Accomodation for the new coordinate system: oposite sign of the track curvature ...
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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