PWG/Tools/AliPWGFunc.h

   1 //----------------------------------------------------------------------
   2 //                              AliPWGFunc
   3 //
   4 // This class implements several function useful to fit pt spectra,
   5 // including but not limited to blast wave models.
   6 //
   7 //
   8 // Author: M. Floris, CERN
   9 //----------------------------------------------------------------------
  10
  11 #ifndef ALIBWFUNC_H
  12 #define ALIBWFUNC_H
  13
  14 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  15
  16 #include "TObject.h"
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  18 class TF1;
  19 class TH1;
  20 class TGraph;
  21 #endif
  22
  23
  24
  25 class AliPWGFunc : public TObject {
  26
  27
  28 public:
  29   // define the variables used for the function
  30   typedef enum {kdNdpt,kOneOverPtdNdpt,kOneOverMtdNdmt,kdNdmt,kOneOverMtdNdmtMinusM} VarType_t;
  31
  32   AliPWGFunc();
  33   ~AliPWGFunc();
  34
  35   // Boltzmann-Gibbs Blast Wave
  36   TF1 * GetBGBW(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t n,
  37                 Double_t norm, const char * name = "fBGBW");
  38
  39
  40   // Boltzmann
  41   TF1 * GetBoltzmann(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fBoltzmann");
  42
  43   // Tsallis blast wave
  44   TF1 * GetTsallisBW(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t q,
  45                      Double_t norm, Double_t ymax = 0.5, const char * name = "fTsallisBW");
  46
  47   // Simple exponential in 1/mt*dNdmt
  48   TF1 * GetMTExp(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fMtExp");
  49
  50   // Simple exponential in 1/pt*dNdpt
  51   TF1 * GetPTExp(Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fPtExp");
  52
  53   // Tsallis (no BW, a la CMS)
  54   TF1 * GetTsallis(Double_t mass, Double_t T, Double_t q, Double_t norm, const char * name="fTsallis")
  55   {return GetLevi (mass,T,1/(q-1),norm,name);}
  56
  57   // Levi function (aka Tsallis)
  58   TF1 * GetLevi(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
  59
  60   // UA1 function
  61   TF1 * GetUA1(Double_t mass, Double_t p0star, Double_t pt0, Double_t n, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fUA1");
  62
  63   // Function derived from a histo
  64   TF1 * GetHistoFunc(TH1 * h, const char * name = "fHisto");
  65
  66   // Function derived from a graph
  67   TF1 * GetGraphFunc(TGraph * h, const char * name = "fHisto");
  68
  69   // Power law
  70   TF1 * GetPowerLaw(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fPowerLaw");
  71
  72
  73   // Bose-Einstein
  74   TF1 * GetBoseEinstein(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fBoseEinstein");
  75
  76   // Fermi-Dirac
  77   TF1 * GetFermiDirac(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fFermiDirac");
  78
  79
  80   void SetVarType(VarType_t tp) {fVarType=tp;}
  81
  82 protected:
  83
  84   // dNdpt here means 1/pt dN/dpt
  85
  86
  87   // Boltzmann-Gibbs blast wave
  88   TF1 * GetBGBWdNdpt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t temp,
  89                      Double_t n, Double_t norm, const char * name= "fBGBW");
  90
  91   // Tsallis blast wave
  92   TF1 * GetTsallisBWdNdpt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t q,
  93                           Double_t norm, Double_t ymax = 0.5, const char * name = "fTsallisBW");
  94
  95   // Simple exponential in 1/mt*MT
  96   TF1 * GetMTExpdNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fExp");
  97
  98   // Bose-Einstein
  99   TF1 * GetBoseEinsteindNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fBoseEinstein");
 100
 101   // Fermi-Dirac
 102   TF1 * GetFermiDiracdNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fFermiDirac");
 103
 104
 105   // Tsallis (no BW, a la CMS)
 106   TF1 * GetTsallisdNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t q, Double_t norm, const char * name="fTsallis");
 107
 108   // Levi function
 109   TF1 * GetLevidNdpt(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 110
 111   // Power Law function
 112   TF1 * GetPowerLawdNdpt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 113
