PWG2/SPECTRA/Fit/AliBWFunc.h

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