STEER/AliAODTrack.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-2007, 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     *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------------------------
  19 //     AOD track implementation of AliVParticle
  20 //     Author: Markus Oldenburg, CERN
  21 //     Markus.Oldenburg@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include "AliAODTrack.h"
  25
  26 //#include <TPDGCode.h>
  27 //#include <TDatabasePDG.h>
  28
  29 ClassImp(AliAODTrack)
  30
  31 //______________________________________________________________________________
  32 AliAODTrack::AliAODTrack() :
  33   AliVParticle(),
  34   fChi2perNDF(-999.),
  35   fChi2MatchTrigger(0.),
  36   fLabel(-999),
  37   fITSMuonClusterMap(0),
  38   fFilterMap(0),
  39   fID(-999),
  40   fCharge(-99),
  41   fType(kUndef),
  42   fCovMatrix(NULL),
  43   fProdVertex(0x0)
  44 {
  45   // default constructor
  46
  47   SetP();
  48   SetPosition((Float_t*)NULL);
  49   SetPID((Float_t*)NULL);
  50 }
  51
  52 //______________________________________________________________________________
  53 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  54                          Int_t label,
  55                          Double_t p[3],
  56                          Bool_t cartesian,
  57                          Double_t x[3],
  58                          Bool_t isDCA,
  59                          Double_t covMatrix[21],
  60                          Short_t charge,
  61                          UChar_t itsClusMap,
  62                          Double_t pid[10],
  63                          AliAODVertex *prodVertex,
  64                          Bool_t usedForVtxFit,
  65                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
  66                          AODTrk_t ttype,
  67                          UInt_t selectInfo) :
  68   AliVParticle(),
  69   fChi2perNDF(-999.),
  70   fChi2MatchTrigger(0.),
  71   fLabel(label),
  72   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
  73   fFilterMap(selectInfo),
  74   fID(id),
  75   fCharge(charge),
  76   fType(ttype),
  77   fCovMatrix(NULL),
  78   fProdVertex(prodVertex)
  79 {
  80   // constructor
  81
  82   SetP(p, cartesian);
  83   SetPosition(x, isDCA);
  84   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
  85   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
  86   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
  87   SetPID(pid);
  88
  89 }
  90
  91 //______________________________________________________________________________
  92 AliAODTrack::AliAODTrack(Short_t id,
  93                          Int_t label,
  94                          Float_t p[3],
  95                          Bool_t cartesian,
  96                          Float_t x[3],
  97                          Bool_t isDCA,
  98                          Float_t covMatrix[21],
  99                          Short_t charge,
 100                          UChar_t itsClusMap,
 101                          Float_t pid[10],
 102                          AliAODVertex *prodVertex,
 103                          Bool_t usedForVtxFit,
 104                          Bool_t usedForPrimVtxFit,
 105                          AODTrk_t ttype,
 106                          UInt_t selectInfo) :
 107   AliVParticle(),
 108   fChi2perNDF(-999.),
 109   fChi2MatchTrigger(0.),
 110   fLabel(label),
 111   fITSMuonClusterMap(itsClusMap),
 112   fFilterMap(selectInfo),
 113   fID(id),
 114   fCharge(charge),
 115   fType(ttype),
 116   fCovMatrix(NULL),
 117   fProdVertex(prodVertex)
 118 {
 119   // constructor
 120
 121   SetP(p, cartesian);
 122   SetPosition(x, isDCA);
 123   SetUsedForVtxFit(usedForVtxFit);
 124   SetUsedForPrimVtxFit(usedForPrimVtxFit);
 125   if(covMatrix) SetCovMatrix(covMatrix);
 126   SetPID(pid);
 127 }
 128
 129 //______________________________________________________________________________
 130 AliAODTrack::~AliAODTrack()
 131 {
 132   // destructor
 133   delete fCovMatrix;
 134 }
 135
 136
 137 //______________________________________________________________________________
 138 AliAODTrack::AliAODTrack(const AliAODTrack& trk) :
 139   AliVParticle(trk),
 140   fChi2perNDF(trk.fChi2perNDF),
 141   fChi2MatchTrigger(trk.fChi2MatchTrigger),
 142   fLabel(trk.fLabel),
 143   fITSMuonClusterMap(trk.fITSMuonClusterMap),
 144   fFilterMap(trk.fFilterMap),
 145   fID(trk.fID),
 146   fCharge(trk.fCharge),
 147   fType(trk.fType),
 148   fCovMatrix(NULL),
 149   fProdVertex(trk.fProdVertex)
 150 {
 151   // Copy constructor
 152
 153   trk.GetP(fMomentum);
 154   trk.GetPosition(fPosition);
