PWGHF/vertexingHF/AliAODRecoDecayHF3Prong.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2006, 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 /* $Id$ */
  17
  18 /////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //
  20 // Base class for AOD reconstructed heavy-flavour 3-prong decay
  21 //
  22 // Author: E.Bruna bruna@to.infn.it, F.Prino prino@to.infn.it
  23 /////////////////////////////////////////////////////////////
  24
  25 #include <TDatabasePDG.h>
  26 #include "AliAODRecoDecayHF.h"
  27 #include "AliAODRecoDecayHF3Prong.h"
  28 #include "AliAODTrack.h"
  29 #include "AliESDtrack.h"
  30 #include "AliVertexerTracks.h"
  31 #include "TVector3.h"
  32 #include "TLorentzVector.h"
  33
  34 ClassImp(AliAODRecoDecayHF3Prong)
  35
  36 //--------------------------------------------------------------------------
  37 AliAODRecoDecayHF3Prong::AliAODRecoDecayHF3Prong() :
  38   AliAODRecoDecayHF(),
  39   fSigmaVert(0),
  40   fDist12toPrim(0),
  41   fDist23toPrim(0)
  42 {
  43   //
  44   // Default Constructor
  45   //
  46 }
  47 //--------------------------------------------------------------------------
  48 AliAODRecoDecayHF3Prong::AliAODRecoDecayHF3Prong(AliAODVertex *vtx2,
  49                                                  Double_t *px,Double_t *py,Double_t *pz,
  50                                                  Double_t *d0,Double_t *d0err,
  51                                                  Double_t *dca, Double_t sigvert,
  52                                                  Double_t dist12,Double_t dist23,Short_t charge) :
  53   AliAODRecoDecayHF(vtx2,3,charge,px,py,pz,d0,d0err),
  54   fSigmaVert(sigvert),
  55   fDist12toPrim(dist12),
  56   fDist23toPrim(dist23)
  57 {
  58   //
  59   // Constructor with AliAODVertex for decay vertex
  60   //
  61   SetDCAs(3,dca);
  62 }
  63 //--------------------------------------------------------------------------
  64 AliAODRecoDecayHF3Prong::AliAODRecoDecayHF3Prong(AliAODVertex *vtx2,
  65                                                  Double_t *d0,Double_t *d0err,
  66                                                  Double_t *dca, Double_t sigvert,
  67                                                  Double_t dist12,Double_t dist23, Short_t charge) :
  68   AliAODRecoDecayHF(vtx2,3,charge,d0,d0err),
  69   fSigmaVert(sigvert),
  70   fDist12toPrim(dist12),
  71   fDist23toPrim(dist23)
  72 {
  73   //
  74   // Constructor with AliAODVertex for decay vertex and without prongs momenta
  75   //
  76   SetDCAs(3,dca);
  77 }
  78 //--------------------------------------------------------------------------
  79 AliAODRecoDecayHF3Prong::AliAODRecoDecayHF3Prong(const AliAODRecoDecayHF3Prong &source) :
  80   AliAODRecoDecayHF(source),
  81   fSigmaVert(source.fSigmaVert),
  82   fDist12toPrim(source.fDist12toPrim),
  83   fDist23toPrim(source.fDist23toPrim)
  84 {
  85   //
  86   // Copy constructor
  87   //
  88 }
  89 //--------------------------------------------------------------------------
  90 AliAODRecoDecayHF3Prong &AliAODRecoDecayHF3Prong::operator=(const AliAODRecoDecayHF3Prong &source)
  91 {
  92   //
  93   // assignment operator
  94   //
  95   if(&source == this) return *this;
  96
  97   AliAODRecoDecayHF::operator=(source);
  98
  99   fDist12toPrim= source.fDist12toPrim;
 100   fDist23toPrim= source.fDist23toPrim;
 101   fSigmaVert= source.fSigmaVert;
 102
 103   return *this;
 104 }
 105 //--------------------------------------------------------------------------
 106 Bool_t AliAODRecoDecayHF3Prong::SelectDplus(const Double_t *cuts)
 107   const {
 108 //
 109 // This function compares the Dplus with a set of cuts:
 110 //
 111 // cuts[0] = inv. mass half width [GeV]
 112 // cuts[1] = pTK [GeV/c]
 113 // cuts[2] = pTPi [GeV/c]
 114 // cuts[3] = d0K [cm]   lower limit!
