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
  56        if ((status&AliESDtrack::kITSrefit)==0)
  57           if ((status&flags)!=status) continue;
  58
  59        AliITStrackV2 *iotrack=new AliITStrackV2(*esdtr);
  60        iotrack->SetLabel(i);  // now it is the index in array of ESD tracks
  61        if ((status&AliESDtrack::kITSrefit)==0)   //correction for the beam pipe
  62           if (!iotrack->PropagateTo(3.,0.0023,65.19)) continue;
  63        if (!iotrack->PropagateTo(2.5,0.,0.)) continue;
  64        trks.AddLast(iotrack);
  65    }
  66    ntr=trks.GetEntriesFast();
  67
  68    Double_t massLambda=1.11568;
  69    Int_t ncasc=0;
  70
  71    // Looking for the cascades...
  72    for (i=0; i<nV0; i++) {
  73       AliV0vertex *v=(AliV0vertex*)vtcs.UncheckedAt(i);
  74       v->ChangeMassHypothesis(kLambda0); // the v0 must be Lambda
  75       if (TMath::Abs(v->GetEffMass()-massLambda)>fMassWin) continue;
  76       if (v->GetD(0,0,0)<fDV0min) continue;
  77       for (Int_t j=0; j<ntr; j++) {
  78          AliITStrackV2 *b=(AliITStrackV2*)trks.UncheckedAt(j);
  79
  80          if (TMath::Abs(b->GetD())<fDBachMin) continue;
  81          if (b->Get1Pt()<0.) continue;  // bachelor's charge
  82
  83          AliV0vertex v0(*v), *pv0=&v0;
  84          AliITStrackV2 bt(*b), *pbt=&bt;
  85
  86          Double_t dca=PropagateToDCA(pv0,pbt);
  87          if (dca > fDCAmax) continue;
  88
  89          AliCascadeVertex cascade(*pv0,*pbt);
  90          if (cascade.GetChi2() > fChi2max) continue;
  91
  92          Double_t x,y,z; cascade.GetXYZ(x,y,z);
  93          Double_t r2=x*x + y*y;
  94          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;   // condition on fiducial zone
  95          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
  96
  97          {
  98          Double_t x1,y1,z1; pv0->GetXYZ(x1,y1,z1);
  99          if (r2 > (x1*x1+y1*y1)) continue;
 100          if (z*z > z1*z1) continue;
 101          }
 102
 103          Double_t px,py,pz; cascade.GetPxPyPz(px,py,pz);
 104          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 105          Double_t cost=(x*px+y*py+z*pz)/TMath::Sqrt(p2*(r2+z*z));
 106
 107          if (cost<fCPAmax) continue; //condition on the cascade pointing angle
 108          //cascade.ChangeMassHypothesis(); //default is Xi
 109
 110          event->AddCascade(&cascade);
 111
 112          ncasc++;
 113
 114       }
 115    }
 116
 117    // Looking for the anti-cascades...
 118    for (i=0; i<nV0; i++) {
 119       AliV0vertex *v=(AliV0vertex*)vtcs.UncheckedAt(i);
 120       v->ChangeMassHypothesis(kLambda0Bar); //the v0 must be anti-Lambda
 121       if (TMath::Abs(v->GetEffMass()-massLambda)>fMassWin) continue;
 122       if (v->GetD(0,0,0)<fDV0min) continue;
 123       for (Int_t j=0; j<ntr; j++) {
 124          AliITStrackV2 *b=(AliITStrackV2*)trks.UncheckedAt(j);
 125
 126          if (TMath::Abs(b->GetD())<fDBachMin) continue;
 127          if (b->Get1Pt()>0.) continue;  // bachelor's charge
 128
 129          AliV0vertex v0(*v), *pv0=&v0;
 130          AliITStrackV2 bt(*b), *pbt=&bt;
 131
 132          Double_t dca=PropagateToDCA(pv0,pbt);
 133          if (dca > fDCAmax) continue;
 134
 135          AliCascadeVertex cascade(*pv0,*pbt);
 136          if (cascade.GetChi2() > fChi2max) continue;
 137
 138          Double_t x,y,z; cascade.GetXYZ(x,y,z);
 139          Double_t r2=x*x + y*y;
 140          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;   // condition on fiducial zone
 141          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 142
 143          {
 144          Double_t x1,y1,z1; pv0->GetXYZ(x1,y1,z1);
 145          if (r2 > (x1*x1+y1*y1)) continue;
 146          if (z*z > z1*z1) continue;
 147          }
 148
 149          Double_t px,py,pz; cascade.GetPxPyPz(px,py,pz);
 150          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 151          Double_t cost=(x*px+y*py+z*pz)/TMath::Sqrt(p2*(r2+z*z));
 152
 153          if (cost<fCPAmax) continue; //condition on the cascade pointing angle
 154          //cascade.ChangeMassHypothesis(); //default is Xi
 155
 156          event->AddCascade(&cascade);
 157
 158          ncasc++;
 159
 160       }
 161    }
 162
