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   *
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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 //     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   fFlags(0),
  37   fLabel(-999),
  38   fITSMuonClusterMap(0),
  39   fFilterMap(0),
  40   fID(-999),
  41   fCharge(-99),
  42   fType(kUndef),
  43   fCovMatrix(NULL),
  44   fDetPid(NULL),
  45   fProdVertex(NULL)
  46 {
  47   // default constructor
  48
  49   SetP();
  50   SetPosition((Float_t*)NULL);
  51   SetPID((Float_t*)NULL);
  52 }
  53
  54 //______________________________________________________________________________
  55 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  56                          Int_t label,
  57                          Double_t p[3],
  58                          Bool_t cartesian,
  59                          Double_t x[3],
  60                          Bool_t isDCA,
  61                          Double_t covMatrix[21],
  62                          Short_t charge,
  63                          UChar_t itsClusMap,
  64                          Double_t pid[10],
  65                          AliAODVertex *prodVertex,
  66                          Bool_t usedForVtxFit,
  67                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
  68                          AODTrk_t ttype,
  69                          UInt_t selectInfo) :
  70   AliVParticle(),
  71   fChi2perNDF(-999.),
  72   fChi2MatchTrigger(0.),
  73   fFlags(0),
  74   fLabel(label),
  75   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
  76   fFilterMap(selectInfo),
  77   fID(id),
  78   fCharge(charge),
  79   fType(ttype),
  80   fCovMatrix(NULL),
  81   fDetPid(NULL),
  82   fProdVertex(prodVertex)
  83 {
  84   // constructor
  85
  86   SetP(p, cartesian);
  87   SetPosition(x, isDCA);
  88   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
  89   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
  90   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  91   SetPID(pid);
  92
  93 }
  94
  95 //______________________________________________________________________________
  96 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  97                          Int_t label,
  98                          Float_t p[3],
  99                          Bool_t cartesian,
 100                          Float_t x[3],
 101                          Bool_t isDCA,
 102                          Float_t covMatrix[21],
 103                          Short_t charge,
 104                          UChar_t itsClusMap,
 105                          Float_t pid[10],
 106                          AliAODVertex *prodVertex,
 107                          Bool_t usedForVtxFit,
 108                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
 109                          AODTrk_t ttype,
 110                          UInt_t selectInfo) :
 111   AliVParticle(),
 112   fChi2perNDF(-999.),
 113   fChi2MatchTrigger(0.),
 114   fFlags(0),
 115   fLabel(label),
 116   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
 117   fFilterMap(selectInfo),
 118   fID(id),
 119   fCharge(charge),
 120   fType(ttype),
 121   fCovMatrix(NULL),
 122   fDetPid(NULL),
 123   fProdVertex(prodVertex)
 124 {
 125   // constructor
 126
 127   SetP(p, cartesian);
 128   SetPosition(x, isDCA);
 129   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
 130   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
 131   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
 132   SetPID(pid);
 133 }
 134
 135 //______________________________________________________________________________
 136 AliAODTrack::~AliAODTrack()
 137 {
 138   // destructor
 139   delete fCovMatrix;
 140 }
 141
 142
 143 //______________________________________________________________________________
 144 AliAODTrack::AliAODTrack(const AliAODTrack& trk) :
 145   AliVParticle(trk),
 146   fChi2perNDF(trk.fChi2perNDF),
 147   fChi2MatchTrigger(trk.fChi2MatchTrigger),
 148   fFlags(trk.fFlags),
 149   fLabel(trk.fLabel),
 150   fITSMuonClusterMap(trk.fITSMuonClusterMap),
 151   fFilterMap(trk.fFilterMap),
 152   fID(trk.fID),
 153   fCharge(trk.fCharge),
 154   fType(trk.fType),
 155   fCovMatrix(NULL),
 156   fDetPid(NULL),
 157   fProdVertex(trk.fProdVertex)
 158 {
 159   // Copy constructor
 160
 161   trk.GetP(fMomentum);
 162   trk.GetPosition(fPosition);
 163   SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 164   SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 165   if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 166   if(trk.fDetPid) fDetPid=new AliAODPid(*trk.fDetPid);
 167   SetPID(trk.fPID);
 168 }
 169
