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    virtual Double_t GetRStar() ;
  73    virtual Double_t GetR() ;//returns distance between particle production points
  74
  75    void   MirrorSecond();
  76    void   DeleteSecond();
  77  protected:
  78    AliVAODParticle* fPart1;  //pointer to first particle
  79    AliVAODParticle* fPart2;  //pointer to second particle
  80
  81    AliAODPair* fSwappedPair; //pointer to swapped pair
  82
  83 /************************************************************/
  84 /************CMS (LC) Q's   *********************************/
  85 /************************************************************/
  86    //Center Mass System - Longitudinally Comoving
  87
  88    Double_t fQSideLCMS;  //value of Q side CMS longitudially co-moving
  89    Bool_t   fQSideLCMSNotCalc; //flag indicating if fQSideLCMS is already calculated for this pair
  90
  91    Double_t fQOutLCMS; //value of Q out CMS longitudially co-moving
  92    Bool_t   fQOutLCMSNotCalc;//flag indicating if fQOutLCMS is already calculated for this pair
  93
  94    Double_t fQLongLCMS; //value of Q long CMS longitudially co-moving
  95    Bool_t   fQLongLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
  96
  97    Double_t fQtLCMS; //value of Qt CMS longitudially co-moving (hypot(qsidelcms,qoutlcms))
  98    Bool_t   fQtLCMSNotCalc;//flag indicating if fQLongLCMS is already calculated for this pair
  99
 100    Double_t fQt; //value of Qt, projection of 3-mom diff to Kt
 101    Bool_t   fQtNotCalc;//flag indicating if fQt is already calculated for this pair
 102
 103 /************************************************************/
 104 /************************************************************/
 105    Double_t fQInv;  //half of differnece of 4-momenta
 106    Bool_t   fQInvNotCalc;//flag indicating if fQInv is already calculated for this pair
 107
 108    Double_t fInvMass;  //invariant mass
 109    Bool_t   fInvMassNotCalc;//flag indicating if fInvMass is already calculated for this pair
 110
 111    Double_t fKt; //K == sum vector of particle's momenta. Kt transverse component
 112    Bool_t   fKtNotCalc;//flag indicating if fKt is already calculated for this pair
 113
 114    Double_t fKStar; // KStar
 115    Bool_t   fKStarNotCalc;// flag indicating if fKStar is calculated
 116    Double_t fKStarOut; // KStarOut   z.ch.
 117    Double_t fKStarSide;// KStarSide  z.ch.
 118    Double_t fKStarLong;// KStarLong  z.ch.
 119
 120    Bool_t   fKStarCompNotCalc; // flag indicating if CalcuteKStarComp() is calculated  z.ch.
 121
 122    Double_t fPInv;  //invariant momentum
 123
 124    Double_t fQSide; //Q Side
 125    Double_t fOut;//Q Out
 126    Double_t fQLong;//Q Long
 127
 128    Double_t fMt;//Transverse coordinate of Inv. Mass
 129    Bool_t   fMtNotCalc;//flag indicating if Mt is calculated for current pair
 130
 131    Double_t fInvMassSqr;//squre of invariant mass
 132    Bool_t   fMassSqrNotCalc; //flag indicating if fInvMassSqr for this pair
 133    void     CalculateInvMassSqr();
 134
 135    Double_t fQInvL; //Qinv in longitudional direction
 136    Bool_t   fQInvLNotCalc;//flag indicating if fQInvL is calculated for current pair
 137    void     CalculateQInvL();
 138
 139    Double_t fAvarageDistance;//value of the avarage distance calculated out of track points
 140    Bool_t   fAvarageDistanceNotCalc;//flag indicating if the avarage distance is calculated
 141
 142    Double_t fPxSum;// Sum of Px momenta
 143    Double_t fPySum;// Sum of Py momenta
 144    Double_t fPzSum;// Sum of Pz momenta
 145    Double_t fESum;// Sum of energies
 146    Bool_t   fSumsNotCalc;//flag indicating if fPxSum,fPxSum,fPxSum and fESum is calculated for current pair
 147    void     CalculateSums();
 148    void     CalculateKStarComp();
 149