 155   SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 156   SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 157   if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 158   SetPID(trk.fPID);
 159
 160 }
 161
 162 //______________________________________________________________________________
 163 AliAODTrack& AliAODTrack::operator=(const AliAODTrack& trk)
 164 {
 165   // Assignment operator
 166   if(this!=&trk) {
 167
 168     AliVParticle::operator=(trk);
 169
 170     trk.GetP(fMomentum);
 171     trk.GetPosition(fPosition);
 172     trk.GetPID(fPID);
 173
 174     fChi2perNDF = trk.fChi2perNDF;
 175     fChi2MatchTrigger = trk.fChi2MatchTrigger;
 176
 177     fID = trk.fID;
 178     fLabel = trk.fLabel;
 179
 180     fITSMuonClusterMap = trk.fITSMuonClusterMap;
 181     fFilterMap = trk.fFilterMap;
 182
 183     fCharge = trk.fCharge;
 184     fType = trk.fType;
 185
 186     delete fCovMatrix;
 187     if(trk.fCovMatrix) fCovMatrix=new AliAODRedCov<6>(*trk.fCovMatrix);
 188     else fCovMatrix=NULL;
 189     fProdVertex = trk.fProdVertex;
 190
 191     SetUsedForVtxFit(trk.GetUsedForVtxFit());
 192     SetUsedForPrimVtxFit(trk.GetUsedForPrimVtxFit());
 193   }
 194
 195   return *this;
 196 }
 197
 198 //______________________________________________________________________________
 199 Double_t AliAODTrack::M(AODTrkPID_t pid) const
 200 {
 201   // Returns the mass.
 202   // Masses for nuclei don't exist in the PDG tables, therefore they were put by hand.
 203
 204   switch (pid) {
 205
 206   case kElectron :
 207     return 0.000510999; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(11/*::kElectron*/)->Mass();
 208     break;
 209
 210   case kMuon :
 211     return 0.1056584; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(13/*::kMuonMinus*/)->Mass();
 212     break;
 213
 214   case kPion :
 215     return 0.13957; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(211/*::kPiPlus*/)->Mass();
 216     break;
 217
 218   case kKaon :
 219     return 0.4937; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(321/*::kKPlus*/)->Mass();
 220     break;
 221
 222   case kProton :
 223     return 0.9382720; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(2212/*::kProton*/)->Mass();
 224     break;
 225
 226   case kDeuteron :
 227     return 1.8756; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010020)->Mass();
 228     break;
 229
 230   case kTriton :
 231     return 2.8089; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000010030)->Mass();
 232     break;
 233
 234   case kHelium3 :
 235     return 2.8084; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020030)->Mass();
 236     break;
 237
 238   case kAlpha :
 239     return 3.7274; //TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(1000020040)->Mass();
 240     break;
 241
 242   case kUnknown :
 243     return -999.;
 244     break;
 245
 246   default :
 247     return -999.;
 248   }
 249 }
 250
 251 //______________________________________________________________________________
 252 Double_t AliAODTrack::E(AODTrkPID_t pid) const
 253 {
 254   // Returns the energy of the particle of a given pid.
 255
 256   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 257     Double_t m = M(pid);
 258     return TMath::Sqrt(P()*P() + m*m);
 259   } else { // pid unknown
 260     return -999.;
 261   }
 262 }
 263
 264 //______________________________________________________________________________
 265 Double_t AliAODTrack::Y(AODTrkPID_t pid) const
 266 {
 267   // Returns the rapidity of a particle of a given pid.
 268
 269   if (pid != kUnknown) { // particle was identified
 270     Double_t e = E(pid);
 271     Double_t pz = Pz();
 272     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 273       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 274     } else { // energy not known or equal to pz
 275       return -999.;
 276     }
 277   } else { // pid unknown
 278     return -999.;
 279   }
 280 }
 281
 282 //______________________________________________________________________________
 283 Double_t AliAODTrack::Y(Double_t m) const
 284 {
 285   // Returns the rapidity of a particle of a given mass.
 286
 287   if (m >= 0.) { // mass makes sense
 288     Double_t e = E(m);
 289     Double_t pz = Pz();
 290     if (e>=0 && e!=pz) { // energy was positive (e.g. not -999.) and not equal to pz
 291       return 0.5*TMath::Log((e+pz)/(e-pz));
 292     } else { // energy not known or equal to pz
 293       return -999.;
 294     }
 295   } else { // pid unknown
 296     return -999.;
 297   }
 298 }
 299
 300 //______________________________________________________________________________
 301 AliAODTrack::AODTrkPID_t AliAODTrack::GetMostProbablePID() const
 302 {
 303   // Returns the most probable PID array element.
