ANALYSIS/AliAODPair.h

   1 #ifndef AliAODPair_H
   2 #define AliAODPair_H
   3 //_________________________________________________________________________
   4 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   5 //
   6 // class AliAODPair
   7 //
   8 // class implements pair of particles and taking care of caluclation (almost)
   9 // all of pair properties (Qinv, InvMass,...)
  10 // more info: http://alisoft.cern.ch/people/skowron/analyzer/index.html
  11 //
  12 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #include <TObject.h>
  15 #include "AliVAODParticle.h"
  16
  17
  18 class AliAODPair: public TObject
  19 {
  20  public:
  21    AliAODPair(Bool_t rev = kFALSE); //contructor
  22    AliAODPair(AliVAODParticle* part1, AliVAODParticle* part2, Bool_t rev = kFALSE); //contructor
  23    AliAODPair(const AliAODPair& in);
  24
  25    virtual ~AliAODPair(){}
  26
  27    AliAODPair& operator=(const AliAODPair& in);
  28
  29    void SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2); //sets particles in the pair
  30    AliAODPair* GetSwappedPair() {return fSwappedPair;} //returns pair with swapped particles
  31
  32    AliVAODParticle* Particle1() const {return fPart1;} //returns pointer to first particle
  33    AliVAODParticle* Particle2() const {return fPart2;} //returns pointer to decond particle
  34
  35    virtual void     Changed();
  36    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
  37
  38    virtual Double_t GetInvMass(); //returns invariant mass of the pair
  39    virtual Double_t GetMt();
  40    virtual Double_t GetQInv(); //returns Q invariant
  41    virtual Double_t GetQSideLCMS(); //returns Q Side CMS longitudionally co-moving
  42    virtual Double_t GetQOutLCMS(); //returns Q out CMS longitudionally co-moving
  43    virtual Double_t GetQLongLCMS(); //returns Q Long CMS longitudionally co-moving
  44    virtual Double_t GetQtLCMS(); //returns Q transverse CMS longitudionally co-moving
  45
  46    virtual Double_t GetQt(); //returns Q transverse to Kt
  47
  48
  49    virtual Double_t GetKt();  //returns K transverse
  50    virtual Double_t GetKStar();
  51    virtual Double_t GetKStarOut();  //z.ch.
  52    virtual Double_t GetKStarSide(); //z.ch.
  53    virtual Double_t GetKStarLong(); //z.ch.
  54
  55
  56    virtual Double_t GetAvarageDistance();//returns avarage distnace between two tracks
  57
  58    virtual Double_t GetDeltaE(); //return difference of Energies
  59    virtual Double_t GetDeltaP(); //return difference of momenta (scalar difference)
  60    virtual Double_t GetDeltaPvector(); //return legth of difference vector of momenta
  61    virtual Double_t GetDeltaPt();
  62    virtual Double_t GetDeltaPx();
  63    virtual Double_t GetDeltaPy();
  64    virtual Double_t GetDeltaPz();
  65
  66    virtual Double_t GetDeltaTheta();
  67    virtual Double_t GetDeltaPhi();
  68
  69    virtual Double_t GetGammaToLCMS();
  70    virtual Double_t GetPIDProb() const {return fPart1->GetPidProb()*fPart2->GetPidProb();}
  71
  72  protected:
  73    AliVAODParticle* fPart1;  //pointer to first particle
  74    AliVAODParticle* fPart2;  //pointer to second particle
  75
  76    AliAODPair* fSwappedPair; //pointer to swapped pair
  77
  78 /************************************************************/
  79 /************CMS (LC) Q's   *********************************/
  80 /************************************************************/
  81    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
  82
