ITS/AliCascadeVertexer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //-------------------------------------------------------------------------
  17 //               Implementation of the cascade vertexer class
  18 //          Reads V0s and tracks, writes out cascade vertices
  19 //                     Fills the ESD with the cascades
  20 //    Origin: Christian Kuhn, IReS, Strasbourg, christian.kuhn@ires.in2p3.fr
  21 //-------------------------------------------------------------------------
  22 #include <TObjArray.h>
  23 #include <TTree.h>
  24
  25 #include "AliESD.h"
  26 #include "AliESDv0.h"
  27 #include "AliCascadeVertex.h"
  28 #include "AliCascadeVertexer.h"
  29 #include "AliITStrackV2.h"
  30 #include "AliV0vertex.h"
  31
  32 ClassImp(AliCascadeVertexer)
  33
  34 Int_t AliCascadeVertexer::V0sTracks2CascadeVertices(AliESD *event) {
  35   //--------------------------------------------------------------------
  36   // This function reconstructs cascade vertices
  37   //      Adapted to the ESD by I.Belikov (Jouri.Belikov@cern.ch)
  38   //--------------------------------------------------------------------
  39
  40    Int_t nV0=(Int_t)event->GetNumberOfV0s();
  41    TObjArray vtcs(nV0);
  42    Int_t i;
  43    for (i=0; i<nV0; i++) {
  44        const AliESDv0 *esdV0=event->GetV0(i);
  45        vtcs.AddLast(new AliV0vertex(*esdV0));
  46    }
  47
  48
  49    Int_t ntr=(Int_t)event->GetNumberOfTracks();
  50    TObjArray trks(ntr);
  51    for (i=0; i<ntr; i++) {
  52        AliESDtrack *esdtr=event->GetTrack(i);
  53        UInt_t status=esdtr->GetStatus();
  54        UInt_t flags=AliESDtrack::kITSin|AliESDtrack::kTPCin|
  55                     AliESDtrack::kTPCpid|AliESDtrack::kESDpid;
  56
  57        if ((status&AliESDtrack::kITSrefit)==0)
  58           if (flags!=status) continue;
  59
  60        AliITStrackV2 *iotrack=new AliITStrackV2(*esdtr);
  61        iotrack->SetLabel(i);  // now it is the index in array of ESD tracks
  62        if ((status&AliESDtrack::kITSrefit)==0)   //correction for the beam pipe
  63           if (!iotrack->PropagateTo(3.,0.0023,65.19)) continue;
  64        if (!iotrack->PropagateTo(2.5,0.,0.)) continue;
  65        trks.AddLast(iotrack);
  66    }
  67    ntr=trks.GetEntriesFast();
  68
  69    Double_t massLambda=1.11568;
  70    Int_t ncasc=0;
  71
  72    // Looking for the cascades...
  73    for (i=0; i<nV0; i++) {
  74       AliV0vertex *v=(AliV0vertex*)vtcs.UncheckedAt(i);
  75       v->ChangeMassHypothesis(kLambda0); // the v0 must be Lambda
  76       if (TMath::Abs(v->GetEffMass()-massLambda)>fMassWin) continue;
  77       if (v->GetD(fX,fY,fZ)<fDV0min) continue;
  78       for (Int_t j=0; j<ntr; j++) {
  79          AliITStrackV2 *b=(AliITStrackV2*)trks.UncheckedAt(j);
  80
  81          if (b->Get1Pt()>0.) continue;  // bachelor's charge
  82          if (TMath::Abs(b->GetD(fX,fY))<fDBachMin) continue;
  83
  84          AliV0vertex v0(*v), *pv0=&v0;
  85          AliITStrackV2 bt(*b), *pbt=&bt;
  86
  87          Double_t dca=PropagateToDCA(pv0,pbt);
  88          if (dca > fDCAmax) continue;
  89
  90          AliCascadeVertex cascade(*pv0,*pbt);
  91          if (cascade.GetChi2() > fChi2max) continue;
  92
  93          Double_t x,y,z; cascade.GetXYZ(x,y,z);
  94          Double_t r2=x*x + y*y;
  95          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;   // condition on fiducial zone
  96          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
  97
  98          {
  99          Double_t x1,y1,z1; pv0->GetXYZ(x1,y1,z1);
 100          if (r2 > (x1*x1+y1*y1)) continue;
 101          //if ((z-fZ)*(z-fZ) > (z1-fZ)*(z1-fZ)) continue;
 102          }
 103
 104          Double_t px,py,pz; cascade.GetPxPyPz(px,py,pz);
 105          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 106          Double_t cost=((x-fX)*px + (y-fY)*py + (z-fZ)*pz)/
 107                TMath::Sqrt(p2*((x-fX)*(x-fX) + (y-fY)*(y-fY) + (z-fZ)*(z-fZ)));
 108         if (cost<fCPAmax) continue; //condition on the cascade pointing angle
 109          //cascade.ChangeMassHypothesis(); //default is Xi
 110
 111          event->AddCascade(&cascade);
 112
 113          ncasc++;
 114
 115       }
 116    }
 117
 118    // Looking for the anti-cascades...