 114   // UA1 function
 115   TF1 * GetUA1dNdpt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 116
 117   // TimesPt means dNdpt
 118
 119   // Boltzmann-Gibbs Blast Wave
 120   TF1 * GetBGBWdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t n,
 121                             Double_t norm, const char * name = "fBGBWTimesPt");
 122
 123   TF1 * GetBGBWdNdptTimesMt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t n,
 124                             Double_t norm, const char * name = "fBGBWTimesMt");
 125
 126
 127   // Tsallis blast wave
 128   TF1 * GetTsallisBWdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t beta, Double_t T, Double_t q,
 129                                  Double_t norm, Double_t ymax = 0.5, const char * name = "fTsallisBWTimesPt");
 130   // Levi function
 131   TF1 * GetLevidNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 132
 133   // UA1 function
 134   TF1 * GetUA1dNdptTimesPt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 135
 136   // PowerLaw function
 137   TF1 * GetPowerLawdNdptTimesPt(Double_t pt0, Double_t n, Double_t norm, const char * name="fLevi");
 138
 139   // Simple exponential in 1/mt*dNdmT
 140   TF1 * GetMTExpdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fMtExpTimesPt");
 141
 142   // Bose-Einstein
 143   TF1 * GetBoseEinsteindNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fBoseEinstein");
 144
 145   // Fermi-Dirac
 146   TF1 * GetFermiDiracdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name="fFermiDirac");
 147
 148
 149   // Simple exponential in 1/mp*dNdpT
 150   TF1 * GetPTExpdNdptTimesPt(Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fPtExpTimesPt");
 151
 152   // Boltzmann (exp in 1/mt*dNdmT times mt)
 153   TF1 * GetBoltzmanndNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, const char * name ="fBoltzmannTimesPt");
 154
 155   // Tsallis (no BW, a la CMS)
 156   TF1 * GetTsallisdNdptTimesPt(Double_t mass, Double_t T, Double_t q, Double_t norm, const char * name="fTsallisTimesPt");
 157
 158   // 1/mt dNdmt
 159
 160   // Levi
 161   TF1 * GetLevidNdmt(Double_t mass, Double_t T, Double_t n, Double_t norm, const char * name = "fLeviMt", VarType_t var = kOneOverMtdNdmt);
 162
 163   // mt exp
 164   TF1 * GetMTExpdNdmt(Double_t mass, Double_t temp, Double_t norm, const char * name, VarType_t var);
 165
 166
 167   // gereral setters
 168   void SetLineWidth(Width_t width) { fLineWidth = width;}
 169
 170   TF1 * GetTestFunc(Double_t mass, Double_t T, Double_t norm, Double_t ymax, const char * name ="fTest") ;
 171
 172   // static functions for TF1
 173   // Boltzmann-Gibbs Blast Wave
 174   static Double_t StaticBGdNdPt(const double * x, const double* p);
 175   static Double_t StaticBGdNdPtTimesPt(const double * x, const double* p);
 176   static Double_t StaticBGdNdMtTimesMt(const double * x, const double* p);
 177   // Tsallis blast wave
 178   static Double_t StaticTsallisdNdPt(const double * x, const double* p);
 179   static Double_t StaticTsallisdNdPtTimesPt(const double * x, const double* p);
 180   // Helper funcs for numeric integration
 181   static Double_t IntegrandBG(const double * x, const double* p);
 182   static Double_t IntegrandTsallis(const double * x, const double* p);
 183
 184   // Test func
 185   static Double_t StaticTest(const double * x, const double* p);
 186   static Double_t IntegrandTest(const double * x, const double* p);
 187
 188   // histo func
 189   static Double_t StaticHistoFunc(const double * x, const double* p);
 190
 191   // UA1 parametrization
 192   static Double_t StaticUA1Func(const double * x, const double* p);
 193   static Double_t StaticUA1FuncOneOverPt(const double * x, const double* p) ;
 194
 195
 196 private:
 197
 198
 199   TF1 * fLastFunc;     // Last function returned
 200   Width_t fLineWidth;  // Line width
 201   VarType_t fVarType;  // Variable types (e.g. dNdpt vs pt, 1/mt dNdmt vs mt...)
 202
 203   AliPWGFunc(const AliPWGFunc&);            // not implemented
 204   AliPWGFunc& operator=(const AliPWGFunc&); // not implemented
 205
 206
 207   ClassDef(AliPWGFunc, 1)
 208
 209
 210 };
 211
 212 #endif