STEER/AliESDcascade.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   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 //               Implementation of the cascade vertex class
  20 //              This is part of the Event Summary Data
  21 //              which contains the result of the reconstruction
  22 //              and is the main set of classes for analaysis
  23 //    Origin: Christian Kuhn, IReS, Strasbourg, christian.kuhn@ires.in2p3.fr
  24 //     Modified by: Antonin Maire,IPHC, Antonin.Maire@ires.in2p3.fr
  25 //            and  Boris Hippolyte,IPHC, hippolyt@in2p3.fr
  26 //-------------------------------------------------------------------------
  27
  28 #include <TDatabasePDG.h>
  29 #include <TMath.h>
  30 #include <TVector3.h>
  31
  32 #include "AliLog.h"
  33 #include "AliExternalTrackParam.h"
  34 #include "AliESDv0.h"
  35 #include "AliESDcascade.h"
  36
  37 ClassImp(AliESDcascade)
  38
  39 AliESDcascade::AliESDcascade() :
  40   AliESDv0(),
  41   fEffMassXi(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kXiMinus)->Mass()),
  42   fChi2Xi(1024),
  43   fDcaXiDaughters(1024),
  44   fPdgCodeXi(kXiMinus),
  45   fBachIdx(-1)
  46 {
  47   //--------------------------------------------------------------------
  48   // Default constructor  (Xi-)
  49   //--------------------------------------------------------------------
  50   for (Int_t j=0; j<3; j++) {
  51     fPosXi[j]=0.;
  52     fBachMom[j]=0.;
  53   }
  54
  55   fPosCovXi[0]=1024;
  56   fPosCovXi[1]=fPosCovXi[2]=0.;
  57   fPosCovXi[3]=1024;
  58   fPosCovXi[4]=0.;
  59   fPosCovXi[5]=1024;
  60
  61   fBachMomCov[0]=1024;
  62   fBachMomCov[1]=fBachMomCov[2]=0.;
  63   fBachMomCov[3]=1024;
  64   fBachMomCov[4]=0.;
  65   fBachMomCov[5]=1024;
  66 }
  67
  68 AliESDcascade::AliESDcascade(const AliESDcascade& cas) :
  69   AliESDv0(cas),
  70   fEffMassXi(cas.fEffMassXi),
  71   fChi2Xi(cas.fChi2Xi),
  72   fDcaXiDaughters(cas.fDcaXiDaughters),
  73   fPdgCodeXi(cas.fPdgCodeXi),
  74   fBachIdx(cas.fBachIdx)
  75 {
  76   //--------------------------------------------------------------------
  77   // The copy constructor
  78   //--------------------------------------------------------------------
  79   for (int i=0; i<3; i++) {
  80     fPosXi[i]     = cas.fPosXi[i];
  81     fBachMom[i] = cas.fBachMom[i];
  82   }
  83   for (int i=0; i<6; i++) {
  84     fPosCovXi[i]   = cas.fPosCovXi[i];
  85     fBachMomCov[i] = cas.fBachMomCov[i];
  86   }
  87 }
  88
  89 AliESDcascade::AliESDcascade(const AliESDv0 &v,
  90                              const AliExternalTrackParam &t, Int_t i) :
  91   AliESDv0(v),
  92   fEffMassXi(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kXiMinus)->Mass()),
  93   fChi2Xi(1024),
  94   fDcaXiDaughters(1024),
  95   fPdgCodeXi(kXiMinus),
  96   fBachIdx(i)
  97 {
  98   //--------------------------------------------------------------------
  99   // Main constructor  (Xi-)
 100   //--------------------------------------------------------------------
 101
 102   Double_t r[3]; t.GetXYZ(r);
 103   Double_t x1=r[0], y1=r[1], z1=r[2]; // position of the bachelor
 104   Double_t p[3]; t.GetPxPyPz(p);
 105   Double_t px1=p[0], py1=p[1], pz1=p[2];// momentum of the bachelor track
 106
 107   Double_t x2,y2,z2;          // position of the V0
 108   v.GetXYZ(x2,y2,z2);
 109   Double_t px2,py2,pz2;       // momentum of V0
 110   v.GetPxPyPz(px2,py2,pz2);
 111
 112   Double_t a2=((x1-x2)*px2+(y1-y2)*py2+(z1-z2)*pz2)/(px2*px2+py2*py2+pz2*pz2);
 113
 114   Double_t xm=x2+a2*px2;
 115   Double_t ym=y2+a2*py2;
 116   Double_t zm=z2+a2*pz2;
 117
 118   // position of the cascade decay
 119
 120   fPosXi[0]=0.5*(x1+xm); fPosXi[1]=0.5*(y1+ym); fPosXi[2]=0.5*(z1+zm);