 170 //______________________________________________________________________________
 171 AliAODTrack& AliAODTrack::operator=(const AliAODTrack& trk)
 172 {
 173   // Assignment operator
 174   if(this!=&trk) {
 175
 176     AliVParticle::operator=(trk);
 177
 178     trk.GetP(fMomentum);
 179     trk.GetPosition(fPosition);
 180     trk.GetPID(fPID);
 181
 182     fChi2perNDF = trk.fChi2perNDF;
 183     fChi2MatchTrigger = trk.fChi2MatchTrigger;
 184
 185     fFlags = trk.fFlags;
 186     fLabel = trk.fLabel;
 187
 188     fITSMuonClusterMap = trk.fITSMuonClusterMap;
 189     fFilterMap = trk.fFilterMap;
 190
 191     fID = trk.fID;
 192
 193     fCharge = trk.fCharge;
 194     fType = trk.fType;
 195
 196     delete fCovMatrix;
 197     if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 198     else fCovMatrix=NULL;
 199     fProdVertex = trk.fProdVertex;
 200
 201     SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 202     SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 203
 204     delete fDetPid;
 205     if(trk.fDetPid) fDetPid=new AliAODPid(*trk.fDetPid);
 206     else fDetPid=NULL;
 207   }
 208
 209   return *this;
 210 }
 211
 212 //______________________________________________________________________________
 213 Double_t AliAODTrack::M(AODTrkPID_t pid) const
 214 {
 215   // Returns the mass.
 216   // Masses for nuclei don't exist in the PDG tables, therefore they were put by hand.
 217
 218   switch (pid) {
 219
 220   case kElectron :
 221     return 0.000510999; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11/*::kElectron*/)->Mass();
 222     break;
 223
 224   case kMuon :
 225     return 0.1056584; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(13/*::kMuonMinus*/)->Mass();
 226     break;
 227
 228   case kPion :
 229     return 0.13957; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(211/*::kPiPlus*/)->Mass();
 230     break;
 231
 232   case kKaon :
 233     return 0.4937; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(321/*::kKPlus*/)->Mass();
 234     break;
 235
 236   case kProton :
 237     return 0.9382720; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(2212/*::kProton*/)->Mass();
 238     break;
 239
 240   case kDeuteron :
 241     return 1.8756; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010020)->Mass();
 242     break;
 243
 244   case kTriton :
 245     return 2.8089; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010030)->Mass();
 246     break;
 247
 248   case kHelium3 :
 249     return 2.8084; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020030)->Mass();
 250     break;
 251
 252   case kAlpha :
 253     return 3.7274; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020040)->Mass();
 254     break;
 255
 256   case kUnknown :
 257     return -999.;
 258     break;
 259
 260   default :
 261     return -999.;
 262   }
 263 }
 264
 265 //______________________________________________________________________________
 266 Double_t AliAODTrack::E(AODTrkPID_t pid) const
 267 {
 268   // Returns the energy of the particle of a given pid.
 269
 270   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 271     Double_t m = M(pid);
 272     return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m);
 273   } else { // pid unknown
 274     return -999.;
 275   }
 276 }
 277
 278 //______________________________________________________________________________
 279 Double_t AliAODTrack::Y(AODTrkPID_t pid) const
 280 {
 281   // Returns the rapidity of a particle of a given pid.
 282
 283   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 284     Double_t e = E(pid);
 285     Double_t pz = Pz();
 286     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 287       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 288     } else { // energy not known or equal to pz
 289       return -999.;
 290     }
 291   } else { // pid unknown
 292     return -999.;
 293   }
 294 }
 295
 296 //______________________________________________________________________________
 297 Double_t AliAODTrack::Y(Double_t m) const
 298 {
 299   // Returns the rapidity of a particle of a given mass.
 300
 301   if (m >= 0.) { // mass makes sense
 302     Double_t e = E(m);
 303     Double_t pz = Pz();
 304     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 305       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 306     } else { // energy not known or equal to pz
 307       return -999.;
 308     }
 309   } else { // pid unknown
 310     return -999.;
 311   }
 312 }
 313
 314 //______________________________________________________________________________
 315 AliAODTrack::AODTrkPID_t AliAODTrack::GetMostProbablePID() const
 316 {
 317   // Returns the most probable PID array element.