 304
 305   Int_t nPID = 10;
 306   if (fPID) {
 307     AODTrkPID_t loc = kUnknown;
 308     Double_t max = 0.;
 309     Bool_t allTheSame = kTRUE;
 310
 311     for (Int_t iPID = 0; iPID < nPID; iPID++) {
 312       if (fPID[iPID] >= max) {
 313         if (fPID[iPID] > max) {
 314           allTheSame = kFALSE;
 315           max = fPID[iPID];
 316           loc = (AODTrkPID_t)iPID;
 317         } else {
 318           allTheSame = kTRUE;
 319         }
 320       }
 321     }
 322
 323     return allTheSame ? kUnknown : loc;
 324   } else {
 325     return kUnknown;
 326   }
 327 }
 328
 329 //______________________________________________________________________________
 330 void AliAODTrack::ConvertAliPIDtoAODPID()
 331 {
 332   // Converts AliPID array.
 333   // The numbering scheme is the same for electrons, muons, pions, kaons, and protons.
 334   // Everything else has to be set to zero.
 335
 336   fPID[kDeuteron] = 0.;
 337   fPID[kTriton]   = 0.;
 338   fPID[kHelium3]  = 0.;
 339   fPID[kAlpha]    = 0.;
 340   fPID[kUnknown]  = 0.;
 341
 342   return;
 343 }
 344
 345
 346 //______________________________________________________________________________
 347 template <class T> void AliAODTrack::SetP(const T *p, const Bool_t cartesian)
 348 {
 349   // Set the momentum
 350
 351   if (p) {
 352     if (cartesian) {
 353       Double_t pt2 = p[0]*p[0] + p[1]*p[1];
 354       Double_t pp  = TMath::Sqrt(pt2 + p[2]*p[2]);
 355
 356       fMomentum[0] = TMath::Sqrt(pt2); // pt
 357       fMomentum[1] = (pt2 != 0.) ? TMath::Pi()+TMath::ATan2(-p[1], -p[0]) : -999; // phi
 358       fMomentum[2] = (pp != 0.) ? TMath::ACos(p[2] / pp) : -999.; // theta
 359     } else {
 360       fMomentum[0] = p[0];  // pt
 361       fMomentum[1] = p[1];  // phi
 362       fMomentum[2] = p[2];  // theta
 363     }
 364   } else {
 365     fMomentum[0] = -999.;
 366     fMomentum[1] = -999.;
 367     fMomentum[2] = -999.;
 368   }
 369 }
 370
 371 //______________________________________________________________________________
 372 template <class T> void AliAODTrack::SetPosition(const T *x, const Bool_t dca)
 373 {
 374   // set the position
 375
 376   if (x) {
 377     if (!dca) {
 378       ResetBit(kIsDCA);
 379
 380       fPosition[0] = x[0];
 381       fPosition[1] = x[1];
 382       fPosition[2] = x[2];
 383     } else {
 384       SetBit(kIsDCA);
 385       // don't know any better yet
 386       fPosition[0] = -999.;
 387       fPosition[1] = -999.;
 388       fPosition[2] = -999.;
 389     }
 390   } else {
 391     ResetBit(kIsDCA);
 392
 393     fPosition[0] = -999.;
 394     fPosition[1] = -999.;
 395     fPosition[2] = -999.;
 396   }
 397 }
 398
 399 //______________________________________________________________________________
 400 void AliAODTrack::SetDCA(Double_t d, Double_t z)
 401 {
 402   // set the dca
 403   fPosition[0] = d;
 404   fPosition[1] = z;
 405   fPosition[2] = 0.;
 406   SetBit(kIsDCA);
 407 }
 408
 409 //______________________________________________________________________________
 410 void AliAODTrack::Print(Option_t* /* option */) const
 411 {
 412   // prints information about AliAODTrack
 413
 414   printf("Object name: %s   Track type: %s\n", GetName(), GetTitle());
 415   printf("        px = %f\n", Px());
 416   printf("        py = %f\n", Py());
 417   printf("        pz = %f\n", Pz());
 418   printf("        pt = %f\n", Pt());
 419   printf("      1/pt = %f\n", OneOverPt());
 420   printf("     theta = %f\n", Theta());
 421   printf("       phi = %f\n", Phi());
 422   printf("  chi2/NDF = %f\n", Chi2perNDF());
 423   printf("    charge = %d\n", Charge());
 424   printf(" PID object: %p\n", PID());
 425 }
 426
 427 void AliAODTrack::SetMatchTrigger(Int_t MatchTrigger){
 428 //