 119    for (i=0; i<nV0; i++) {
 120       AliV0vertex *v=(AliV0vertex*)vtcs.UncheckedAt(i);
 121       v->ChangeMassHypothesis(kLambda0Bar); //the v0 must be anti-Lambda
 122       if (TMath::Abs(v->GetEffMass()-massLambda)>fMassWin) continue;
 123       if (v->GetD(fX,fY,fZ)<fDV0min) continue;
 124       for (Int_t j=0; j<ntr; j++) {
 125          AliITStrackV2 *b=(AliITStrackV2*)trks.UncheckedAt(j);
 126
 127          if (TMath::Abs(b->GetD(fX,fY))<fDBachMin) continue;
 128          if (b->Get1Pt()<0.) continue;  // bachelor's charge
 129
 130          AliV0vertex v0(*v), *pv0=&v0;
 131          AliITStrackV2 bt(*b), *pbt=&bt;
 132
 133          Double_t dca=PropagateToDCA(pv0,pbt);
 134          if (dca > fDCAmax) continue;
 135
 136          AliCascadeVertex cascade(*pv0,*pbt);
 137          if (cascade.GetChi2() > fChi2max) continue;
 138
 139          Double_t x,y,z; cascade.GetXYZ(x,y,z);
 140          Double_t r2=x*x + y*y;
 141          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;   // condition on fiducial zone
 142          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 143
 144          {
 145          Double_t x1,y1,z1; pv0->GetXYZ(x1,y1,z1);
 146          if (r2 > (x1*x1+y1*y1)) continue;
 147          if (z*z > z1*z1) continue;
 148          }
 149
 150          Double_t px,py,pz; cascade.GetPxPyPz(px,py,pz);
 151          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 152          Double_t cost=((x-fX)*px + (y-fY)*py + (z-fZ)*pz)/
 153                TMath::Sqrt(p2*((x-fX)*(x-fX) + (y-fY)*(y-fY) + (z-fZ)*(z-fZ)));
 154
 155          if (cost<fCPAmax) continue; //condition on the cascade pointing angle
 156          //cascade.ChangeMassHypothesis(); //default is Xi
 157
 158          event->AddCascade(&cascade);
 159
 160          ncasc++;
 161
 162       }
 163    }
 164
 165 Info("V0sTracks2CascadeVertices","Number of reconstructed cascades: %d",ncasc);
 166
 167    trks.Delete();
 168    vtcs.Delete();
 169
 170    return 0;
 171 }
 172
 173 Int_t AliCascadeVertexer::
 174 V0sTracks2CascadeVertices(TTree *vTree,TTree *tTree, TTree *xTree) {
 175   //--------------------------------------------------------------------
 176   // This function reconstructs cascade vertices
 177   //--------------------------------------------------------------------
 178   Warning("V0sTracks2CascadeVertices(TTree*,TTree*,TTree*)",
 179   "Will be removed soon !  Use V0sTracks2CascadeVertices(AliESD*) instead");
 180
 181    TBranch *branch=vTree->GetBranch("vertices");
 182    if (!branch) {
 183       Error("V0sTracks2CascadeVertices","Can't get the V0 branch !");
 184       return 1;
 185    }
 186    Int_t nentrV0=(Int_t)vTree->GetEntries();
 187
 188    TObjArray vtxV0(nentrV0);
 189
 190    // fill TObjArray vtxV0 with vertices
 191
 192    Int_t i, nV0=0;
 193    for (i=0; i<nentrV0; i++) {
 194
 195        AliV0vertex *ioVertex=new AliV0vertex;
 196        branch->SetAddress(&ioVertex);
 197        vTree->GetEvent(i);
 198        nV0++;
 199        vtxV0.AddLast(ioVertex);
 200
 201    }
 202
