDCA);
 415 }
 416
 417 //______________________________________________________________________________
 418 void AliAODTrack::Print(Option_t* /* option */) const
 419 {
 420   // prints information about AliAODTrack
 421
 422   printf("Object name: %s   Track type: %s\n", GetName(), GetTitle());
 423   printf("        px = %f\n", Px());
 424   printf("        py = %f\n", Py());
 425   printf("        pz = %f\n", Pz());
 426   printf("        pt = %f\n", Pt());
 427   printf("      1/pt = %f\n", OneOverPt());
 428   printf("     theta = %f\n", Theta());
 429   printf("       phi = %f\n", Phi());
 430   printf("  chi2/NDF = %f\n", Chi2perNDF());
 431   printf("    charge = %d\n", Charge());
 432   printf(" PID object: %p\n", PID());
 433 }
 434
 435 void AliAODTrack::SetMatchTrigger(Int_t MatchTrigger){
 436 //
 437 // Set the MUON trigger information
 438   switch(MatchTrigger){
 439     case 0: // 0 track does not match trigger
 440       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 441       break;
 442     case 1: // 1 track match but does not pass pt cut
 443       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x40000000;
 444       break;
 445     case 2: // 2 track match Low pt cut
 446       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x80000000;
 447       break;
 448     case 3: // 3 track match High pt cut
 449       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap|0xc0000000;
 450       break;
 451     default:
 452       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 453       printf("AliAODTrack::SetMatchTrigger unknown case for MatchTrigger: %d\n",MatchTrigger);
 454   }
 455 }
 456
 457 void AliAODTrack::SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh){
 458 //
 459 // Set the MUON hit pattern (1 bit per chamber)
 460   fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|(hitsPatternInTrigCh<<8);
 461 }
 462
 463 Int_t AliAODTrack::HitsMT(Int_t istation, Int_t iplane, Char_t *cathode){
 464 //
 465 // Retrieve hit information for MUON identified by  (station, plane, cathode)
 466   if(cathode){
 467     if(cathode[0]=='x'||cathode[0]=='X'){
 468       if(istation==1){
 469         if(iplane==1)
 470           return (fITSMuonClusterMap&0x8000)?1:0;
 471         else if(iplane==2)
 472           return (fITSMuonClusterMap&0x4000)?1:0;
 473         else
 474           return 0;
 475       }else if(istation==2){
 476         if(iplane==1)
 477           return (fITSMuonClusterMap&0x2000)?1:0;
 478         else if(iplane==2)
 479           return (fITSMuonClusterMap&0x1000)?1:0;
 480         else
 481           return 0;
 482       }else{
 483         return 0;
 484       }
 485     }else if(cathode[0]=='y'||cathode[0]=='Y'){
 486       if(istation==1){
 487         if(iplane==1)
 488           return (fITSMuonClusterMap&0x0800)?1:0;
 489         else if(iplane==2)
 490           return (fITSMuonClusterMap&0x0400)?1:0;
 491         else
 492           return 0;
 493       }else if(istation==2){
 494         if(iplane==1)
 495           return (fITSMuonClusterMap&0x0200)?1:0;
 496         else if(iplane==2)
 497           return (fITSMuonClusterMap&0x0100)?1:0;
 498         else
 499           return 0;
 500       }else{
 501         return 0;
 502       }
 503     }else{
 504       return 0;
 505     }
 506   }else{
 507     if(istation==1){
 508       if(iplane==1)
 509         return (HitsMT(1,1,"X")||HitsMT(1,1,"Y"))?1:0;
 510       else if(iplane==2)
 511         return (HitsMT(1,2,"X")||HitsMT(1,2,"Y"))?1:0;
 512       else
 513         return 0;
 514     }else if(istation==2){
 515       if(iplane==1)
 516         return (HitsMT(2,1,"X")||HitsMT(2,1,"Y"))?1:0;
 517       else if(iplane==2)
 518         return (HitsMT(2,2,"X")||HitsMT(2,2,"Y"))?1:0;
 519       else
 520         return 0;
 521     }else{
 522       return 0;
 523     }
 524   }
 525 }
 526
 527 Int_t AliAODTrack::HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber){
 528 // Retrieve hit information for MUON Chamber
 529   switch(MuonChamber){
 530     case 11:
 531       return HitsMT(1,1);
 532     case 12:
 533       return HitsMT(1,2);
 534     case 13:
 535       return HitsMT(2,1);
 536     case 14:
 537       return HitsMT(2,2);
 538     default:
 539       printf("Unknown MUON chamber: %d\n",MuonChamber);
 540       return 0;
 541   }
 542 }
 543
 544
 545
 546 Bool_t AliAODTrack::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
 547   //----------------------------------------------------------------
 548   // Propagate this track to the plane X=xk (cm) in the field "b" (kG)
 549   // This is in local coordinates!!!