 429 // Set the MUON trigger information
 430   switch(MatchTrigger){
 431     case 0: // 0 track does not match trigger
 432       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 433       break;
 434     case 1: // 1 track match but does not pass pt cut
 435       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x40000000;
 436       break;
 437     case 2: // 2 track match Low pt cut
 438       fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0x3fffffff)|0x80000000;
 439       break;
 440     case 3: // 3 track match High pt cut
 441       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap|0xc0000000;
 442       break;
 443     default:
 444       fITSMuonClusterMap=fITSMuonClusterMap&0x3fffffff;
 445       printf("AliAODTrack::SetMatchTrigger unknown case for MatchTrigger: %d\n",MatchTrigger);
 446   }
 447 }
 448
 449 void AliAODTrack::SetHitsPatternInTrigCh(UShort_t hitsPatternInTrigCh){
 450 //
 451 // Set the MUON hit pattern (1 bit per chamber)
 452   fITSMuonClusterMap=(fITSMuonClusterMap&0xffff00ff)|(hitsPatternInTrigCh<<8);
 453 }
 454
 455 Int_t AliAODTrack::HitsMT(Int_t istation, Int_t iplane, Char_t *cathode){
 456 //
 457 // Retrieve hit information for MUON identified by  (station, plane, cathode)
 458   if(cathode){
 459     if(cathode[0]=='x'||cathode[0]=='X'){
 460       if(istation==1){
 461         if(iplane==1)
 462           return (fITSMuonClusterMap&0x8000)?1:0;
 463         else if(iplane==2)
 464           return (fITSMuonClusterMap&0x4000)?1:0;
 465         else
 466           return 0;
 467       }else if(istation==2){
 468         if(iplane==1)
 469           return (fITSMuonClusterMap&0x2000)?1:0;
 470         else if(iplane==2)
 471           return (fITSMuonClusterMap&0x1000)?1:0;
 472         else
 473           return 0;
 474       }else{
 475         return 0;
 476       }
 477     }else if(cathode[0]=='y'||cathode[0]=='Y'){
 478       if(istation==1){
 479         if(iplane==1)
 480           return (fITSMuonClusterMap&0x0800)?1:0;
 481         else if(iplane==2)
 482           return (fITSMuonClusterMap&0x0400)?1:0;
 483         else
 484           return 0;
 485       }else if(istation==2){
 486         if(iplane==1)
 487           return (fITSMuonClusterMap&0x0200)?1:0;
 488         else if(iplane==2)
 489           return (fITSMuonClusterMap&0x0100)?1:0;
 490         else
 491           return 0;
 492       }else{
 493         return 0;
 494       }
 495     }else{
 496       return 0;
 497     }
 498   }else{
 499     if(istation==1){
 500       if(iplane==1)
 501         return (HitsMT(1,1,"X")||HitsMT(1,1,"Y"))?1:0;
 502       else if(iplane==2)
 503         return (HitsMT(1,2,"X")||HitsMT(1,2,"Y"))?1:0;
 504       else
 505         return 0;
 506     }else if(istation==2){
 507       if(iplane==1)
 508         return (HitsMT(2,1,"X")||HitsMT(2,1,"Y"))?1:0;
 509       else if(iplane==2)
 510         return (HitsMT(2,2,"X")||HitsMT(2,2,"Y"))?1:0;
 511       else
 512         return 0;
 513     }else{
 514       return 0;
 515     }
 516   }
 517 }
 518
 519 Int_t AliAODTrack::HitsMuonChamber(Int_t MuonChamber){
 520 // Retrieve hit information for MUON Chamber
 521   switch(MuonChamber){
 522     case 11:
 523       return HitsMT(1,1);
 524     case 12:
 525       return HitsMT(1,2);
 526     case 13:
 527       return HitsMT(2,1);
 528     case 14:
 529       return HitsMT(2,2);
 530     default:
 531       printf("Unknown MUON chamber: %d\n",MuonChamber);
 532       return 0;
 533   }
 534 }
 535
 536
 537
 538 Bool_t AliAODTrack::PropagateTo(Double_t xk, Double_t b) {
 539   //----------------------------------------------------------------
 540   // Propagate this track to the plane X=xk (cm) in the field "b" (kG)
 541   // This is in local coordinates!!!