 115 // cuts[4] = d0Pi [cm]  lower limit!
 116 // cuts[5] = dist12 (cm)
 117 // cuts[6] = sigmavert (cm)
 118 // cuts[7] = dist prim-sec (cm)
 119 // cuts[8] = pM=Max{pT1,pT2,pT3} (GeV/c)
 120 // cuts[9] = cosThetaPoint
 121 // cuts[10] = Sum d0^2 (cm^2)
 122 // cuts[11] = dca cut (cm)
 123 //
 124 // If candidate Dplus does not pass the cuts return kFALSE
 125 //
 126
 127   Double_t mDplusPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(411)->Mass();
 128   Double_t mDplus=InvMassDplus();
 129   if(TMath::Abs(mDplus-mDplusPDG)>cuts[0])return kFALSE;
 130   //single track
 131   if(TMath::Abs(PtProng(1)) < cuts[1] || TMath::Abs(Getd0Prong(1))<cuts[3])return kFALSE;//Kaon
 132   if(TMath::Abs(PtProng(0)) < cuts[2] || TMath::Abs(Getd0Prong(0))<cuts[4])return kFALSE;//Pion1
 133   if(TMath::Abs(PtProng(2)) < cuts[2] || TMath::Abs(Getd0Prong(2))<cuts[4])return kFALSE;//Pion2
 134
 135   //DCA
 136   for(Int_t i=0;i<3;i++) if(GetDCA(i)>cuts[11])return kFALSE;
 137
 138   //2track cuts
 139   if(fDist12toPrim<cuts[5] || fDist23toPrim<cuts[5])return kFALSE;
 140   if(Getd0Prong(0)*Getd0Prong(1)<0. && Getd0Prong(2)*Getd0Prong(1)<0.)return kFALSE;
 141
 142   //sec vert
 143   if(fSigmaVert>cuts[6])return kFALSE;
 144
 145   if(DecayLength()<cuts[7])return kFALSE;
 146
 147   if(TMath::Abs(PtProng(0))<cuts[8] && TMath::Abs(PtProng(1))<cuts[8] && TMath::Abs(PtProng(2))<cuts[8])return kFALSE;
 148   if(CosPointingAngle()   < cuts[9])return kFALSE;
 149   Double_t sum2=Getd0Prong(0)*Getd0Prong(0)+Getd0Prong(1)*Getd0Prong(1)+Getd0Prong(2)*Getd0Prong(2);
 150   if(sum2<cuts[10])return kFALSE;
 151   return kTRUE;
 152 }
 153 //--------------------------------------------------------------------------
 154 Bool_t AliAODRecoDecayHF3Prong::SelectDs(const Double_t *cuts,Int_t &okDsKKpi,Int_t &okDspiKK, Int_t &okMassPhi, Int_t &okMassK0star)
 155   const {
 156 //
 157 // This function compares the Ds with a set of cuts
 158 // (same variables as D+, for now)
 159 //
 160 // cuts[0] = inv. mass half width [GeV]
 161 // cuts[1] = pTK [GeV/c]
 162 // cuts[2] = pTPi [GeV/c]
 163 // cuts[3] = d0K [cm]   lower limit!
 164 // cuts[4] = d0Pi [cm]  lower limit!