 150    Double_t fPxDiff;// Difference of Px momenta
 151    Double_t fPyDiff;// Difference of Px momenta
 152    Double_t fPzDiff;// Difference of Px momenta
 153    Double_t fEDiff;// Difference of Px momenta
 154    Bool_t   fDiffsNotCalc;//flag indicating if fPxDiff,fPxDiff,fPxDiff and fEDiff is calculated for current pair
 155    void     CalculateDiffs();
 156
 157    Double_t fGammaLCMS;//gamma of boost in LCMS
 158    Bool_t   fGammaLCMSNotCalc;//flag indicating if fGammaLCMS is calculated for current pair
 159    /***************************************************/
 160    Bool_t   fChanged;//flag indicating if object has been changed
 161
 162    void     CalculateBase();
 163    Double_t AvDistance();
 164
 165
 166  private:
 167   ClassDef(AliAODPair,1)
 168 };
 169 /****************************************************************/
 170 inline
 171 void AliAODPair::SetParticles(AliVAODParticle* p1,AliVAODParticle* p2)
 172 {
 173  //sets the particle to the pair
 174
 175  fPart1 = p1;
 176  fPart2 = p2;
 177  if (fSwappedPair) //if we have Swapped (so we are not)
 178    fSwappedPair->SetParticles(fPart2,p1); //set particles for him too
 179  Changed();
 180  //and do nothing until will be asked for
 181 }
 182 /****************************************************************/
 183
 184 inline
 185 void AliAODPair::Changed()
 186 {
 187  // Resel all calculations (flags)
 188  fChanged           = kTRUE;
 189  fSumsNotCalc       = kTRUE;
 190  fDiffsNotCalc      = kTRUE;
 191  fMassSqrNotCalc    = kTRUE;
 192  fInvMassNotCalc    = kTRUE;
 193  fQInvNotCalc       = kTRUE;
 194  fMtNotCalc         = kTRUE;
 195  fQSideLCMSNotCalc = kTRUE;
 196  fQOutLCMSNotCalc  = kTRUE;
 197  fQLongLCMSNotCalc = kTRUE;
 198  fQtLCMSNotCalc    = kTRUE;
 199  fQtNotCalc        = kTRUE;
 200  fKtNotCalc         = kTRUE;
 201  fKStarNotCalc      = kTRUE;
 202  fKStarCompNotCalc  = kTRUE;
 203  fQInvLNotCalc      = kTRUE;
 204  fGammaLCMSNotCalc = kTRUE;
 205  fAvarageDistanceNotCalc = kTRUE;
 206 }
 207 /****************************************************************/
 208 inline
 209 void AliAODPair::CalculateInvMassSqr()
 210  {
 211   //calculates square of qinv
 212   if (fMassSqrNotCalc)
 213    {
 214      CalculateSums();
 215
 216      Double_t fPart12s= (fPxSum*fPxSum) + (fPySum*fPySum) + (fPzSum*fPzSum);
 217
 218      fInvMassSqr=fESum*fESum-fPart12s;
 219
 220      fMassSqrNotCalc = kFALSE;
 221    }
 222  }
 223 /****************************************************************/
 224 inline
 225 void AliAODPair::CalculateQInvL()
 226  {
 227  //Calculates square root of Qinv
 228   if (fQInvLNotCalc)
 229   {
 230    CalculateDiffs();
 231    fQInvL = fEDiff*fEDiff - ( fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff );
 232    fQInvLNotCalc = kFALSE;
 233   }
 234  }
 235 /****************************************************************/
 236 inline
 237 void AliAODPair::CalculateSums()
 238  {
 239    //calculates momenta and energy sums
 240    if(fSumsNotCalc)
 241     {
 242      fPxSum = fPart1->Px()+fPart2->Px();
 243      fPySum = fPart1->Py()+fPart2->Py();
 244      fPzSum = fPart1->Pz()+fPart2->Pz();
 245      fESum  = fPart1->E() + fPart2->E();
 246      fSumsNotCalc = kFALSE;
 247     }
 248  }
 249 /****************************************************************/
 250 inline
 251 void AliAODPair::CalculateKStarComp()
 252 {
 253
 254   if (fKStarCompNotCalc)
 255     {
 256       CalculateSums();
 257
 258       Double_t ptrans = fPxSum*fPxSum + fPySum*fPySum;
 259       Double_t mtrans = fESum*fESum - fPzSum*fPzSum;
 260       Double_t pinv  =  TMath::Sqrt(mtrans - ptrans);
 261       ptrans         =  TMath::Sqrt(ptrans);
 262       mtrans         =  TMath::Sqrt(mtrans);
 263
 264       Double_t px1   = fPart1->Px();