 318
 319   Int_t nPID = 10;
 320   if (fPID) {
 321     AODTrkPID_t loc = kUnknown;
 322     Double_t max = 0.;
 323     Bool_t allTheSame = kTRUE;
 324
 325     for (Int_t iPID = 0; iPID < nPID; iPID++) {
 326       if (fPID[iPID] >= max) {
 327         if (fPID[iPID] > max) {
 328           allTheSame = kFALSE;
 329           max = fPID[iPID];
 330           loc = (AODTrkPID_t)iPID;
 331         } else {
 332           allTheSame = kTRUE;
 333         }
 334       }
 335     }
 336
 337     return allTheSame ? kUnknown : loc;
 338   } else {
 339     return kUnknown;
 340   }
 341 }
 342
 343 //______________________________________________________________________________
 344 void AliAODTrack::ConvertAliPIDtoAODPID()
 345 {
 346   // Converts AliPID array.
 347   // The numbering scheme is the same for electrons, muons, pions, kaons, and protons.
 348   // Everything else has to be set to zero.
 349
 350   fPID[kDeuteron] = 0.;
 351   fPID[kTriton]   = 0.;
 352   fPID[kHelium3]  = 0.;
 353   fPID[kAlpha]    = 0.;
 354   fPID[kUnknown]  = 0.;
 355
 356   return;
 357 }
 358
 359
 360 //______________________________________________________________________________
 361 template <class T> void AliAODTrack::SetP(const T *p, const Bool_t cartesian)
 362 {
 363   // Set the momentum
 364
 365   if (p) {
 366     if (cartesian) {
 367       Double_t pt2 = p[0]*p[0] + p[1]*p[1];
 368       Double_t pp  = TMath::Sqrt(pt2 + p[2]*p[2]);
 369
 370       fMomentum[0] = TMath::Sqrt(pt2); // pt
 371       fMomentum[1] = (pt2 != 0.) ? TMath::Pi()+TMath::ATan2(-p[1], -p[0]) : -999; // phi
 372       fMomentum[2] = (pp != 0.) ? TMath::ACos(p[2] / pp) : -999.; // theta
 373     } else {
 374       fMomentum[0] = p[0];  // pt
 375       fMomentum[1] = p[1];  // phi
 376       fMomentum[2] = p[2];  // theta
 377     }
 378   } else {
 379     fMomentum[0] = -999.;
 380     fMomentum[1] = -999.;
 381     fMomentum[2] = -999.;
 382   }
 383 }
 384
 385 //______________________________________________________________________________
 386 template <class T> void AliAODTrack::SetPosition(const T *x, const Bool_t dca)
 387 {
 388   // set the position
 389
 390   if (x) {
 391     if (!dca) {
 392       ResetBit(kIsDCA);
 393
 394       fPosition[0] = x[0];
 395       fPosition[1] = x[1];
 396       fPosition[2] = x[2];
 397     } else {
 398       SetBit(kIsDCA);
 399       // don't know any better yet
 400       fPosition[0] = -999.;
 401       fPosition[1] = -999.;
 402       fPosition[2] = -999.;
 403     }
 404   } else {
 405     ResetBit(kIsDCA);
 406
 407     fPosition[0] = -999.;
 408     fPosition[1] = -999.;
 409     fPosition[2] = -999.;
 410   }
 411 }
 412
 413 //______________________________________________________________________________
 414 void AliAODTrack::SetDCA(Double_t d, Double_t z)
 415 {
 416   // set the dca
 417   fPosition[0] = d;
 418   fPosition[1] = z;
 419   fPosition[2] = 0.;
 420   SetBit(kIsDCA);
 421 }
 422
 423 //______________________________________________________________________________
 424 void AliAODTrack::Print(Option_t* /* option */) const
 425 {
 426   // prints information about AliAODTrack
 427
 428   printf("Object name: %s   Track type: %s\n", GetName(), GetTitle());
 429   printf("        px = %f\n", Px());
 430   printf("        py = %f\n", Py());
 431   printf("        pz = %f\n", Pz());
 432   printf("        pt = %f\n", Pt());
 433   printf("      1/pt = %f\n", OneOverPt());
 434   printf("     theta = %f\n", Theta());
 435   printf("       phi = %f\n", Phi());
 436   printf("  chi2/NDF = %f\n", Chi2perNDF());
 437   printf("    charge = %d\n", Charge());
 438 }
 439
 440 void AliAODTrack::SetMatchTrigger(Int_t MatchTrigger){
 441 //
 442 // Set the MUON trigger information