 203    branch=tTree->GetBranch("tracks");
 204    if (!branch) {
 205       Error("V0sTracks2CascadeVertices","Can't get the track branch !");
 206       return 2;
 207    }
 208    Int_t nentr=(Int_t)tTree->GetEntries();
 209
 210    TObjArray trks(nentr);
 211
 212    // fill TObjArray trks with tracks
 213
 214    Int_t ntrack=0;
 215
 216    for (i=0; i<nentr; i++) {
 217
 218        AliITStrackV2 *iotrack=new AliITStrackV2;
 219        branch->SetAddress(&iotrack);
 220        tTree->GetEvent(i);
 221
 222        if (!iotrack->PropagateTo(3.,0.0023,65.19)) continue;
 223        if (!iotrack->PropagateTo(2.5,0.,0.)) continue;
 224
 225        ntrack++; trks.AddLast(iotrack);
 226
 227    }
 228
 229   AliCascadeVertex *ioCascade=0;
 230   branch=xTree->GetBranch("cascades");
 231   if (!branch) xTree->Branch("cascades","AliCascadeVertex",&ioCascade,32000,3);
 232   else branch->SetAddress(&ioCascade);
 233
 234    // loop on all vertices
 235
 236    Double_t massLambda=1.11568;
 237    Int_t ncasc=0;
 238
 239    for (i=0; i<nV0; i++) {
 240
 241        AliV0vertex *lV0ver=(AliV0vertex *)vtxV0.UncheckedAt(i);
 242
 243        lV0ver->ChangeMassHypothesis(kLambda0); //I.B.
 244
 245        if (lV0ver->GetEffMass()<massLambda-fMassWin ||       // condition of the V0 mass window (cut fMassWin)
 246            lV0ver->GetEffMass()>massLambda+fMassWin) continue;
 247
 248        if (lV0ver->GetD(0,0,0)<fDV0min) continue;          // condition of minimum impact parameter of the V0 (cut fDV0min)
 249                                                           // here why not cuting on pointing angle ???
 250
 251    // for each vertex in the good mass range, loop on all tracks (= bachelor candidates)
 252
 253        for (Int_t k=0; k<ntrack; k++) {
 254
 255           AliITStrackV2 *bachtrk=(AliITStrackV2 *)trks.UncheckedAt(k);
 256
 257           if (TMath::Abs(bachtrk->GetD())<fDBachMin) continue;        // eliminate to small impact parameters
 258
 259           if (lV0ver->GetPdgCode()==kLambda0 && bachtrk->Get1Pt()>0.) continue;     // condition on V0 label
 260           if (lV0ver->GetPdgCode()==kLambda0Bar && bachtrk->Get1Pt()<0.) continue;  // + good sign for bachelor
 261
 262           AliV0vertex lV0(*lV0ver), *pV0=&lV0;
 263           AliITStrackV2 bt(*bachtrk), *pbt=&bt;
 264
 265    // calculation of the distance of closest approach between the V0 and the bachelor
 266
 267           Double_t dca=PropagateToDCA(pV0,pbt);
 268           if (dca > fDCAmax) continue;                         // cut on dca
 269
 270    // construction of a cascade object
 271
 272           AliCascadeVertex cascade(*pV0,*pbt);
 273           if (cascade.GetChi2() > fChi2max) continue;
 274
 275    // get cascade decay position (V0, bachelor)
 276
 277          Double_t x,y,z; cascade.GetXYZ(x,y,z);
 278          Double_t r2=x*x + y*y;
 279          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;   // condition on fiducial zone
 280          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 281
 282          {
 283    //I.B.