 163 Info("V0sTracks2CascadeVertices","Number of reconstructed cascades: %d",ncasc);
 164
 165    trks.Delete();
 166    vtcs.Delete();
 167
 168    return 0;
 169 }
 170
 171 Int_t AliCascadeVertexer::
 172 V0sTracks2CascadeVertices(TTree *vTree,TTree *tTree, TTree *xTree) {
 173   //--------------------------------------------------------------------
 174   // This function reconstructs cascade vertices
 175   //--------------------------------------------------------------------
 176   Warning("V0sTracks2CascadeVertices(TTree*,TTree*,TTree*)",
 177   "Will be removed soon !  Use V0sTracks2CascadeVertices(AliESD*) instead");
 178
 179    TBranch *branch=vTree->GetBranch("vertices");
 180    if (!branch) {
 181       Error("V0sTracks2CascadeVertices","Can't get the V0 branch !");
 182       return 1;
 183    }
 184    Int_t nentrV0=(Int_t)vTree->GetEntries();
 185
 186    TObjArray vtxV0(nentrV0);
 187
 188    // fill TObjArray vtxV0 with vertices
 189
 190    Int_t i, nV0=0;
 191    for (i=0; i<nentrV0; i++) {
 192
 193        AliV0vertex *ioVertex=new AliV0vertex;
 194        branch->SetAddress(&ioVertex);
 195        vTree->GetEvent(i);
 196        nV0++;
 197        vtxV0.AddLast(ioVertex);
 198
 199    }
 200
 201    branch=tTree->GetBranch("tracks");
 202    if (!branch) {
 203       Error("V0sTracks2CascadeVertices","Can't get the track branch !");
 204       return 2;
 205    }
 206    Int_t nentr=(Int_t)tTree->GetEntries();
 207
 208    TObjArray trks(nentr);
 209
 210    // fill TObjArray trks with tracks
 211
 212    Int_t ntrack=0;
 213
 214    for (i=0; i<nentr; i++) {
 215
 216        AliITStrackV2 *iotrack=new AliITStrackV2;
 217        branch->SetAddress(&iotrack);
 218        tTree->GetEvent(i);
 219
 220        if (!iotrack->PropagateTo(3.,0.0023,65.19)) continue;
 221        if (!iotrack->PropagateTo(2.5,0.,0.)) continue;
 222
 223        ntrack++; trks.AddLast(iotrack);
 224
 225    }
 226
 227   AliCascadeVertex *ioCascade=0;
 228   branch=xTree->GetBranch("cascades");
 229   if (!branch) xTree->Branch("cascades","AliCascadeVertex",&ioCascade,32000,3);
 230   else branch->SetAddress(&ioCascade);
 231
 232    // loop on all vertices
 233
 234    Double_t massLambda=1.11568;
 235    Int_t ncasc=0;
 236
 237    for (i=0; i<nV0; i++) {
 238
 239        AliV0vertex *lV0ver=(AliV0vertex *)vtxV0.UncheckedAt(i);
 240
 241        lV0ver->ChangeMassHypothesis(kLambda0); //I.B.
 242
 243        if (lV0ver->GetEffMass()<massLambda-fMassWin ||       // condition of the V0 mass window (cut fMassWin)
 244            lV0ver->GetEffMass()>massLambda+fMassWin) continue;
 245
 246        if (lV0ver->GetD(0,0,0)<fDV0min) continue;          // condition of minimum impact parameter of the V0 (cut fDV0min)
 247                                                           // here why not cuting on pointing angle ???
 248
 249    // for each vertex in the good mass range, loop on all tracks (= bachelor candidates)
 250
 251        for (Int_t k=0; k<ntrack; k++) {
 252
 253           AliITStrackV2 *bachtrk=(AliITStrackV2 *)trks.UncheckedAt(k);
 254
 255           if (TMath::Abs(bachtrk->GetD())<fDBachMin) continue;        // eliminate to small impact parameters
 256
 257           if (lV0ver->GetPdgCode()==kLambda0 && bachtrk->Get1Pt()<0.) continue;     // condition on V0 label
 258           if (lV0ver->GetPdgCode()==kLambda0Bar && bachtrk->Get1Pt()>0.) continue;  // + good sign for bachelor
 259
 260           AliV0vertex lV0(*lV0ver), *pV0=&lV0;
 261           AliITStrackV2 bt(*bachtrk), *pbt=&bt;
 262
 263    // calculation of the distance of closest approach between the V0 and the bachelor
 264
 265           Double_t dca=PropagateToDCA(pV0,pbt);
 266           if (dca > fDCAmax) continue;                         // cut on dca
 267
 268    // construction of a cascade object
 269
 270           AliCascadeVertex cascade(*pV0,*pbt);
 271           if (cascade.GetChi2() > fChi2max) continue;
 272
 273    // get cascade decay position (V0, bachelor)
 274
 275          Double_t x,y,z; cascade.GetXYZ(x,y,z);
 276          Double_t r2=x*x + y*y;
 277          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;   // condition on fiducial zone
 278          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 279
 280          {
 281    //I.B.