 443   switch(MatchTrigger){
 444     case 0: // 0 track does not match trigger
 445       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 446       break;
 447     case 1: // 1 track match but does not pass pt cut
 448       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x40000000;
 449       break;
 450     case 2: // 2 track match Low pt cut
 451       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x80000000;
 452       break;
 453     case 3: // 3 track match High pt cut
 454       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap|0xc0000000;
 455       break;
 456     default:
 457       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 458       printf("AliAODTrack::SetMatchTrigger unknown case for MatchTrigger: %d\n",MatchTrigger);
 459   }
 460 }
 461
 462 void AliAODTrack::SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh){
 463 //
 464 // Set the MUON hit pattern (1 bit per chamber)
 465   fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|(hitsPatternInTrigCh<<8);
 466 }
 467
 468 Int_t AliAODTrack::HitsMT(Int_t istation, Int_t iplane, Char_t *cathode){
 469 //
 470 // Retrieve hit information for MUON identified by  (station, plane, cathode)
 471   if(cathode){
 472     if(cathode[0]=='x'||cathode[0]=='X'){
 473       if(istation==1){
 474         if(iplane==1)
 475           return (fITSMuonClusterMap&0x8000)?1:0;
 476         else if(iplane==2)
 477           return (fITSMuonClusterMap&0x4000)?1:0;
 478         else
 479           return 0;
 480       }else if(istation==2){
 481         if(iplane==1)
 482           return (fITSMuonClusterMap&0x2000)?1:0;
 483         else if(iplane==2)
 484           return (fITSMuonClusterMap&0x1000)?1:0;
 485         else
 486           return 0;
 487       }else{
 488         return 0;
 489       }
 490     }else if(cathode[0]=='y'||cathode[0]=='Y'){
 491       if(istation==1){
 492         if(iplane==1)
 493           return (fITSMuonClusterMap&0x0800)?1:0;
 494         else if(iplane==2)
 495           return (fITSMuonClusterMap&0x0400)?1:0;
 496         else
 497           return 0;
 498       }else if(istation==2){
 499         if(iplane==1)
 500           return (fITSMuonClusterMap&0x0200)?1:0;
 501         else if(iplane==2)
 502           return (fITSMuonClusterMap&0x0100)?1:0;
 503         else
 504           return 0;
 505       }else{
 506         return 0;
 507       }
 508     }else{
 509       return 0;
 510     }
 511   }else{
 512     if(istation==1){
 513       if(iplane==1)
 514         return (HitsMT(1,1,"X")||HitsMT(1,1,"Y"))?1:0;
 515       else if(iplane==2)
 516         return (HitsMT(1,2,"X")||HitsMT(1,2,"Y"))?1:0;
 517       else
 518         return 0;
 519     }else if(istation==2){
 520       if(iplane==1)
 521         return (HitsMT(2,1,"X")||HitsMT(2,1,"Y"))?1:0;
 522       else if(iplane==2)
 523         return (HitsMT(2,2,"X")||HitsMT(2,2,"Y"))?1:0;
 524       else
 525         return 0;
 526     }else{
 527       return 0;
 528     }
 529   }
 530 }
 531
 532 Int_t AliAODTrack::HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber){
 533 // Retrieve hit information for MUON Chamber
 534   switch(MuonChamber){
 535     case 11:
 536       return HitsMT(1,1);
 537     case 12:
 538       return HitsMT(1,2);
 539     case 13:
 540       return HitsMT(2,1);
 541     case 14:
 542       return HitsMT(2,2);
 543     default:
 544       printf("Unknown MUON chamber: %d\n",MuonChamber);
 545       return 0;
 546   }
 547 }
 548
 549
 550
 551 Bool_t AliAODTrack::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
 552   //----------------------------------------------------------------
 553   // Propagate this track to the plane X=xk (cm) in the field "b" (kG)
 554   // This is in local coordinates!!!