 165 // cuts[5] = dist12 (cm)
 166 // cuts[6] = sigmavert (cm)
 167 // cuts[7] = dist prim-sec (cm)
 168 // cuts[8] = pM=Max{pT1,pT2,pT3} (GeV/c)
 169 // cuts[9] = cosThetaPoint
 170 // cuts[10] = Sum d0^2 (cm^2)
 171 // cuts[11] = dca cut (cm)
 172 // cuts[12] = max. inv. mass difference(Mphi-MKK) [GeV]
 173 // cuts[13] = max. inv. mass difference(MK0*-MKpi) [GeV]
 174 //
 175 // If candidate Ds does not pass the cuts return kFALSE
 176 //
 177   Double_t mDsKKpi,mDspiKK;
 178   okDsKKpi=1; okDspiKK=1;
 179   okMassPhi=0; okMassK0star=0;
 180
 181   Double_t mDsPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(431)->Mass();
 182
 183   mDsKKpi=InvMassDsKKpi();
 184   mDspiKK=InvMassDspiKK();
 185
 186   if(TMath::Abs(mDsKKpi-mDsPDG)>cuts[0]) okDsKKpi = 0;
 187   if(TMath::Abs(mDspiKK-mDsPDG)>cuts[0]) okDspiKK = 0;
 188   if(!okDsKKpi && !okDspiKK) return kFALSE;
 189
 190   //single track
 191   if(TMath::Abs(PtProng(0)) < cuts[1] || TMath::Abs(Getd0Prong(0))<cuts[3])return kFALSE;//Kaon1
 192   if(TMath::Abs(PtProng(1)) < cuts[1] || TMath::Abs(Getd0Prong(1))<cuts[3])return kFALSE;//Kaon2
 193   if(TMath::Abs(PtProng(2)) < cuts[2] || TMath::Abs(Getd0Prong(2))<cuts[4])return kFALSE;//Pion
 194
 195   // cuts on resonant decays (via Phi or K0*)
 196   Double_t mPhiPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(333)->Mass();
 197   Double_t mK0starPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(313)->Mass();
 198   if(okDsKKpi){
 199     Double_t mass01phi=InvMass2Prongs(0,1,321,321);
 200     Double_t mass12K0s=InvMass2Prongs(1,2,321,211);
 201     if(TMath::Abs(mass01phi-mPhiPDG)<cuts[12]) okMassPhi=1;
 202     if(TMath::Abs(mass12K0s-mK0starPDG)<cuts[13]) okMassK0star = 1;
 203     if(!okMassPhi && !okMassK0star) okDsKKpi=kFALSE;
 204   }
 205   if(okDspiKK){
 206     Double_t mass01K0s=InvMass2Prongs(0,1,211,321);
 207     Double_t mass12phi=InvMass2Prongs(1,2,321,321);
 208     if(TMath::Abs(mass01K0s-mK0starPDG)<cuts[13]) okMassK0star = 1;
 209     if(TMath::Abs(mass12phi-mPhiPDG)<cuts[12]) okMassPhi=1;
 210     if(!okMassPhi && !okMassK0star) okDspiKK=kFALSE;
 211   }
 212   if(!okDsKKpi && !okDspiKK) return kFALSE;
 213
 214
 215
 216
 217   //DCA
 218   for(Int_t i=0;i<3;i++) if(GetDCA(i)>cuts[11])return kFALSE;
 219
 220   //2track cuts
 221   if(fDist12toPrim<cuts[5] || fDist23toPrim<cuts[5])return kFALSE;
 222
 223   //sec vert
 224   if(fSigmaVert>cuts[6])return kFALSE;
 225
 226   if(DecayLength()<cuts[7])return kFALSE;
 227
 228   if(TMath::Abs(PtProng(0))<cuts[8] && TMath::Abs(PtProng(1))<cuts[8] && TMath::Abs(PtProng(2))<cuts[8])return kFALSE;
 229   if(CosPointingAngle()   < cuts[9])return kFALSE;
 230   Double_t sum2=Getd0Prong(0)*Getd0Prong(0)+Getd0Prong(1)*Getd0Prong(1)+Getd0Prong(2)*Getd0Prong(2);
 231   if(sum2<cuts[10])return kFALSE;
 232
 233   return kTRUE;
 234 }
 235 //--------------------------------------------------------------------------
 236 Bool_t AliAODRecoDecayHF3Prong::SelectLc(const Double_t *cuts,Int_t &okLcpKpi,Int_t &okLcpiKp)
 237   const {
 238 //
 239 // This function compares the Lc with a set of cuts
 240 // (same variables as D+, for now)
 241 //
 242 // cuts[0] = inv. mass half width [GeV]
 243 // cuts[1] = pTP [GeV/c]
 244 // cuts[2] = pTPi and pTK [GeV/c]
 245 // cuts[3] = d0P [cm]   lower limit!