 282          Double_t x1,y1,z1; lV0ver->GetXYZ(x1,y1,z1);
 283          if (r2 > (x1*x1+y1*y1)) continue;
 284          if (z*z > z1*z1) continue;
 285          }
 286
 287    // get cascade momentum
 288
 289          Double_t px,py,pz; cascade.GetPxPyPz(px,py,pz);
 290          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 291          Double_t cost=(x*px+y*py+z*pz)/TMath::Sqrt(p2*(r2+z*z));
 292
 293          if (cost<fCPAmax) continue; // condition on the cascade pointing angle
 294
 295          //cascade.ChangeMassHypothesis(); //default is Xi
 296
 297
 298          ioCascade=&cascade; xTree->Fill();
 299
 300          ncasc++;
 301
 302       }
 303    }
 304
 305 Info("V0sTracks2CascadeVertices","Number of reconstructed cascades: %d",ncasc);
 306
 307    trks.Delete();
 308    vtxV0.Delete();
 309
 310    return 0;
 311 }
 312
 313 inline Double_t det(Double_t a00, Double_t a01, Double_t a10, Double_t a11){
 314   // determinant 2x2
 315   return a00*a11 - a01*a10;
 316 }
 317
 318 inline Double_t det (Double_t a00,Double_t a01,Double_t a02,
 319                      Double_t a10,Double_t a11,Double_t a12,
 320                      Double_t a20,Double_t a21,Double_t a22) {
 321   // determinant 3x3
 322   return
 323   a00*det(a11,a12,a21,a22)-a01*det(a10,a12,a20,a22)+a02*det(a10,a11,a20,a21);
 324 }
 325
 326
 327
 328
 329 Double_t
 330 AliCascadeVertexer::PropagateToDCA(AliV0vertex *v, AliITStrackV2 *t) {
 331   //--------------------------------------------------------------------
 332   // This function returns the DCA between the V0 and the track
 333   //--------------------------------------------------------------------
 334
 335   Double_t phi, x, par[5];
 336   Double_t alpha, cs1, sn1;
 337
 338   t->GetExternalParameters(x,par); alpha=t->GetAlpha();
 339   phi=TMath::ASin(par[2]) + alpha;
 340   Double_t px1=TMath::Cos(phi), py1=TMath::Sin(phi), pz1=par[3];
 341
 342
 343   cs1=TMath::Cos(alpha); sn1=TMath::Sin(alpha);
 344   Double_t x1=x*cs1 - par[0]*sn1;
 345   Double_t y1=x*sn1 + par[0]*cs1;
 346   Double_t z1=par[1];
 347
 348
 349   Double_t x2,y2,z2;     // position and momentum of V0
 350   Double_t px2,py2,pz2;
 351
 352   v->GetXYZ(x2,y2,z2);
 353   v->GetPxPyPz(px2,py2,pz2);
 354
 355 // calculation dca
 356
 357   Double_t dd= det(x2-x1,y2-y1,z2-z1,px1,py1,pz1,px2,py2,pz2);
 358   Double_t ax= det(py1,pz1,py2,pz2);
 359   Double_t ay=-det(px1,pz1,px2,pz2);
 360   Double_t az= det(px1,py1,px2,py2);
 361
 362   Double_t dca=TMath::Abs(dd)/TMath::Sqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);
 363
 364 //points of the DCA
 365   Double_t t1 = det(x2-x1,y2-y1,z2-z1,px2,py2,pz2,ax,ay,az)/
 366                 det(px1,py1,pz1,px2,py2,pz2,ax,ay,az);
 367
 368   x1 += px1*t1; y1 += py1*t1; //z1 += pz1*t1;
 369
 370
 371   //propagate track to the points of DCA
 372
 373   x1=x1*cs1 + y1*sn1;
 374   if (!t->PropagateTo(x1,0.,0.)) {
 375     Error("PropagateToDCA","Propagation failed !");
 376     return 1.e+33;
 377   }
 378
 379   return dca;
 380 }
 381
 382
 383
 384
 385
 386
 387
 388
 389
 390
 391