STEER/STEERBase/AliTOFPIDResponse.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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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
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  16 //-----------------------------------------------------------------//
  17 //                                                                 //
  18 //           Implementation of the TOF PID class                   //
  19 //      Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch         //
  20 //                                                                 //
  21 //-----------------------------------------------------------------//
  22
  23 #include "TMath.h"
  24 #include "AliLog.h"
  25
  26 #include "AliTOFPIDResponse.h"
  27
  28 ClassImp(AliTOFPIDResponse)
  29
  30 //_________________________________________________________________________
  31 AliTOFPIDResponse::AliTOFPIDResponse():
  32   fSigma(0),
  33   fPmax(0),         // zero at 0.5 GeV/c for pp
  34   fTime0(0)
  35 {
  36   fPar[0] = 0.008;
  37   fPar[1] = 0.008;
  38   fPar[2] = 0.002;
  39   fPar[3] = 40.0;
  40
  41   // Reset T0 info
  42   ResetT0info();
  43   SetMomBoundary();
  44 }
  45 //_________________________________________________________________________
  46 AliTOFPIDResponse::AliTOFPIDResponse(Double_t *param):
  47   fSigma(param[0]),
  48   fPmax(0),          // zero at 0.5 GeV/c for pp
  49   fTime0(0)
  50 {
  51   //
  52   //  The main constructor
  53   //
  54   //
  55
  56   //fPmax=TMath::Exp(-0.5*3*3)/fSigma; // ~3 sigma at 0.5 GeV/c for PbPb
  57
  58   fPar[0] = 0.008;
  59   fPar[1] = 0.008;
  60   fPar[2] = 0.002;
  61   fPar[3] = 40.0;
  62
  63   // Reset T0 info
  64   ResetT0info();
  65   SetMomBoundary();
  66 }
  67 //_________________________________________________________________________
  68 Double_t
  69 AliTOFPIDResponse::GetMismatchProbability(Double_t p, Double_t mass) const {
  70   //
  71   // Returns the probability of mismatching
  72   // assuming 1/(p*beta)^2 scaling
  73   //
  74   const Double_t km=0.5;                   // "reference" momentum (GeV/c)
  75
  76   Double_t ref2=km*km*km*km/(km*km + mass*mass);// "reference" (p*beta)^2
  77   Double_t p2beta2=p*p*p*p/(p*p + mass*mass);
  78
  79   return fPmax*ref2/p2beta2;
  80 }
  81 //_________________________________________________________________________
  82 Double_t AliTOFPIDResponse::GetExpectedSigma(Float_t mom, Float_t time, Float_t mass) const {
  83   //
  84   // Return the expected sigma of the PID signal for the specified
  85   // particle mass/Z.
  86   // If the operation is not possible, return a negative value.
  87   //
  88
  89   Double_t dpp=fPar[0] + fPar[1]*mom + fPar[2]*mass/mom;      //mean relative pt resolution;
  90
  91
  92   Double_t sigma = dpp*time/(1.+ mom*mom/(mass*mass));
  93
  94   Int_t index = GetMomBin(mom);
  95
  96   Double_t t0res = fT0resolution[index];
  97
  98   return TMath::Sqrt(sigma*sigma + fPar[3]*fPar[3]/mom/mom + fSigma*fSigma + t0res*t0res);
  99
 100 }
 101 //_________________________________________________________________________
 102 Double_t AliTOFPIDResponse::GetExpectedSigma(Float_t mom, Float_t time, AliPID::EParticleType  type) const {
 103   //
 104   // Return the expected sigma of the PID signal for the specified
 105   // particle type.
 106   // If the operation is not possible, return a negative value.
 107   //
 108
 109   Double_t mass = AliPID::ParticleMassZ(type);
 110   Double_t dpp=fPar[0] + fPar[1]*mom + fPar[2]*mass/mom;      //mean relative pt resolution;
 111
 112
 113   Double_t sigma = dpp*time/(1.+ mom*mom/(mass*mass));
 114
 115   Int_t index = GetMomBin(mom);
 116
 117   Double_t t0res = fT0resolution[index];
 118
 119   return TMath::Sqrt(sigma*sigma + fPar[3]*fPar[3]/mom/mom + fSigma*fSigma + t0res*t0res);
 120
 121 }
 122 //_________________________________________________________________________
 123 Double_t AliTOFPIDResponse::GetExpectedSignal(const AliVTrack* track,AliPID::EParticleType type) const {
 124   //
 125   // Return the expected signal of the PID signal for the particle type
 126   // If the operation is not possible, return a negative value.
 127   //
 128   Double_t expt[5];
 129   track->GetIntegratedTimes(expt);
 130   if (type<=AliPID::kProton) return expt[type];
 131   else {
 132     Double_t p = track->P();
 133     Double_t massZ = AliPID::ParticleMassZ(type);
 134     return expt[0]/p*massZ*TMath::Sqrt(1.+p*p/massZ/massZ);
 135   }
 136 }
 137 //_________________________________________________________________________
 138 Int_t AliTOFPIDResponse::GetMomBin(Float_t p) const{
 139   //
 140   // Returns the momentum bin index
 141   //
 142
 143   Int_t i=0;
 144   while(p > fPCutMin[i] && i < fNmomBins) i++;
 145   if(i > 0) i--;
 146
 147   return i;
 148 }
 149 //_________________________________________________________________________
 150 void AliTOFPIDResponse::SetMomBoundary(){
 151   //
 152   // Set boundaries for momentum bins
 153   //
 154
 155   fPCutMin[0] = 0.3;
 156   fPCutMin[1] = 0.5;
 157   fPCutMin[2] = 0.6;
 158   fPCutMin[3] = 0.7;
 159   fPCutMin[4] = 0.8;
 160   fPCutMin[5] = 0.9;
 161   fPCutMin[6] = 1;
 162   fPCutMin[7] = 1.2;
 163   fPCutMin[8] = 1.5;
 164   fPCutMin[9] = 2;
 165   fPCutMin[10] = 3;
 166 }
 167 //_________________________________________________________________________
 168 Float_t AliTOFPIDResponse::GetStartTime(Float_t mom) const {
 169   //
 170   // Returns event_time value as estimated by TOF combinatorial algorithm
 171   //
 172
 173   Int_t ibin = GetMomBin(mom);
 174   return GetT0bin(ibin);
 175
 176 }
 177 //_________________________________________________________________________
 178 Float_t AliTOFPIDResponse::GetStartTimeRes(Float_t mom) const {
 179   //
 180   // Returns event_time resolution as estimated by TOF combinatorial algorithm
 181   //
 182
 183   Int_t ibin = GetMomBin(mom);
 184   return GetT0binRes(ibin);
 185
 186 }
 187 //_________________________________________________________________________
 188 Int_t AliTOFPIDResponse::GetStartTimeMask(Float_t mom) const {
 189   //
 190   // Returns event_time mask
 191   //
 192
 193   Int_t ibin = GetMomBin(mom);
 194   return GetT0binMask(ibin);
 195
 196 }