ANALYSIS/AliAODPair.h

   1 #ifndef AliAODPair_H
   2 #define AliAODPair_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 //_________________________________________________________________________
   9 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  10 //
  11 // class AliAODPair
  12 //
  13 // class implements pair of particles and taking care of caluclation (almost)
  14 // all of pair properties (Qinv, InvMass,...)
  15 // more info: http://aliweb.cern.ch/people/skowron/analyzer/index.html
  16 //
  17 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  18
  19 #include <TMath.h>
  20 #include <TObject.h>
  21
  22 #include "AliVAODParticle.h"
  23
  24 class AliAODPair: public TObject
  25 {
  26  public:
  27    AliAODPair(Bool_t rev = kFALSE); //contructor
  28    AliAODPair(AliVAODParticle* part1, AliVAODParticle* part2, Bool_t rev = kFALSE); //contructor
  29    AliAODPair(const AliAODPair& in);
  30
  31    virtual ~AliAODPair(){}
  32
  33    AliAODPair& operator=(const AliAODPair& in);
  34
  35    void SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2); //sets particles in the pair
  36    AliAODPair* GetSwappedPair() {return fSwappedPair;} //returns pair with swapped particles
  37
  38    AliVAODParticle* Particle1() const {return fPart1;} //returns pointer to first particle
  39    AliVAODParticle* Particle2() const {return fPart2;} //returns pointer to decond particle
  40
  41    virtual void     Changed();
  42    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
  43
  44    virtual Double_t GetInvMass(); //returns invariant mass of the pair
  45    virtual Double_t GetMt();
  46    virtual Double_t GetQInv(); //returns Q invariant
  47    virtual Double_t GetQSideLCMS(); //returns Q Side CMS longitudionally co-moving
  48    virtual Double_t GetQOutLCMS(); //returns Q out CMS longitudionally co-moving
  49    virtual Double_t GetQLongLCMS(); //returns Q Long CMS longitudionally co-moving
  50    virtual Double_t GetQtLCMS(); //returns Q transverse CMS longitudionally co-moving
  51
  52    virtual Double_t GetQt(); //returns Q transverse to Kt
  53
  54
  55    virtual Double_t GetKt();  //returns K transverse
  56    virtual Double_t GetKStar();
  57    virtual Double_t GetKStarOut();  //z.ch.
  58    virtual Double_t GetKStarSide(); //z.ch.
  59    virtual Double_t GetKStarLong(); //z.ch.
  60
  61
  62    virtual Double_t GetAvarageDistance();//returns avarage distnace between two tracks
  63
  64    virtual Double_t GetDeltaE(); //return difference of Energies
  65    virtual Double_t GetDeltaP(); //return difference of momenta (scalar difference)
  66    virtual Double_t GetDeltaPvector(); //return legth of difference vector of momenta
  67    virtual Double_t GetDeltaPt();
  68    virtual Double_t GetDeltaPx();
  69    virtual Double_t GetDeltaPy();
  70    virtual Double_t GetDeltaPz();
  71
  72    virtual Double_t GetDeltaTheta();
  73    virtual Double_t GetDeltaPhi();
  74
  75    virtual Double_t GetGammaToLCMS();
  76    virtual Double_t GetGammaToTransverse();
  77    virtual Double_t GetPIDProb() const {return fPart1->GetPidProb()*fPart2->GetPidProb();}
  78
  79    virtual Double_t GetRStar() ;
  80    virtual Double_t GetR() ;//returns distance between particle production points
  81
  82    void   MirrorSecond();
  83    void   DeleteSecond();
  84
  85    void   Print(const Option_t* option ) const {TObject::Print(option);}
  86    void   Print() ;
  87
  88  protected:
  89    AliVAODParticle* fPart1;  //pointer to first particle
  90    AliVAODParticle* fPart2;  //pointer to second particle
  91
  92    AliAODPair* fSwappedPair; //pointer to swapped pair