 265       Double_t py1   = fPart1->Py();
 266       Double_t pz1   = fPart1->Pz();
 267       Double_t pE1   = fPart1->E();
 268
 269       // boost to LCMS
 270       Double_t beta  = fPzSum / fESum;
 271       Double_t gamma = fESum / mtrans;
 272
 273       fKStarLong     = gamma * (pz1 - beta * pE1);
 274       double   temp  = gamma * (pE1 - beta * pz1);
 275
 276       // rotate in transverse plane
 277       fKStarSide = (-px1*fPySum + py1*fPxSum)/ptrans;
 278       fKStarOut  = ( px1*fPxSum + py1*fPySum)/ptrans;
 279
 280       // go from LCMS to CMS
 281       gamma = mtrans/pinv;
 282       beta  = ptrans/mtrans;
 283       fKStarOut  = gamma * (fKStarOut - beta * temp);
 284
 285       fKStarCompNotCalc = kFALSE;
 286     }
 287 }
 288
 289 /****************************************************************/
 290 inline
 291 void AliAODPair::CalculateDiffs()
 292  {
 293    //calculates momenta and energy differences
 294    if(fDiffsNotCalc)
 295     {
 296      fPxDiff = fPart1->Px()-fPart2->Px();
 297      fPyDiff = fPart1->Py()-fPart2->Py();
 298      fPzDiff = fPart1->Pz()-fPart2->Pz();
 299      fEDiff  = fPart1->E() - fPart2->E();
 300      fDiffsNotCalc = kFALSE;
 301     }
 302  }
 303
 304 /****************************************************************/
 305
 306 inline
 307 Double_t AliAODPair::GetDeltaE()
 308 {
 309  //returns difference of energies
 310   return fPart1->E() - fPart2->E();
 311 }
 312 /****************************************************************/
 313
 314 inline
 315 Double_t AliAODPair::GetDeltaP()
 316 {
 317  //returns difference of momenta (scalars)
 318  return fPart1->P() - fPart2->P();
 319 }
 320 /****************************************************************/
 321
 322 inline
 323 Double_t AliAODPair::GetDeltaPvector() //return difference of momenta
 324 {
 325  //returns legth of the momenta difference vector
 326  CalculateDiffs();
 327  return TMath::Sqrt(fPxDiff*fPxDiff + fPyDiff*fPyDiff + fPzDiff*fPzDiff);
 328 }
 329 /****************************************************************/
 330
 331 inline
 332 Double_t AliAODPair::GetDeltaPt()
 333  {
 334    //returns difference of Pz
 335    return fPart1->Pt()-fPart2->Pt();
 336  }
 337 /****************************************************************/
 338
 339 inline
 340 Double_t AliAODPair::GetDeltaPx()
 341  {
 342    //returns difference of Pz
 343    CalculateDiffs();
 344    return fPxDiff;
 345  }
 346 /****************************************************************/
 347 inline
 348 Double_t AliAODPair::GetDeltaPy()
 349  {
 350    //returns difference of Py
 351    CalculateDiffs();
 352    return fPyDiff;
 353  }
 354
 355 /****************************************************************/
 356 inline
 357 Double_t AliAODPair::GetDeltaPz()
 358  {
 359    //returns difference of Pz
 360    CalculateDiffs();
 361    return fPzDiff;
 362  }
 363 /****************************************************************/
 364
 365 inline
 366 Double_t AliAODPair::GetDeltaPhi()
 367  {
 368    //returns difference of Phi
 369    Double_t phi1 = fPart1->Phi();
 370    Double_t phi2 = fPart2->Phi();
 371    Double_t diff = phi1-phi2;
 372    if (TMath::Abs(diff) > TMath::Pi())
 373     {
 374       if (phi1 > TMath::Pi())
 375        {
 376          phi1-=TMath::TwoPi();
 377        }
 378       else
 379        {
 380          phi2-=TMath::TwoPi();
 381        }
 382       diff = phi1-phi2;
 383     }
 384    return diff;
 385  }
 386 /****************************************************************/
 387
 388 inline
 389 Double_t AliAODPair::GetDeltaTheta()
 390  {
 391    //returns difference of Theta
 392    return fPart1->Theta()-fPart2->Theta();
 393  }
 394 /****************************************************************/
 395
 396
 397 #endif