 550   //----------------------------------------------------------------
 551
 552   Double_t alpha = 0.;
 553   Double_t localP[3] = {Px(), Py(), Pz()}; // set global (sic!) p
 554   Global2LocalMomentum(localP, Charge(), alpha); // convert global to local momentum
 555
 556   AliAODVertex *origin = (AliAODVertex*)fProdVertex.GetObject();
 557   Double_t localX[3] = {origin->GetX(), origin->GetY(), origin->GetZ()}; // set global (sic!) location of first track point
 558   Global2LocalPosition(localX, alpha); // convert global to local position
 559
 560   Double_t &fX = localX[0];
 561
 562   Double_t dx=xk-fX;
 563   if (TMath::Abs(dx)<=kAlmost0)  return kTRUE;
 564
 565   Double_t crv=localP[0]*b*kB2C;
 566   if (TMath::Abs(b) < kAlmost0Field) crv=0.;
 567
 568   Double_t f1=localP[1], f2=f1 + crv*dx;
 569   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
 570   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
 571
 572   Double_t &fP0=localX[1], &fP1=localX[2], &fP2=localP[0], &fP3=localP[1], &fP4=localP[2];
 573   /* covariance matrix to be fixed!
 574   Double_t
 575   &fC00=fC[0],
 576   &fC10=fC[1],   &fC11=fC[2],
 577   &fC20=fC[3],   &fC21=fC[4],   &fC22=fC[5],
 578   &fC30=fC[6],   &fC31=fC[7],   &fC32=fC[8],   &fC33=fC[9],
 579   &fC40=fC[10],  &fC41=fC[11],  &fC42=fC[12],  &fC43=fC[13], &fC44=fC[14];
 580   */
 581   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
 582
 583   fX=xk;
 584   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
 585   fP1 += dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP3;
 586   fP2 += dx*crv;
 587
 588   //f = F - 1
 589
 590   Double_t f02=    dx/(r1*r1*r1);            Double_t cc=crv/fP4;
 591   Double_t f04=0.5*dx*dx/(r1*r1*r1);         f04*=cc;
 592   Double_t f12=    dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);
 593   Double_t f14=0.5*dx*dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);  f14*=cc;
 594   Double_t f13=    dx/r1;
 595   Double_t f24=    dx;                       f24*=cc;
 596
 597   /* covariance matrix to be fixed!
 598   //b = C*ft
 599   Double_t b00=f02*fC20 + f04*fC40, b01=f12*fC20 + f14*fC40 + f13*fC30;
 600   Double_t b02=f24*fC40;
 601   Double_t b10=f02*fC21 + f04*fC41, b11=f12*fC21 + f14*fC41 + f13*fC31;
 602   Double_t b12=f24*fC41;
 603   Double_t b20=f02*fC22 + f04*fC42, b21=f12*fC22 + f14*fC42 + f13*fC32;
 604   Double_t b22=f24*fC42;
 605   Double_t b40=f02*fC42 + f04*fC44, b41=f12*fC42 + f14*fC44 + f13*fC43;
 606   Double_t b42=f24*fC44;
 607   Double_t b30=f02*fC32 + f04*fC43, b31=f12*fC32 + f14*fC43 + f13*fC33;
 608   Double_t b32=f24*fC43;
 609
 610   //a = f*b = f*C*ft
 611   Double_t a00=f02*b20+f04*b40,a01=f02*b21+f04*b41,a02=f02*b22+f04*b42;
 612   Double_t a11=f12*b21+f14*b41+f13*b31,a12=f12*b22+f14*b42+f13*b32;
 613   Double_t a22=f24*b42;
 614
 615   //F*C*Ft = C + (b + bt + a)
 616   fC00 += b00 + b00 + a00;
 617   fC10 += b10 + b01 + a01;
 618   fC20 += b20 + b02 + a02;
 619   fC30 += b30;
 620   fC40 += b40;
 621   fC11 += b11 + b11 + a11;
 622   fC21 += b21 + b12 + a12;
 623   fC31 += b31;
 624   fC41 += b41;
 625   fC22 += b22 + b22 + a22;
 626   fC32 += b32;
 627   fC42 += b42;
 628   */
 629
 630   Local2GlobalMomentum(localP, alpha); // convert local to global momentum
 631   SetP(localP);
 632
 633   return kTRUE;
 634 }