 555   //----------------------------------------------------------------
 556
 557   Double_t alpha = 0.;
 558   Double_t localP[3] = {Px(), Py(), Pz()}; // set global (sic!) p
 559   Global2LocalMomentum(localP, Charge(), alpha); // convert global to local momentum
 560
 561   AliAODVertex *origin = (AliAODVertex*)fProdVertex.GetObject();
 562   Double_t localX[3] = {origin->GetX(), origin->GetY(), origin->GetZ()}; // set global (sic!) location of first track point
 563   Global2LocalPosition(localX, alpha); // convert global to local position
 564
 565   Double_t &fX = localX[0];
 566
 567   Double_t dx=xk-fX;
 568   if (TMath::Abs(dx)<=kAlmost0)  return kTRUE;
 569
 570   Double_t crv=localP[0]*b*kB2C;
 571   if (TMath::Abs(b) < kAlmost0Field) crv=0.;
 572
 573   Double_t f1=localP[1], f2=f1 + crv*dx;
 574   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
 575   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
 576
 577   Double_t &fP0=localX[1], &fP1=localX[2], &fP2=localP[0], &fP3=localP[1], &fP4=localP[2];
 578   /* covariance matrix to be fixed!
 579   Double_t
 580   &fC00=fC[0],
 581   &fC10=fC[1],   &fC11=fC[2],
 582   &fC20=fC[3],   &fC21=fC[4],   &fC22=fC[5],
 583   &fC30=fC[6],   &fC31=fC[7],   &fC32=fC[8],   &fC33=fC[9],
 584   &fC40=fC[10],  &fC41=fC[11],  &fC42=fC[12],  &fC43=fC[13], &fC44=fC[14];
 585   */
 586   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
 587
 588   fX=xk;
 589   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
 590   fP1 += dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP3;
 591   fP2 += dx*crv;
 592
 593   //f = F - 1
 594
 595   //Double_t f02=    dx/(r1*r1*r1);
 596   Double_t cc=crv/fP4;
 597   Double_t f04=0.5*dx*dx/(r1*r1*r1);         f04*=cc;
 598   //Double_t f12=    dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);
 599   Double_t f14=0.5*dx*dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);  f14*=cc;
 600   //Double_t f13=    dx/r1;
 601   Double_t f24=    dx;                       f24*=cc;
 602
 603   /* covariance matrix to be fixed!
 604   //b = C*ft
 605   Double_t b00=f02*fC20 + f04*fC40, b01=f12*fC20 + f14*fC40 + f13*fC30;
 606   Double_t b02=f24*fC40;
 607   Double_t b10=f02*fC21 + f04*fC41, b11=f12*fC21 + f14*fC41 + f13*fC31;
 608   Double_t b12=f24*fC41;
 609   Double_t b20=f02*fC22 + f04*fC42, b21=f12*fC22 + f14*fC42 + f13*fC32;
 610   Double_t b22=f24*fC42;
 611   Double_t b40=f02*fC42 + f04*fC44, b41=f12*fC42 + f14*fC44 + f13*fC43;
 612   Double_t b42=f24*fC44;
 613   Double_t b30=f02*fC32 + f04*fC43, b31=f12*fC32 + f14*fC43 + f13*fC33;
 614   Double_t b32=f24*fC43;
 615
 616   //a = f*b = f*C*ft
 617   Double_t a00=f02*b20+f04*b40,a01=f02*b21+f04*b41,a02=f02*b22+f04*b42;
 618   Double_t a11=f12*b21+f14*b41+f13*b31,a12=f12*b22+f14*b42+f13*b32;
 619   Double_t a22=f24*b42;
 620
 621   //F*C*Ft = C + (b + bt + a)
 622   fC00 += b00 + b00 + a00;
 623   fC10 += b10 + b01 + a01;
 624   fC20 += b20 + b02 + a02;
 625   fC30 += b30;
 626   fC40 += b40;
 627   fC11 += b11 + b11 + a11;
 628   fC21 += b21 + b12 + a12;
 629   fC31 += b31;
 630   fC41 += b41;
 631   fC22 += b22 + b22 + a22;
 632   fC32 += b32;
 633   fC42 += b42;
 634   */
 635
 636   Local2GlobalMomentum(localP, alpha); // convert local to global momentum
 637   SetP(localP);
 638
 639   return kTRUE;
 640 }