 121
 122
 123   // invariant mass of the cascade (default is Ximinus)
 124
 125   Double_t e1=TMath::Sqrt(0.13957*0.13957 + px1*px1 + py1*py1 + pz1*pz1);
 126   Double_t e2=TMath::Sqrt(1.11568*1.11568 + px2*px2 + py2*py2 + pz2*pz2);
 127
 128   fEffMassXi=TMath::Sqrt((e1+e2)*(e1+e2)-
 129     (px1+px2)*(px1+px2)-(py1+py2)*(py1+py2)-(pz1+pz2)*(pz1+pz2));
 130
 131
 132   // momenta of the bachelor and the V0
 133
 134   fBachMom[0]=px1; fBachMom[1]=py1; fBachMom[2]=pz1;
 135
 136   // Setting pdg code and fixing charge
 137   if (t.Charge()<0)
 138     fPdgCodeXi = kXiMinus;
 139   else
 140     fPdgCodeXi = kXiPlusBar;
 141
 142   //PH Covariance matrices: to be calculated correctly in the future
 143   fPosCovXi[0]=1024;
 144   fPosCovXi[1]=fPosCovXi[2]=0.;
 145   fPosCovXi[3]=1024;
 146   fPosCovXi[4]=0.;
 147   fPosCovXi[5]=1024;
 148
 149   fBachMomCov[0]=1024;
 150   fBachMomCov[1]=fBachMomCov[2]=0.;
 151   fBachMomCov[3]=1024;
 152   fBachMomCov[4]=0.;
 153   fBachMomCov[5]=1024;
 154
 155   fChi2Xi=1024.;
 156
 157 }
 158
 159 AliESDcascade& AliESDcascade::operator=(const AliESDcascade& cas)
 160 {
 161   //--------------------------------------------------------------------
 162   // The assignment operator
 163   //--------------------------------------------------------------------
 164
 165   if(this==&cas) return *this;
 166   AliESDv0::operator=(cas);
 167
 168   fEffMassXi = cas.fEffMassXi;
 169   fChi2Xi    = cas.fChi2Xi;
 170   fDcaXiDaughters = cas.fDcaXiDaughters;
 171   fPdgCodeXi      = cas.fPdgCodeXi;
 172   fBachIdx        = cas.fBachIdx;
 173   for (int i=0; i<3; i++) {
 174     fPosXi[i]     = cas.fPosXi[i];
 175     fBachMom[i]   = cas.fBachMom[i];
 176   }
 177   for (int i=0; i<6; i++) {
 178     fPosCovXi[i]   = cas.fPosCovXi[i];
 179     fBachMomCov[i] = cas.fBachMomCov[i];
 180   }
 181   return *this;
 182 }
 183
 184 void AliESDcascade::Copy(TObject &obj) const {
 185
 186   // this overwrites the virtual TOBject::Copy()
 187   // to allow run time copying without casting
 188   // in AliESDEvent
 189
 190   if(this==&obj)return;
 191   AliESDcascade *robj = dynamic_cast<AliESDcascade*>(&obj);
 192   if(!robj)return; // not an AliESDcascade
 193   *robj = *this;
 194 }
 195
 196 AliESDcascade::~AliESDcascade() {
 197   //--------------------------------------------------------------------
 198   // Empty destructor
 199   //--------------------------------------------------------------------
 200 }
 201
 202 // Start with AliVParticle functions
 203 Double_t AliESDcascade::E() const {
 204   //--------------------------------------------------------------------
 205   // This gives the energy assuming the ChangeMassHypothesis was called
 206   //--------------------------------------------------------------------
 207   return E(fPdgCodeXi);
 208 }
 209
 210 Double_t AliESDcascade::Y() const {
 211   //--------------------------------------------------------------------
 212   // This gives the energy assuming the ChangeMassHypothesis was called
 213   //--------------------------------------------------------------------
 214   return Y(fPdgCodeXi);
 215 }
 216
 217 // Then extend AliVParticle functions
 218 Double_t AliESDcascade::E(Int_t pdg) const {
 219   //--------------------------------------------------------------------
 220   // This gives the energy with the particle hypothesis as argument
 221   //--------------------------------------------------------------------
 222   Double_t mass = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(pdg)->Mass();
 223   return TMath::Sqrt(mass*mass+P()*P());
 224 }
 225
 226 Double_t AliESDcascade::Y(Int_t pdg) const {
 227   //--------------------------------------------------------------------