  93
  94 /************************************************************/
  95 /************CMS (LC) Q's   *********************************/
  96 /************************************************************/
  97    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
  98
  99    Double_t fQSideLCMS;  //value of Q side CMS longitudially co-moving
 100    Bool_t   fQSideLCMSNotCalc; //flag indicating if fQSideLCMS is already calculated for this pair
 101
 102    Double_t fQOutLCMS; //value of Q out CMS longitudially co-moving
 103    Bool_t   fQOutLCMSNotCalc;//flag indicating if fQOutLCMS is already calculated for this pair
 104
 105    Double_t fQLongLCMS; //value of Q long CMS longitudially co-moving
 106    Bool_t   fQLongLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
 107
 108    Double_t fQtLCMS; //value of Qt CMS longitudially co-moving (hypot(qsidelcms,qoutlcms))
 109    Bool_t   fQtLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
 110
 111    Double_t fQt; //value of Qt, projection of 3-mom diff to Kt
 112    Bool_t   fQtNotCalc;//flag indicating if fQt is already calculated for this pair
 113
 114 /************************************************************/
 115 /************************************************************/
 116    Double_t fQInv;  //half of differnece of 4-momenta
 117    Bool_t   fQInvNotCalc;//flag indicating if fQInv is already calculated for this pair
 118
 119    Double_t fInvMass;  //invariant mass
 120    Bool_t   fInvMassNotCalc;//flag indicating if fInvMass is already calculated for this pair
 121
 122    Double_t fKt; //K == sum vector of particle's momenta. Kt transverse component
 123    Bool_t   fKtNotCalc;//flag indicating if fKt is already calculated for this pair
 124
 125    Double_t fKStar; // KStar
 126    Bool_t   fKStarNotCalc;// flag indicating if fKStar is calculated
 127    Double_t fKStarOut; // KStarOut   z.ch.
 128    Double_t fKStarSide;// KStarSide  z.ch.
 129    Double_t fKStarLong;// KStarLong  z.ch.
 130
 131    Bool_t   fKStarCompNotCalc; // flag indicating if CalcuteKStarComp() is calculated  z.ch.
 132
 133    Double_t fPInv;  //invariant momentum
 134
 135    Double_t fQSide; //Q Side
 136    Double_t fOut;//Q Out
 137    Double_t fQLong;//Q Long
 138
 139    Double_t fMt;//Transverse coordinate of Inv. Mass
 140    Bool_t   fMtNotCalc;//flag indicating if Mt is calculated for current pair
 141
 142    Double_t fInvMassSqr;//squre of invariant mass
 143    Bool_t   fMassSqrNotCalc; //flag indicating if fInvMassSqr for this pair
 144    void     CalculateInvMassSqr();
 145
 146    Double_t fQInvL; //Qinv in longitudional direction
 147    Bool_t   fQInvLNotCalc;//flag indicating if fQInvL is calculated for current pair
 148    void     CalculateQInvL();
 149
 150    Double_t fAvarageDistance;//value of the avarage distance calculated out of track points
 151    Bool_t   fAvarageDistanceNotCalc;//flag indicating if the avarage distance is calculated
 152
 153    Double_t fPxSum;// Sum of Px momenta
 154    Double_t fPySum;// Sum of Py momenta
 155    Double_t fPzSum;// Sum of Pz momenta
 156    Double_t fESum;// Sum of energies
 157    Bool_t   fSumsNotCalc;//flag indicating if fPxSum,fPxSum,fPxSum and fESum is calculated for current pair
 158    void     CalculateSums();
 159    void     CalculateKStarComp();
 160
 161    Double_t fPxDiff;// Difference of Px momenta
 162    Double_t fPyDiff;// Difference of Px momenta
 163    Double_t fPzDiff;// Difference of Px momenta
 164    Double_t fEDiff;// Difference of Px momenta
 165    Bool_t   fDiffsNotCalc;//flag indicating if fPxDiff,fPxDiff,fPxDiff and fEDiff is calculated for current pair