 284          Double_t x1,y1,z1; lV0ver->GetXYZ(x1,y1,z1);
 285          if (r2 > (x1*x1+y1*y1)) continue;
 286          if (z*z > z1*z1) continue;
 287          }
 288
 289    // get cascade momentum
 290
 291          Double_t px,py,pz; cascade.GetPxPyPz(px,py,pz);
 292          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 293          Double_t cost=(x*px+y*py+z*pz)/TMath::Sqrt(p2*(r2+z*z));
 294
 295          if (cost<fCPAmax) continue; // condition on the cascade pointing angle
 296
 297          //cascade.ChangeMassHypothesis(); //default is Xi
 298
 299
 300          ioCascade=&cascade; xTree->Fill();
 301
 302          ncasc++;
 303
 304       }
 305    }
 306
 307 Info("V0sTracks2CascadeVertices","Number of reconstructed cascades: %d",ncasc);
 308
 309    trks.Delete();
 310    vtxV0.Delete();
 311
 312    return 0;
 313 }
 314
 315 inline Double_t det(Double_t a00, Double_t a01, Double_t a10, Double_t a11){
 316   // determinant 2x2
 317   return a00*a11 - a01*a10;
 318 }
 319
 320 inline Double_t det (Double_t a00,Double_t a01,Double_t a02,
 321                      Double_t a10,Double_t a11,Double_t a12,
 322                      Double_t a20,Double_t a21,Double_t a22) {
 323   // determinant 3x3
 324   return
 325   a00*det(a11,a12,a21,a22)-a01*det(a10,a12,a20,a22)+a02*det(a10,a11,a20,a21);
 326 }
 327
 328
 329
 330
 331 Double_t
 332 AliCascadeVertexer::PropagateToDCA(AliV0vertex *v, AliITStrackV2 *t) {
 333   //--------------------------------------------------------------------
 334   // This function returns the DCA between the V0 and the track
 335   //--------------------------------------------------------------------
 336
 337   Double_t phi, x, par[5];
 338   Double_t alpha, cs1, sn1;
 339
 340   t->GetExternalParameters(x,par); alpha=t->GetAlpha();
 341   phi=TMath::ASin(par[2]) + alpha;
 342   Double_t px1=TMath::Cos(phi), py1=TMath::Sin(phi), pz1=par[3];
 343
 344
 345   cs1=TMath::Cos(alpha); sn1=TMath::Sin(alpha);
 346   Double_t x1=x*cs1 - par[0]*sn1;
 347   Double_t y1=x*sn1 + par[0]*cs1;
 348   Double_t z1=par[1];
 349
 350
 351   Double_t x2,y2,z2;     // position and momentum of V0
 352   Double_t px2,py2,pz2;
 353
 354   v->GetXYZ(x2,y2,z2);
 355   v->GetPxPyPz(px2,py2,pz2);
 356
 357 // calculation dca
 358
 359   Double_t dd= det(x2-x1,y2-y1,z2-z1,px1,py1,pz1,px2,py2,pz2);
 360   Double_t ax= det(py1,pz1,py2,pz2);
 361   Double_t ay=-det(px1,pz1,px2,pz2);
 362   Double_t az= det(px1,py1,px2,py2);
 363
 364   Double_t dca=TMath::Abs(dd)/TMath::Sqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);
 365
 366 //points of the DCA
 367   Double_t t1 = det(x2-x1,y2-y1,z2-z1,px2,py2,pz2,ax,ay,az)/
 368                 det(px1,py1,pz1,px2,py2,pz2,ax,ay,az);
 369
 370   x1 += px1*t1; y1 += py1*t1; //z1 += pz1*t1;
 371
 372
 373   //propagate track to the points of DCA
 374
 375   x1=x1*cs1 + y1*sn1;
 376   if (!t->PropagateTo(x1,0.,0.)) {
 377     Error("PropagateToDCA","Propagation failed !");
 378     return 1.e+33;
 379   }
 380
 381   return dca;
 382 }
 383
 384
 385
 386
 387
 388
 389
 390
 391
 392
 393