 228   // This gives the rapidity with the particle hypothesis as argument
 229   //--------------------------------------------------------------------
 230   return 0.5*TMath::Log((E(pdg)+Pz())/(E(pdg)-Pz()+1.e-13));
 231 }
 232
 233 // Now the functions for analysis consistency
 234 Double_t AliESDcascade::RapXi() const {
 235   //--------------------------------------------------------------------
 236   // This gives the pseudorapidity assuming a (Anti) Xi particle
 237   //--------------------------------------------------------------------
 238   return Y(kXiMinus);
 239 }
 240
 241 Double_t AliESDcascade::RapOmega() const {
 242   //--------------------------------------------------------------------
 243   // This gives the pseudorapidity assuming a (Anti) Omega particle
 244   //--------------------------------------------------------------------
 245   return Y(kOmegaMinus);
 246 }
 247
 248 Double_t AliESDcascade::AlphaXi() const {
 249   //--------------------------------------------------------------------
 250   // This gives the Armenteros-Podolanski alpha
 251   //--------------------------------------------------------------------
 252   TVector3 momBach(fBachMom[0],fBachMom[1],fBachMom[2]);
 253   TVector3 momV0(fNmom[0]+fPmom[0],fNmom[1]+fPmom[1],fNmom[2]+fPmom[2]);
 254   TVector3 momTot(Px(),Py(),Pz());
 255
 256   Double_t QlBach = momBach.Dot(momTot)/momTot.Mag();
 257   Double_t QlV0 = momV0.Dot(momTot)/momTot.Mag();
 258
 259   return 1.-2./(1.+QlBach/QlV0);
 260 }
 261
 262 Double_t AliESDcascade::PtArmXi() const {
 263   //--------------------------------------------------------------------
 264   // This gives the Armenteros-Podolanski ptarm
 265   //--------------------------------------------------------------------
 266   TVector3 momBach(fBachMom[0],fBachMom[1],fBachMom[2]);
 267   TVector3 momTot(Px(),Py(),Pz());
 268
 269   return momBach.Perp(momTot);
 270 }
 271
 272 // Then the older functions
 273 Double_t AliESDcascade::ChangeMassHypothesis(Double_t &v0q, Int_t code) {
 274   //--------------------------------------------------------------------
 275   // This function changes the mass hypothesis for this cascade
 276   // and returns the "kinematical quality" of this hypothesis
 277   // together with the "quality" of associated V0 (argument v0q)
 278   //--------------------------------------------------------------------
 279   Double_t nmass=0.13957, pmass=0.93827, ps0=0.101;
 280   Double_t bmass=0.13957, mass =1.3213,  ps =0.139;
 281
 282   if (Charge()*code<0)
 283     fPdgCodeXi = code;
 284   else {
 285     AliWarning("Chosen PDG code does not match the sign of the bachelor... Corrected !!");
 286     fPdgCodeXi = -code;
 287   }
 288
 289   switch (fPdgCodeXi) {
 290   case kXiMinus:
 291        break;
 292   case kXiPlusBar:
 293        nmass=0.93827; pmass=0.13957;
 294        break;
 295   case kOmegaMinus:
 296        bmass=0.49368; mass=1.67245; ps=0.211;
 297        break;
 298   case kOmegaPlusBar:
 299        nmass=0.93827; pmass=0.13957;
 300        bmass=0.49368; mass=1.67245; ps=0.211;
 301        break;
 302   default:
 303        AliError("Invalide PDG code !  Assuming a Xi particle...");
 304        if (Charge()<0) {
 305          fPdgCodeXi=kXiMinus;
 306        }
 307        else {
 308          fPdgCodeXi=kXiPlusBar;
 309          nmass=0.93827; pmass=0.13957;
 310        }
 311     break;
 312   }
 313
 314   Double_t pxn=fNmom[0], pyn=fNmom[1], pzn=fNmom[2];
 315   Double_t pxp=fPmom[0], pyp=fPmom[1], pzp=fPmom[2];
 316
 317   Double_t px0=pxn+pxp, py0=pyn+pyp, pz0=pzn+pzp;
 318   Double_t p0=TMath::Sqrt(px0*px0 + py0*py0 + pz0*pz0);
 319
 320   Double_t e0=TMath::Sqrt(1.11568*1.11568 + p0*p0);
 321   Double_t beta0=p0/e0;
