Updated version of the V0 and cascade classes (Boris, Renaud)
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliESDcascade.cxx
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14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //-------------------------------------------------------------------------
19 //               Implementation of the cascade vertex class
20 //              This is part of the Event Summary Data 
21 //              which contains the result of the reconstruction
22 //              and is the main set of classes for analaysis
23 //    Origin: Christian Kuhn, IReS, Strasbourg, christian.kuhn@ires.in2p3.fr
24 //-------------------------------------------------------------------------
25
26 #include <TDatabasePDG.h>
27 #include <TMath.h>
28
29 #include "AliLog.h"
30 #include "AliExternalTrackParam.h"
31 #include "AliESDv0.h"
32 #include "AliESDcascade.h"
33
34 ClassImp(AliESDcascade)
35
36 AliESDcascade::AliESDcascade() : 
37   AliESDv0(),
38   fPdgCode(kXiMinus),
39   fEffMass(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kXiMinus)->Mass()),
40   fChi2Xi(1.e+33),
41   fDcaXiDaughters(999),
42   fBachIdx(-1)
43 {
44   //--------------------------------------------------------------------
45   // Default constructor  (Xi-)
46   //--------------------------------------------------------------------
47   for (Int_t j=0; j<3; j++) {
48     fPosXi[j]=0.;
49     fBachMom[j]=0.;
50   }
51
52   fPosCovXi[0]=1e10;
53   fPosCovXi[1]=fPosCovXi[2]=0.;
54   fPosCovXi[3]=1e10;
55   fPosCovXi[4]=0.;
56   fPosCovXi[5]=1e10;
57
58   fBachMomCov[0]=1e10;
59   fBachMomCov[1]=fBachMomCov[2]=0.;
60   fBachMomCov[3]=1e10;
61   fBachMomCov[4]=0.;
62   fBachMomCov[5]=1e10;
63 }
64
65 AliESDcascade::~AliESDcascade() {
66 }
67
68 AliESDcascade::AliESDcascade(const AliESDv0 &v,
69                              const AliExternalTrackParam &t, Int_t i) : 
70   AliESDv0(v),
71   fPdgCode(kXiMinus),
72   fChi2Xi(1.e+33),
73   fBachIdx(i)
74 {
75   //---------------------------------------------------------------------------------------------
76   // Main constructor  (Xi-)
77   //---------------------------------------------------------------------------------------------
78
79   Double_t r[3]; t.GetXYZ(r);
80   Double_t x1=r[0], y1=r[1], z1=r[2]; // position of the bachelor
81   Double_t p[3]; t.GetPxPyPz(p);
82   Double_t px1=p[0], py1=p[1], pz1=p[2];// momentum of the bachelor track
83
84   Double_t x2,y2,z2;          // position of the V0 
85   v.GetXYZ(x2,y2,z2);    
86   Double_t px2,py2,pz2;       // momentum of V0
87   v.GetPxPyPz(px2,py2,pz2);
88
89   Double_t a2=((x1-x2)*px2+(y1-y2)*py2+(z1-z2)*pz2)/(px2*px2+py2*py2+pz2*pz2);
90
91   Double_t xm=x2+a2*px2;
92   Double_t ym=y2+a2*py2;
93   Double_t zm=z2+a2*pz2;
94
95   //dca between V0 and bachelor
96   
97   fDcaXiDaughters = TMath::Sqrt((x1-xm)*(x1-xm) + (y1-ym)*(y1-ym) + (z1-zm)*(z1-zm));
98
99   // position of the cascade decay
100   
101   fPosXi[0]=0.5*(x1+xm); fPosXi[1]=0.5*(y1+ym); fPosXi[2]=0.5*(z1+zm);
102     
103
104   // invariant mass of the cascade (default is Ximinus)
105   