  83    Double_t fQSideLCMS;  //value of Q side CMS longitudially co-moving
  84    Bool_t   fQSideLCMSNotCalc; //flag indicating if fQSideLCMS is already calculated for this pair
  85
  86    Double_t fQOutLCMS; //value of Q out CMS longitudially co-moving
  87    Bool_t   fQOutLCMSNotCalc;//flag indicating if fQOutLCMS is already calculated for this pair
  88
  89    Double_t fQLongLCMS; //value of Q long CMS longitudially co-moving
  90    Bool_t   fQLongLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
  91
  92    Double_t fQtLCMS; //value of Qt CMS longitudially co-moving (hypot(qsidelcms,qoutlcms))
  93    Bool_t   fQtLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
  94
  95    Double_t fQt; //value of Qt, projection of 3-mom diff to Kt
  96    Bool_t   fQtNotCalc;//flag indicating if fQt is already calculated for this pair
  97
  98 /************************************************************/
  99 /************************************************************/
 100    Double_t fQInv;  //half of differnece of 4-momenta
 101    Bool_t   fQInvNotCalc;//flag indicating if fQInv is already calculated for this pair
 102
 103    Double_t fInvMass;  //invariant mass
 104    Bool_t   fInvMassNotCalc;//flag indicating if fInvMass is already calculated for this pair
 105
 106    Double_t fKt; //K == sum vector of particle's momenta. Kt transverse component
 107    Bool_t   fKtNotCalc;//flag indicating if fKt is already calculated for this pair
 108
 109    Double_t fKStar; // KStar
 110    Bool_t   fKStarNotCalc;// flag indicating if fKStar is calculated
 111    Double_t fKStarOut; // KStarOut   z.ch.
 112    Double_t fKStarSide;// KStarSide  z.ch.
 113    Double_t fKStarLong;// KStarLong  z.ch.
 114
 115    Bool_t   fKStarCompNotCalc; // flag indicating if CalcuteKStarComp() is calculated  z.ch.
 116
 117    Double_t fPInv;  //invariant momentum
 118
 119    Double_t fQSide; //Q Side
 120    Double_t fOut;//Q Out
 121    Double_t fQLong;//Q Long
 122
 123    Double_t fMt;//Transverse coordinate of Inv. Mass
 124    Bool_t   fMtNotCalc;//flag indicating if Mt is calculated for current pair
 125
 126    Double_t fInvMassSqr;//squre of invariant mass
 127    Bool_t   fMassSqrNotCalc; //flag indicating if fInvMassSqr for this pair
 128    void     CalculateInvMassSqr();
 129
 130    Double_t fQInvL; //Qinv in longitudional direction
 131    Bool_t   fQInvLNotCalc;//flag indicating if fQInvL is calculated for current pair
 132    void     CalculateQInvL();
 133
 134    Double_t fAvarageDistance;//value of the avarage distance calculated out of track points
 135    Bool_t   fAvarageDistanceNotCalc;//flag indicating if the avarage distance is calculated
 136
 137    Double_t fPxSum;// Sum of Px momenta
 138    Double_t fPySum;// Sum of Py momenta
 139    Double_t fPzSum;// Sum of Pz momenta
 140    Double_t fESum;// Sum of energies
 141    Bool_t   fSumsNotCalc;//flag indicating if fPxSum,fPxSum,fPxSum and fESum is calculated for current pair
 142    void     CalculateSums();
 143    void     CalculateKStarComp();
 144
 145    Double_t fPxDiff;// Difference of Px momenta
 146    Double_t fPyDiff;// Difference of Px momenta
 147    Double_t fPzDiff;// Difference of Px momenta
 148    Double_t fEDiff;// Difference of Px momenta
 149    Bool_t   fDiffsNotCalc;//flag indicating if fPxDiff,fPxDiff,fPxDiff and fEDiff is calculated for current pair
 150    void     CalculateDiffs();
 151
 152    Double_t fGammaLCMS;//gamma of boost in LCMS
 153    Bool_t   fGammaLCMSNotCalc;//flag indicating if fGammaLCMS is calculated for current pair