 322   Double_t pln=(pxn*px0 + pyn*py0 + pzn*pz0)/p0;
 323   Double_t plp=(pxp*px0 + pyp*py0 + pzp*pz0)/p0;
 324   Double_t pt2=pxp*pxp + pyp*pyp + pzp*pzp - plp*plp;
 325
 326   Double_t a=(plp-pln)/(plp+pln);
 327   a -= (pmass*pmass-nmass*nmass)/(1.11568*1.11568);
 328   a = 0.25*beta0*beta0*1.11568*1.11568*a*a + pt2;
 329
 330
 331   v0q=a - ps0*ps0;
 332
 333
 334   Double_t pxb=fBachMom[0], pyb=fBachMom[1], pzb=fBachMom[2];
 335
 336   Double_t eb=TMath::Sqrt(bmass*bmass + pxb*pxb + pyb*pyb + pzb*pzb);
 337   Double_t pxl=px0+pxb, pyl=py0+pyb, pzl=pz0+pzb;
 338   Double_t pl=TMath::Sqrt(pxl*pxl + pyl*pyl + pzl*pzl);
 339
 340   fEffMassXi=TMath::Sqrt((e0+eb)*(e0+eb) - pl*pl);
 341
 342   Double_t beta=pl/(e0+eb);
 343   Double_t pl0=(px0*pxl + py0*pyl + pz0*pzl)/pl;
 344   Double_t plb=(pxb*pxl + pyb*pyl + pzb*pzl)/pl;
 345   pt2=p0*p0 - pl0*pl0;
 346
 347   a=(pl0-plb)/(pl0+plb);
 348   a -= (1.11568*1.11568-bmass*bmass)/(mass*mass);
 349   a = 0.25*beta*beta*mass*mass*a*a + pt2;
 350
 351   return (a - ps*ps);
 352 }
 353
 354 void
 355 AliESDcascade::GetPxPyPz(Double_t &px, Double_t &py, Double_t &pz) const {
 356   //--------------------------------------------------------------------
 357   // This function returns the cascade momentum (global)
 358   //--------------------------------------------------------------------
 359   px=fNmom[0]+fPmom[0]+fBachMom[0];
 360   py=fNmom[1]+fPmom[1]+fBachMom[1];
 361   pz=fNmom[2]+fPmom[2]+fBachMom[2];
 362 }
 363
 364 void AliESDcascade::GetXYZcascade(Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
 365   //--------------------------------------------------------------------
 366   // This function returns cascade position (global)
 367   //--------------------------------------------------------------------
 368   x=fPosXi[0];
 369   y=fPosXi[1];
 370   z=fPosXi[2];
 371 }
 372
 373 Double_t AliESDcascade::GetDcascade(Double_t x0, Double_t y0, Double_t z0) const {
 374   //--------------------------------------------------------------------
 375   // This function returns the cascade impact parameter
 376   //--------------------------------------------------------------------
 377
 378   Double_t x=fPosXi[0],y=fPosXi[1],z=fPosXi[2];
 379   Double_t px=fNmom[0]+fPmom[0]+fBachMom[0];
 380   Double_t py=fNmom[1]+fPmom[1]+fBachMom[1];
 381   Double_t pz=fNmom[2]+fPmom[2]+fBachMom[2];
 382
 383   Double_t dx=(y0-y)*pz - (z0-z)*py;
 384   Double_t dy=(x0-x)*pz - (z0-z)*px;
 385   Double_t dz=(x0-x)*py - (y0-y)*px;
 386   Double_t d=TMath::Sqrt((dx*dx+dy*dy+dz*dz)/(px*px+py*py+pz*pz));
 387
 388   return d;
 389 }
 390
 391 Double_t AliESDcascade::GetCascadeCosineOfPointingAngle(Double_t& refPointX, Double_t& refPointY, Double_t& refPointZ) const {
 392   // calculates the pointing angle of the cascade wrt a reference point
 393
 394   Double_t momCas[3]; //momentum of the cascade
 395   GetPxPyPz(momCas[0],momCas[1],momCas[2]);
 396
 397   Double_t deltaPos[3]; //vector between the reference point and the cascade vertex
 398   deltaPos[0] = fPosXi[0] - refPointX;
 399   deltaPos[1] = fPosXi[1] - refPointY;
 400   deltaPos[2] = fPosXi[2] - refPointZ;
 401
 402   Double_t momCas2    = momCas[0]*momCas[0] + momCas[1]*momCas[1] + momCas[2]*momCas[2];
 403   Double_t deltaPos2 = deltaPos[0]*deltaPos[0] + deltaPos[1]*deltaPos[1] + deltaPos[2]*deltaPos[2];
 404
 405   Double_t cosinePointingAngle = (deltaPos[0]*momCas[0] +
 406                                   deltaPos[1]*momCas[1] +
 407                                   deltaPos[2]*momCas[2] ) /
 408     TMath::Sqrt(momCas2 * deltaPos2);
 409
 410   return cosinePointingAngle;
 411 }
 412
 413 void AliESDcascade::GetPosCovXi(Double_t cov[6]) const {
 414
 415   for (Int_t i=0; i<6; ++i) cov[i] = fPosCovXi[i];
 416 }