 166    void     CalculateDiffs();
 167
 168    Double_t fGammaLCMS;//gamma of boost in LCMS
 169    Bool_t   fGammaLCMSNotCalc;//flag indicating if fGammaLCMS is calculated for current pair
 170    /***************************************************/
 171    Bool_t   fChanged;//flag indicating if object has been changed
 172
 173    void     CalculateBase();
 174    Double_t AvDistance();
 175
 176
 177  private:
 178   ClassDef(AliAODPair,1)
 179 };
 180 /****************************************************************/
 181 inline
 182 void AliAODPair::SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2)
 183 {
 184  //sets the particle to the pair
 185
 186  fPart1 = p1;
 187  fPart2 = p2;
 188  if (fSwappedPair) //if we have Swapped (so we are not)
 189    fSwappedPair->SetParticles(fPart2,p1); //set particles for him too
 190  Changed();
 191  //and do nothing until will be asked for
 192 }
 193 /****************************************************************/
 194
 195 inline
 196 void AliAODPair::Changed()
 197 {
 198  // Resel all calculations (flags)
 199  fChanged           = kTRUE;
 200  fSumsNotCalc       = kTRUE;
 201  fDiffsNotCalc      = kTRUE;
 202  fMassSqrNotCalc    = kTRUE;
 203  fInvMassNotCalc    = kTRUE;
 204  fQInvNotCalc       = kTRUE;
 205  fMtNotCalc         = kTRUE;
 206  fQSideLCMSNotCalc = kTRUE;
 207  fQOutLCMSNotCalc  = kTRUE;
 208  fQLongLCMSNotCalc = kTRUE;
 209  fQtLCMSNotCalc    = kTRUE;
 210  fQtNotCalc        = kTRUE;
 211  fKtNotCalc         = kTRUE;
 212  fKStarNotCalc      = kTRUE;
 213  fKStarCompNotCalc  = kTRUE;
 214  fQInvLNotCalc      = kTRUE;
 215  fGammaLCMSNotCalc = kTRUE;
 216  fAvarageDistanceNotCalc = kTRUE;
 217 }
 218 /****************************************************************/
 219 inline
 220 void AliAODPair::CalculateInvMassSqr()
 221  {
 222   //calculates square of qinv
 223   if (fMassSqrNotCalc)
 224    {
 225      CalculateSums();
 226
 227      Double_t fPart12s= (fPxSum*fPxSum) + (fPySum*fPySum) + (fPzSum*fPzSum);
 228
 229      fInvMassSqr=fESum*fESum-fPart12s;
 230
 231      fMassSqrNotCalc = kFALSE;
 232    }
 233  }
 234 /****************************************************************/
 235 inline
 236 void AliAODPair::CalculateQInvL()
 237  {
 238  //Calculates square root of Qinv
 239   if (fQInvLNotCalc)
 240   {
 241    CalculateDiffs();
 242    fQInvL = fEDiff*fEDiff - ( fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff );
 243    fQInvLNotCalc = kFALSE;
 244   }
 245  }
 246 /****************************************************************/
 247 inline
 248 void AliAODPair::CalculateSums()
 249  {
 250    //calculates momenta and energy sums
 251    if(fSumsNotCalc)
 252     {
 253      fPxSum = fPart1->Px()+fPart2->Px();
 254      fPySum = fPart1->Py()+fPart2->Py();
 255      fPzSum = fPart1->Pz()+fPart2->Pz();
 256      fESum  = fPart1->E() + fPart2->E();
 257      fSumsNotCalc = kFALSE;
 258     }
 259  }
 260 /****************************************************************/
 261 inline
 262 void AliAODPair::CalculateKStarComp()
 263 {
 264
 265   if (fKStarCompNotCalc)
 266     {
 267       CalculateSums();
 268
 269       Double_t ptrans = fPxSum*fPxSum + fPySum*fPySum;
 270       Double_t mtrans = fESum*fESum - fPzSum*fPzSum;
 271       Double_t pinv  =  TMath::Sqrt(mtrans - ptrans);
 272       ptrans         =  TMath::Sqrt(ptrans);
 273       mtrans         =  TMath::Sqrt(mtrans);
 274
 275       Double_t px1   = fPart1->Px();
 276       Double_t py1   = fPart1->Py();
 277       Double_t pz1   = fPart1->Pz();
 278       Double_t pE1   = fPart1->E();
 279
 280       // boost to LCMS