 154    /***************************************************/
 155    Bool_t   fChanged;//flag indicating if object has been changed
 156
 157    void     CalculateBase();
 158    Double_t AvDistance();
 159
 160
 161  private:
 162   ClassDef(AliAODPair,1)
 163 };
 164 /****************************************************************/
 165 inline
 166 void AliAODPair::SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2)
 167 {
 168  //sets the particle to the pair
 169
 170  fPart1 = p1;
 171  fPart2 = p2;
 172  if (fSwappedPair) //if we have Swapped (so we are not)
 173    fSwappedPair->SetParticles(p2,p1); //set particles for him too
 174  Changed();
 175  //and do nothing until will be asked for
 176 }
 177 /****************************************************************/
 178
 179 inline
 180 void AliAODPair::Changed()
 181 {
 182  // Resel all calculations (flags)
 183  fChanged           = kTRUE;
 184  fSumsNotCalc       = kTRUE;
 185  fDiffsNotCalc      = kTRUE;
 186  fMassSqrNotCalc    = kTRUE;
 187  fInvMassNotCalc    = kTRUE;
 188  fQInvNotCalc       = kTRUE;
 189  fMtNotCalc         = kTRUE;
 190  fQSideLCMSNotCalc = kTRUE;
 191  fQOutLCMSNotCalc  = kTRUE;
 192  fQLongLCMSNotCalc = kTRUE;
 193  fQtLCMSNotCalc    = kTRUE;
 194  fQtNotCalc        = kTRUE;
 195  fKtNotCalc         = kTRUE;
 196  fKStarNotCalc      = kTRUE;
 197  fKStarCompNotCalc  = kTRUE;
 198  fQInvLNotCalc      = kTRUE;
 199  fGammaLCMSNotCalc = kTRUE;
 200  fAvarageDistanceNotCalc = kTRUE;
 201 }
 202 /****************************************************************/
 203 inline
 204 void AliAODPair::CalculateInvMassSqr()
 205  {
 206   //calculates square of qinv
 207   if (fMassSqrNotCalc)
 208    {
 209      CalculateSums();
 210
 211      Double_t fPart12s= (fPxSum*fPxSum) + (fPySum*fPySum) + (fPzSum*fPzSum);
 212
 213      fInvMassSqr=fESum*fESum-fPart12s;
 214
 215      fMassSqrNotCalc = kFALSE;
 216    }
 217  }
 218 /****************************************************************/
 219 inline
 220 void AliAODPair::CalculateQInvL()
 221  {
 222  //Calculates square root of Qinv
 223   if (fQInvLNotCalc)
 224   {
 225    CalculateDiffs();
 226    fQInvL = fEDiff*fEDiff - ( fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff );
 227    fQInvLNotCalc = kFALSE;
 228   }
 229  }
 230 /****************************************************************/
 231 inline
 232 void AliAODPair::CalculateSums()
 233  {
 234    //calculates momenta and energy sums
 235    if(fSumsNotCalc)
 236     {
 237      fPxSum = fPart1->Px()+fPart2->Px();
 238      fPySum = fPart1->Py()+fPart2->Py();
 239      fPzSum = fPart1->Pz()+fPart2->Pz();
 240      fESum  = fPart1->E() + fPart2->E();
 241      fSumsNotCalc = kFALSE;
 242     }
 243  }
 244 /****************************************************************/
 245 inline
 246 void AliAODPair::CalculateKStarComp()
 247 {
 248
 249   if (fKStarCompNotCalc)
 250     {
 251       CalculateSums();
 252
 253       Double_t ptrans = fPxSum*fPxSum + fPySum*fPySum;
 254       Double_t mtrans = fESum*fESum - fPzSum*fPzSum;
 255       Double_t pinv  =  TMath::Sqrt(mtrans - ptrans);
 256       ptrans         =  TMath::Sqrt(ptrans);
 257       mtrans         =  TMath::Sqrt(mtrans);
 258
 259       Double_t px1   = fPart1->Px();
 260       Double_t py1   = fPart1->Py();
 261       Double_t pz1   = fPart1->Pz();
 262       Double_t pE1   = fPart1->E();
 263
 264       // boost to LCMS
 265       Double_t beta  = fPzSum / fESum;
 266       Double_t gamma = fESum / mtrans;
 267