 246 // cuts[4] = d0Pi and d0K [cm]  lower limit!
 247 // cuts[5] = dist12 (cm)
 248 // cuts[6] = sigmavert (cm)
 249 // cuts[7] = dist prim-sec (cm)
 250 // cuts[8] = pM=Max{pT1,pT2,pT3} (GeV/c)
 251 // cuts[9] = cosThetaPoint
 252 // cuts[10] = Sum d0^2 (cm^2)
 253 // cuts[11] = dca cut (cm)
 254 //
 255 // If candidate Lc does not pass the cuts return kFALSE
 256 //
 257   Double_t mLcpKpi,mLcpiKp;
 258   okLcpKpi=1; okLcpiKp=1;
 259
 260   Double_t mLcPDG = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(4122)->Mass();
 261
 262   mLcpKpi=InvMassLcpKpi();
 263   mLcpiKp=InvMassLcpiKp();
 264
 265   if(TMath::Abs(mLcpKpi-mLcPDG)>cuts[0]) okLcpKpi = 0;
 266   if(TMath::Abs(mLcpiKp-mLcPDG)>cuts[0]) okLcpiKp = 0;
 267   if(!okLcpKpi && !okLcpiKp) return kFALSE;
 268
 269   //single track
 270   if(TMath::Abs(PtProng(0)) < cuts[1] || TMath::Abs(Getd0Prong(0))<cuts[3])return kFALSE;//Proton
 271   if(TMath::Abs(PtProng(1)) < cuts[2] || TMath::Abs(Getd0Prong(1))<cuts[4])return kFALSE;//Kaon
 272   if(TMath::Abs(PtProng(2)) < cuts[2] || TMath::Abs(Getd0Prong(2))<cuts[4])return kFALSE;//Pion
 273
 274   //DCA
 275   for(Int_t i=0;i<3;i++) if(GetDCA(i)>cuts[11])return kFALSE;
 276
 277   //2track cuts
 278   if(fDist12toPrim<cuts[5] || fDist23toPrim<cuts[5])return kFALSE;
 279   if(Getd0Prong(0)*Getd0Prong(1)<0. && Getd0Prong(2)*Getd0Prong(1)<0.)return kFALSE;
 280
 281   //sec vert
 282   if(fSigmaVert>cuts[6])return kFALSE;
 283
 284   if(DecayLength()<cuts[7])return kFALSE;
 285
 286   if(TMath::Abs(PtProng(0))<cuts[8] && TMath::Abs(PtProng(1))<cuts[8] && TMath::Abs(PtProng(2))<cuts[8])return kFALSE;
 287   if(CosPointingAngle()   < cuts[9])return kFALSE;
 288   Double_t sum2=Getd0Prong(0)*Getd0Prong(0)+Getd0Prong(1)*Getd0Prong(1)+Getd0Prong(2)*Getd0Prong(2);
 289   if(sum2<cuts[10])return kFALSE;
 290
 291   return kTRUE;
 292 }
 293
 294
 295 //----------------------------------------------------------------------
 296 Double_t AliAODRecoDecayHF3Prong::CosPiKPhiRFrame(Int_t option)
 297 const {
 298   // computes cosine of angle between pi and K in the phi rest frame
 299
 300  Int_t indexPi;
 301  Int_t indexK1;
 302  Int_t indexK2;
 303
 304   if (option==0){ //KKpi
 305     indexPi=2;
 306     indexK1=0;
 307     indexK2=1;
 308   }else{   //piKK
 309     indexPi=0;
 310     indexK1=1;
 311     indexK2=2;
 312   }
 313
 314   Double_t ePhi=EProng(indexK1,321)+EProng(indexK2,321);
 315   Double_t pxPhi=PxProng(indexK1)+PxProng(indexK2);
 316   Double_t pyPhi=PyProng(indexK1)+PyProng(indexK2);
 317   Double_t pzPhi=PzProng(indexK1)+PzProng(indexK2);
 318   Double_t bxPhi=pxPhi/ePhi;
 319   Double_t byPhi=pyPhi/ePhi;
 320   Double_t bzPhi=pzPhi/ePhi;
 321
 322   TVector3 vecK1Phiframe;
 323   TLorentzVector* vecK1=new TLorentzVector(PxProng(indexK1),PyProng(indexK1),PzProng(indexK1),EProng(indexK1,321));
