]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blobdiff - STEER/AliESDpid.cxx
Changes requested in report #61429: PID: Separating response functions from ESD ...
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliESDpid.cxx
index 616e775e29e36730a473cf9ea9c530240634c896..0ef62acbbd14aaa561576e38ffe7b593a01dd115 100644 (file)
 //      Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
 //-----------------------------------------------------------------
 
+#include "AliLog.h"
+#include "AliPID.h"
 #include "AliESDpid.h"
 #include "AliESDEvent.h"
 #include "AliESDtrack.h"
 
 ClassImp(AliESDpid)
 
+Int_t AliESDpid::MakePID(AliESDEvent *event, Bool_t TPConly, Float_t TimeZeroTOF) const {
+  //
+  //  Calculate probabilities for all detectors, except if TPConly==kTRUE
+  //  and combine PID
+  //  
+  //   Option TPConly==kTRUE is used during reconstruction, 
+  //  because ITS tracking uses TPC pid
+  //  HMPID and TRD pid are done in detector reconstructors
+  //
+
+  /*
+  Float_t TimeZeroTOF = 0;
+  if (subtractT0) 
+    TimeZeroTOF = event->GetT0();
+  */
+  Int_t nTrk=event->GetNumberOfTracks();
+  for (Int_t iTrk=0; iTrk<nTrk; iTrk++) {  
+    AliESDtrack *track=event->GetTrack(iTrk);
+    MakeTPCPID(track);
+    if (!TPConly) {
+      MakeITSPID(track);
+      MakeTOFPID(track, TimeZeroTOF);
+      //MakeHMPIDPID(track);
+      //MakeTRDPID(track);
+    }
+    CombinePID(track);
+  }
+  return 0;
+}
 //_________________________________________________________________________
-Int_t AliESDpid::MakePID(AliESDEvent *event)
+void AliESDpid::MakeTPCPID(AliESDtrack *track) const
 {
   //
-  // Combine the information of various detectors
-  // to determine the Particle Identification
+  //  TPC pid using bethe-bloch and gaussian response
   //
-  Int_t ntrk=event->GetNumberOfTracks();
-  for (Int_t i=0; i<ntrk; i++) {
-    Int_t ns=AliPID::kSPECIES;
-    Double_t p[10]={1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.};
+  if ((track->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCin )==0)
+    if ((track->GetStatus()&AliESDtrack::kTPCout)==0) return;
 
-    AliESDtrack *t=event->GetTrack(i);
+    Double_t mom = track->GetP();
+    const AliExternalTrackParam *in=track->GetInnerParam();
+    if (in) mom = in->GetP();
 
-    if (t->IsOn(AliESDtrack::kITSpid)) {
-      Double_t d[10];
-      t->GetITSpid(d);
-      for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
-    }
+    Double_t p[AliPID::kSPECIES];
+    Double_t dedx=track->GetTPCsignal(); 
+    Bool_t mismatch=kTRUE, heavy=kTRUE;
 
-    if (t->IsOn(AliESDtrack::kTPCpid)) {
-      Double_t d[10];
-      t->GetTPCpid(d);
-      for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
-    }
+    for (Int_t j=0; j<AliPID::kSPECIES; j++) {
+      AliPID::EParticleType type=AliPID::EParticleType(j);
+      Double_t bethe=fTPCResponse.GetExpectedSignal(mom,type); 
+      Double_t sigma=fTPCResponse.GetExpectedSigma(mom,track->GetTPCsignalN(),type);
+      if (TMath::Abs(dedx-bethe) > fRange*sigma) {
+       p[j]=TMath::Exp(-0.5*fRange*fRange)/sigma;
+      } else {
+        p[j]=TMath::Exp(-0.5*(dedx-bethe)*(dedx-bethe)/(sigma*sigma))/sigma;
+        mismatch=kFALSE;
+      }
 
-    if (t->IsOn(AliESDtrack::kTRDpid)) {
-      Double_t d[10];
-      t->GetTRDpid(d);
-      for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
-    }
+      // Check for particles heavier than (AliPID::kSPECIES - 1)
+      if (dedx < (bethe + fRange*sigma)) heavy=kFALSE;
 
-    if (t->IsOn(AliESDtrack::kTOFpid)) {
-      Double_t d[10];
-      t->GetTOFpid(d);
-      for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
     }
 
-    if (t->IsOn(AliESDtrack::kHMPIDpid)) {
-      Double_t d[10];
-      t->GetHMPIDpid(d);
-      for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
+    if (mismatch)
+       for (Int_t j=0; j<AliPID::kSPECIES; j++) p[j]=1/AliPID::kSPECIES;
+
+    track->SetTPCpid(p);
+
+    if (heavy) track->ResetStatus(AliESDtrack::kTPCpid);
+
+}
+//_________________________________________________________________________
+void AliESDpid::MakeITSPID(AliESDtrack *track) const
+{
+  //
+  // ITS PID
+  // Two options, depending on fITSPIDmethod:
+  //  1) Truncated mean method
+  //  2) Likelihood, using charges measured in all 4 layers and 
+  //     Landau+gaus response functions
+  //
+
+  if ((track->GetStatus()&AliESDtrack::kITSin)==0 &&
+      (track->GetStatus()&AliESDtrack::kITSout)==0) return;
+
+  Double_t mom=track->GetP();  
+  if (fITSPIDmethod == kITSTruncMean) {
+    Double_t dedx=track->GetITSsignal();
+    Double_t p[10];
+    Bool_t mismatch=kTRUE, heavy=kTRUE;
+    for (Int_t j=0; j<AliPID::kSPECIES; j++) {
+      Double_t mass=AliPID::ParticleMass(j);//GeV/c^2
+      Double_t bethe=fITSResponse.Bethe(mom,mass);
+      Double_t sigma=fITSResponse.GetResolution(bethe);
+      if (TMath::Abs(dedx-bethe) > fRange*sigma) {
+       p[j]=TMath::Exp(-0.5*fRange*fRange)/sigma;
+      } else {
+        p[j]=TMath::Exp(-0.5*(dedx-bethe)*(dedx-bethe)/(sigma*sigma))/sigma;
+        mismatch=kFALSE;
+      }
+
+      // Check for particles heavier than (AliPID::kSPECIES - 1)
+      if (dedx < (bethe + fRange*sigma)) heavy=kFALSE;
+
     }
 