 268       fKStarLong     = gamma * (pz1 - beta * pE1);
 269       double   temp  = gamma * (pE1 - beta * pz1);
 270
 271       // rotate in transverse plane
 272       fKStarSide = (-px1*fPySum + py1*fPxSum)/ptrans;
 273       fKStarOut  = ( px1*fPxSum + py1*fPySum)/ptrans;
 274
 275       // go from LCMS to CMS
 276       gamma = mtrans/pinv;
 277       beta  = ptrans/mtrans;
 278       fKStarOut  = gamma * (fKStarOut - beta * temp);
 279
 280       fKStarCompNotCalc = kFALSE;
 281     }
 282 }
 283
 284 /****************************************************************/
 285 inline
 286 void AliAODPair::CalculateDiffs()
 287  {
 288    //calculates momenta and energy differences
 289    if(fDiffsNotCalc)
 290     {
 291      fPxDiff = fPart1->Px()-fPart2->Px();
 292      fPyDiff = fPart1->Py()-fPart2->Py();
 293      fPzDiff = fPart1->Pz()-fPart2->Pz();
 294      fEDiff  = fPart1->E() - fPart2->E();
 295      fDiffsNotCalc = kFALSE;
 296     }
 297  }
 298
 299 /****************************************************************/
 300
 301 inline
 302 Double_t AliAODPair::GetDeltaE()
 303 {
 304  //returns difference of energies
 305   return fPart1->E() - fPart2->E();
 306 }
 307 /****************************************************************/
 308
 309 inline
 310 Double_t AliAODPair::GetDeltaP()
 311 {
 312  //returns difference of momenta (scalars)
 313  return fPart1->P() - fPart2->P();
 314 }
 315 /****************************************************************/
 316
 317 inline
 318 Double_t AliAODPair::GetDeltaPvector() //return difference of momenta
 319 {
 320  //returns legth of the momenta difference vector
 321  CalculateDiffs();
 322  return TMath::Sqrt(fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff);
 323 }
 324 /****************************************************************/
 325
 326 inline
 327 Double_t AliAODPair::GetDeltaPt()
 328  {
 329    //returns difference of Pz
 330    return fPart1->Pt()-fPart2->Pt();
 331  }
 332 /****************************************************************/
 333
 334 inline
 335 Double_t AliAODPair::GetDeltaPx()
 336  {
 337    //returns difference of Pz
 338    CalculateDiffs();
 339    return fPxDiff;
 340  }
 341 /****************************************************************/
 342 inline
 343 Double_t AliAODPair::GetDeltaPy()
 344  {
 345    //returns difference of Py
 346    CalculateDiffs();
 347    return fPyDiff;
 348  }
 349
 350 /****************************************************************/
 351 inline
 352 Double_t AliAODPair::GetDeltaPz()
 353  {
 354    //returns difference of Pz
 355    CalculateDiffs();
 356    return fPzDiff;
 357  }
 358 /****************************************************************/
 359
 360 inline
 361 Double_t AliAODPair::GetDeltaPhi()
 362  {
 363    //returns difference of Phi
 364    Double_t phi1 = fPart1->Phi();
 365    Double_t phi2 = fPart2->Phi();
 366    Double_t diff = phi1-phi2;
 367    if (TMath::Abs(diff) > TMath::Pi())
 368     {
 369       if (phi1 > TMath::Pi())
 370        {
 371          phi1-=TMath::TwoPi();
 372        }
 373       else
 374        {
 375          phi2-=TMath::TwoPi();
 376        }
 377       diff = phi1-phi2;
 378     }
 379    return diff;
 380  }
 381 /****************************************************************/
 382
 383 inline
 384 Double_t AliAODPair::GetDeltaTheta()
 385  {
 386    //returns difference of Theta
 387    return fPart1->Theta()-fPart2->Theta();
 388  }
 389 /****************************************************************/
 390
 391
 392 #endif