 281       Double_t beta  = fPzSum / fESum;
 282       Double_t gamma = fESum / mtrans;
 283
 284       fKStarLong     = gamma * (pz1 - beta * pE1);
 285       double   temp  = gamma * (pE1 - beta * pz1);
 286
 287       // rotate in transverse plane
 288       fKStarSide = (-px1*fPySum + py1*fPxSum)/ptrans;
 289       fKStarOut  = ( px1*fPxSum + py1*fPySum)/ptrans;
 290
 291       // go from LCMS to CMS
 292       gamma = mtrans/pinv;
 293       beta  = ptrans/mtrans;
 294       fKStarOut  = gamma * (fKStarOut - beta * temp);
 295
 296       fKStarCompNotCalc = kFALSE;
 297     }
 298 }
 299
 300 /****************************************************************/
 301 inline
 302 void AliAODPair::CalculateDiffs()
 303  {
 304    //calculates momenta and energy differences
 305    if(fDiffsNotCalc)
 306     {
 307      fPxDiff = fPart1->Px()-fPart2->Px();
 308      fPyDiff = fPart1->Py()-fPart2->Py();
 309      fPzDiff = fPart1->Pz()-fPart2->Pz();
 310      fEDiff  = fPart1->E() - fPart2->E();
 311      fDiffsNotCalc = kFALSE;
 312     }
 313  }
 314
 315 /****************************************************************/
 316
 317 inline
 318 Double_t AliAODPair::GetDeltaE()
 319 {
 320  //returns difference of energies
 321   return fPart1->E() - fPart2->E();
 322 }
 323 /****************************************************************/
 324
 325 inline
 326 Double_t AliAODPair::GetDeltaP()
 327 {
 328  //returns difference of momenta (scalars)
 329  return fPart1->P() - fPart2->P();
 330 }
 331 /****************************************************************/
 332
 333 inline
 334 Double_t AliAODPair::GetDeltaPvector() //return difference of momenta
 335 {
 336  //returns legth of the momenta difference vector
 337  CalculateDiffs();
 338  return TMath::Sqrt(fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff);
 339 }
 340 /****************************************************************/
 341
 342 inline
 343 Double_t AliAODPair::GetDeltaPt()
 344  {
 345    //returns difference of Pz
 346    return fPart1->Pt()-fPart2->Pt();
 347  }
 348 /****************************************************************/
 349
 350 inline
 351 Double_t AliAODPair::GetDeltaPx()
 352  {
 353    //returns difference of Pz
 354    CalculateDiffs();
 355    return fPxDiff;
 356  }
 357 /****************************************************************/
 358 inline
 359 Double_t AliAODPair::GetDeltaPy()
 360  {
 361    //returns difference of Py
 362    CalculateDiffs();
 363    return fPyDiff;
 364  }
 365
 366 /****************************************************************/
 367 inline
 368 Double_t AliAODPair::GetDeltaPz()
 369  {
 370    //returns difference of Pz
 371    CalculateDiffs();
 372    return fPzDiff;
 373  }
 374 /****************************************************************/
 375
 376 inline
 377 Double_t AliAODPair::GetDeltaPhi()
 378  {
 379    //returns difference of Phi
 380    Double_t phi1 = fPart1->Phi();
 381    Double_t phi2 = fPart2->Phi();
 382    Double_t diff = phi1-phi2;
 383    if (TMath::Abs(diff) > TMath::Pi())
 384     {
 385       if (phi1 > TMath::Pi())
 386        {
 387          phi1-=TMath::TwoPi();
 388        }
 389       else
 390        {
 391          phi2-=TMath::TwoPi();
 392        }
 393       diff = phi1-phi2;
 394     }
 395    return diff;
 396  }
 397 /****************************************************************/
 398
 399 inline
 400 Double_t AliAODPair::GetDeltaTheta()
 401  {
 402    //returns difference of Theta
 403    return fPart1->Theta()-fPart2->Theta();
 404  }
 405 /****************************************************************/
 406
 407
 408 #endif