-    t->SetESDpid(p);
+    if (mismatch)
+       for (Int_t j=0; j<AliPID::kSPECIES; j++) p[j]=1./AliPID::kSPECIES;
+
+    track->SetITSpid(p);
+
+    if (heavy) track->ResetStatus(AliESDtrack::kITSpid);
+  }
+  else {  // Likelihood method
+    Double_t condprobfun[AliPID::kSPECIES];
+    Double_t qclu[4];
+    track->GetITSdEdxSamples(qclu);
+    fITSResponse.GetITSProbabilities(mom,qclu,condprobfun);
+    track->SetITSpid(condprobfun);
   }
 
-  return 0;
+}
+//_________________________________________________________________________
+void AliESDpid::MakeTOFPID(AliESDtrack *track, Float_t TimeZeroTOF) const
+{
+  //
+  //   TOF PID using gaussian response
+  //
+  if ((track->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout)==0) return;
+  if ((track->GetStatus()&AliESDtrack::kTIME)==0) return;
+
+  Double_t time[AliPID::kSPECIESN];
+  track->GetIntegratedTimes(time);
+
+  Double_t sigma[AliPID::kSPECIES];
+  for (Int_t iPart = 0; iPart < AliPID::kSPECIES; iPart++) {
+    sigma[iPart] = fTOFResponse.GetExpectedSigma(track->GetP(),time[iPart],AliPID::ParticleMass(iPart));
+  }
+
+  AliDebugGeneral("AliESDpid::MakeTOFPID",2,
+          Form("Expected TOF signals [ps]: %f %f %f %f %f",
+                 time[AliPID::kElectron],
+                 time[AliPID::kMuon],
+                 time[AliPID::kPion],
+                 time[AliPID::kKaon],
+                 time[AliPID::kProton]));
+
+  AliDebugGeneral("AliESDpid::MakeTOFPID",2,
+          Form("Expected TOF std deviations [ps]: %f %f %f %f %f",
+                 sigma[AliPID::kElectron],
+                 sigma[AliPID::kMuon],
+                 sigma[AliPID::kPion],
+                 sigma[AliPID::kKaon],
+                 sigma[AliPID::kProton]
+                 ));
+
+  Double_t tof = track->GetTOFsignal() - TimeZeroTOF;
+
+  Double_t p[AliPID::kSPECIES];
+  Bool_t mismatch = kTRUE, heavy = kTRUE;
+  for (Int_t j=0; j<AliPID::kSPECIES; j++) {
+    Double_t sig = sigma[j];
+    if (TMath::Abs(tof-time[j]) > fRange*sig) {
+      p[j] = TMath::Exp(-0.5*fRange*fRange)/sig;
+    } else
+      p[j] = TMath::Exp(-0.5*(tof-time[j])*(tof-time[j])/(sig*sig))/sig;
+
+    // Check the mismatching
+    Double_t mass = AliPID::ParticleMass(j);
+    Double_t pm = fTOFResponse.GetMismatchProbability(track->GetP(),mass);
+    if (p[j]>pm) mismatch = kFALSE;
+
+    // Check for particles heavier than (AliPID::kSPECIES - 1)
+    if (tof < (time[j] + fRange*sig)) heavy=kFALSE;
+
+  }
+
+  if (mismatch)
+    for (Int_t j=0; j<AliPID::kSPECIES; j++) p[j]=1/AliPID::kSPECIES;
+
+  track->SetTOFpid(p);
+
+  if (heavy) track->ResetStatus(AliESDtrack::kTOFpid);    
+}
+//_________________________________________________________________________
+void AliESDpid::CombinePID(AliESDtrack *track) const
+{
+  //
+  // Combine the information of various detectors
+  // to determine the Particle Identification
+  //
+  Int_t ns=AliPID::kSPECIES;
+  Double_t p[10]={1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.,1.};
+
+  if (track->IsOn(AliESDtrack::kITSpid)) {
+    Double_t d[10];
+    track->GetITSpid(d);
+    for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
+  }
+
+  if (track->IsOn(AliESDtrack::kTPCpid)) {
+    Double_t d[10];
+    track->GetTPCpid(d);
+    for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
+  }
+
+  if (track->IsOn(AliESDtrack::kTRDpid)) {
+    Double_t d[10];
+    track->GetTRDpid(d);
+    for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
+  }
+
+  if (track->IsOn(AliESDtrack::kTOFpid)) {
+    Double_t d[10];
+    track->GetTOFpid(d);
+    for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
+  }
+
+  if (track->IsOn(AliESDtrack::kHMPIDpid)) {
+    Double_t d[10];
+    track->GetHMPIDpid(d);
+    for (Int_t j=0; j<ns; j++) p[j]*=d[j];
+  }
+
+  track->SetESDpid(p);
 }