 542   //----------------------------------------------------------------
 543
 544   Double_t alpha = 0.;
 545   Double_t localP[3] = {Px(), Py(), Pz()}; // set global (sic!) p
 546   Global2LocalMomentum(localP, Charge(), alpha); // convert global to local momentum
 547
 548   AliAODVertex *origin = (AliAODVertex*)fProdVertex.GetObject();
 549   Double_t localX[3] = {origin->GetX(), origin->GetY(), origin->GetZ()}; // set global (sic!) location of first track point
 550   Global2LocalPosition(localX, alpha); // convert global to local position
 551
 552   Double_t &fX = localX[0];
 553
 554   Double_t dx=xk-fX;
 555   if (TMath::Abs(dx)<=kAlmost0)  return kTRUE;
 556
 557   Double_t crv=localP[0]*b*kB2C;
 558   if (TMath::Abs(b) < kAlmost0Field) crv=0.;
 559
 560   Double_t f1=localP[1], f2=f1 + crv*dx;
 561   if (TMath::Abs(f1) >= kAlmost1) return kFALSE;
 562   if (TMath::Abs(f2) >= kAlmost1) return kFALSE;
 563
 564   Double_t &fP0=localX[1], &fP1=localX[2], &fP2=localP[0], &fP3=localP[1], &fP4=localP[2];
 565   /* covariance matrix to be fixed!
 566   Double_t
 567   &fC00=fC[0],
 568   &fC10=fC[1],   &fC11=fC[2],
 569   &fC20=fC[3],   &fC21=fC[4],   &fC22=fC[5],
 570   &fC30=fC[6],   &fC31=fC[7],   &fC32=fC[8],   &fC33=fC[9],
 571   &fC40=fC[10],  &fC41=fC[11],  &fC42=fC[12],  &fC43=fC[13], &fC44=fC[14];
 572   */
 573   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
 574
 575   fX=xk;
 576   fP0 += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
 577   fP1 += dx*(r2 + f2*(f1+f2)/(r1+r2))*fP3;
 578   fP2 += dx*crv;
 579
 580   //f = F - 1
 581
 582   Double_t f02=    dx/(r1*r1*r1);            Double_t cc=crv/fP4;
 583   Double_t f04=0.5*dx*dx/(r1*r1*r1);         f04*=cc;
 584   Double_t f12=    dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);
 585   Double_t f14=0.5*dx*dx*fP3*f1/(r1*r1*r1);  f14*=cc;
 586   Double_t f13=    dx/r1;
 587   Double_t f24=    dx;                       f24*=cc;
 588
 589   /* covariance matrix to be fixed!
 590   //b = C*ft
 591   Double_t b00=f02*fC20 + f04*fC40, b01=f12*fC20 + f14*fC40 + f13*fC30;
 592   Double_t b02=f24*fC40;
 593   Double_t b10=f02*fC21 + f04*fC41, b11=f12*fC21 + f14*fC41 + f13*fC31;
 594   Double_t b12=f24*fC41;
 595   Double_t b20=f02*fC22 + f04*fC42, b21=f12*fC22 + f14*fC42 + f13*fC32;
 596   Double_t b22=f24*fC42;
 597   Double_t b40=f02*fC42 + f04*fC44, b41=f12*fC42 + f14*fC44 + f13*fC43;
 598   Double_t b42=f24*fC44;
 599   Double_t b30=f02*fC32 + f04*fC43, b31=f12*fC32 + f14*fC43 + f13*fC33;
 600   Double_t b32=f24*fC43;
 601
 602   //a = f*b = f*C*ft
 603   Double_t a00=f02*b20+f04*b40,a01=f02*b21+f04*b41,a02=f02*b22+f04*b42;
 604   Double_t a11=f12*b21+f14*b41+f13*b31,a12=f12*b22+f14*b42+f13*b32;
 605   Double_t a22=f24*b42;
 606
 607   //F*C*Ft = C + (b + bt + a)
 608   fC00 += b00 + b00 + a00;
 609   fC10 += b10 + b01 + a01;
 610   fC20 += b20 + b02 + a02;
 611   fC30 += b30;
 612   fC40 += b40;
 613   fC11 += b11 + b11 + a11;
 614   fC21 += b21 + b12 + a12;
 615   fC31 += b31;
 616   fC41 += b41;
 617   fC22 += b22 + b22 + a22;
 618   fC32 += b32;
 619   fC42 += b42;
 620   */
 621
 622   Local2GlobalMomentum(localP, alpha); // convert local to global momentum
 623   SetP(localP);
 624
 625   return kTRUE;
 626 }