 324   vecK1->Boost(-bxPhi,-byPhi,-bzPhi);
 325   vecK1->Boost(vecK1Phiframe);
 326   vecK1Phiframe=vecK1->BoostVector();
 327
 328   TVector3 vecPiPhiframe;
 329   TLorentzVector* vecPi=new TLorentzVector(PxProng(indexPi),PyProng(indexPi),PzProng(indexPi),EProng(indexPi,211));
 330   vecPi->Boost(-bxPhi,-byPhi,-bzPhi);
 331   vecPi->Boost(vecPiPhiframe);
 332   vecPiPhiframe=vecPi->BoostVector();
 333
 334   Double_t innera=vecPiPhiframe.Dot(vecK1Phiframe);
 335   Double_t norm1a=TMath::Sqrt(vecPiPhiframe.Dot(vecPiPhiframe));
 336   Double_t norm2a=TMath::Sqrt(vecK1Phiframe.Dot(vecK1Phiframe));
 337   Double_t cosK1PhiFrame=innera/(norm1a*norm2a);
 338
 339   return cosK1PhiFrame;
 340
 341 }
 342
 343 //----------------------------------------------------------------------
 344 Double_t AliAODRecoDecayHF3Prong::CosPiDsLabFrame(Int_t option)
 345 const {
 346   // computes cosine of angle between pi and Ds in the Ds rest frame
 347
 348  Int_t indexPi;
 349
 350   if (option==0){ //KKpi
 351     indexPi=2;
 352   }else{ //piKK
 353     indexPi=0;
 354   }
 355
 356
 357   Double_t bxD=Px()/E(431);
 358   Double_t byD=Py()/E(431);
 359   Double_t bzD=Pz()/E(431);
 360
 361   TVector3 piDsframe;
 362   TLorentzVector* vecPi=new TLorentzVector(PxProng(indexPi),PyProng(indexPi),PzProng(indexPi),EProng(indexPi,211));
 363   vecPi->Boost(-bxD,-byD,-bzD);
 364   vecPi->Boost(piDsframe);
 365   piDsframe=vecPi->BoostVector();
 366
 367   TVector3 vecDs(Px(),Py(),Pz());
 368
 369   Double_t inner=vecDs.Dot(piDsframe);
 370   Double_t norm1=TMath::Sqrt(vecDs.Dot(vecDs));
 371   Double_t norm2=TMath::Sqrt(piDsframe.Dot(piDsframe));
 372   Double_t cosPiDsFrame=inner/(norm1*norm2);
 373
 374
 375   return cosPiDsFrame;
 376
 377 }
 378
 379 //----------------------------------------------------------------------
 380 Double_t AliAODRecoDecayHF3Prong::ComputeSigmaVert(const AliAODEvent* aod) const{
 381   // computes track dispersion around secondary vertex starting from tracks
 382
 383   AliVertexerTracks vertexer(aod->GetMagneticField());
 384   Double_t pos[3],cov[6];
 385   AliAODVertex* aodV=aod->GetPrimaryVertex();
 386   aodV->GetXYZ(pos);
 387   aodV->GetCovarianceMatrix(cov);
 388   Double_t chi2=aodV->GetChi2();
 389   Int_t nC=aodV->GetNContributors();
 390   AliESDVertex vprim(pos,cov,chi2,nC);
 391   vertexer.SetVtxStart(&vprim);
 392   TObjArray threeTrackArray(3);
 393
 394   for(Int_t iDau=0; iDau<GetNDaughters(); iDau++){
 395     AliVTrack* at=(AliVTrack*)GetDaughter(iDau);
 396     threeTrackArray.AddAt(new AliESDtrack(at),iDau);
 397   }
 398
 399   AliESDVertex* secVert=vertexer.VertexForSelectedESDTracks(&threeTrackArray,kFALSE,kTRUE,kFALSE);
 400   Double_t disp=secVert->GetDispersion();
 401
 402   threeTrackArray.Delete();
 403   delete secVert;
 404   return disp;
 405
 406 }