106   Double_t e1=TMath::Sqrt(0.13957*0.13957 + px1*px1 + py1*py1 + pz1*pz1);
107   Double_t e2=TMath::Sqrt(1.11568*1.11568 + px2*px2 + py2*py2 + pz2*pz2);
108   
109   fEffMass=TMath::Sqrt((e1+e2)*(e1+e2)-
110     (px1+px2)*(px1+px2)-(py1+py2)*(py1+py2)-(pz1+pz2)*(pz1+pz2));
111
112
113   // momenta of the bachelor and the V0
114   
115   fBachMom[0]=px1; fBachMom[1]=py1; fBachMom[2]=pz1; 
116
117   //PH Covariance matrices: to be calculated correctly in the future
118   fPosCovXi[0]=1e10;
119   fPosCovXi[1]=fPosCovXi[2]=0.;
120   fPosCovXi[3]=1e10;
121   fPosCovXi[4]=0.;
122   fPosCovXi[5]=1e10;
123
124   fBachMomCov[0]=1e10;
125   fBachMomCov[1]=fBachMomCov[2]=0.;
126   fBachMomCov[3]=1e10;
127   fBachMomCov[4]=0.;
128   fBachMomCov[5]=1e10;
129
130   fChi2Xi=7.;   
131
132 }
133
134 AliESDcascade::AliESDcascade(const AliESDcascade& cas) :
135   AliESDv0(cas)
136 {
137   //copy constructor
138   fPdgCode = cas.fPdgCode;
139   fEffMass = cas.fEffMass;
140   fChi2Xi  = cas.fChi2Xi;
141   fDcaXiDaughters = cas.fDcaXiDaughters;
142   fBachIdx = cas.fBachIdx;
143   for (int i=0; i<3; i++) {
144     fPosXi[i]     = cas.fPosXi[i];
145     fBachMom[i] = cas.fBachMom[i];
146   }
147   for (int i=0; i<6; i++) {
148     fPosCovXi[i]   = cas.fPosCovXi[i];
149     fBachMomCov[i] = cas.fBachMomCov[i];
150   }
151 }
152
153 AliESDcascade& AliESDcascade::operator=(const AliESDcascade& cas) {
154   //assignment operator
155   if (this != &cas) {
156     AliESDv0::operator=(cas);
157     fPdgCode = cas.fPdgCode;
158     fEffMass = cas.fEffMass;
159     fChi2Xi  = cas.fChi2Xi;
160     fDcaXiDaughters = cas.fDcaXiDaughters;
161     fBachIdx = cas.fBachIdx;
162     for (int i=0; i<3; i++) {
163       fPosXi[i]   = cas.fPosXi[i];
164       fBachMom[i] = cas.fBachMom[i];
165     }
166     for (int i=0; i<6; i++) {
167       fPosCovXi[i]   = cas.fPosCovXi[i];
168       fBachMomCov[i] = cas.fBachMomCov[i];
169     }
170   }
171   return *this;
172 }
173
174 Double_t AliESDcascade::ChangeMassHypothesis(Double_t &v0q, Int_t code) {
175   //--------------------------------------------------------------------
176   // This function changes the mass hypothesis for this cascade
177   // and returns the "kinematical quality" of this hypothesis
178   // together with the "quality" of associated V0 (argument v0q) 
179   //--------------------------------------------------------------------
180   Double_t nmass=0.13957, pmass=0.93827, ps0=0.101; 
181   Double_t bmass=0.13957, mass =1.3213,  ps =0.139;
182
183   fPdgCode=code;
184
185   switch (code) {
186   case 213: 
187        bmass=0.93827; 
188        break;
189   case kXiMinus:
190        break;
191   case kXiPlusBar:
192        nmass=0.93827; pmass=0.13957; 
193        break;
194   case kOmegaMinus: 
195        bmass=0.49368; mass=1.67245; ps=0.211;
196        break;
197   case kOmegaPlusBar: 
198        nmass=0.93827; pmass=0.13957; 
199        bmass=0.49368; mass=1.67245; ps=0.211;
200        break;
201   default:
202        AliError("Invalide PDG code !  Assuming XiMinus's...");
203        fPdgCode=kXiMinus;
204     break;
205   }
206
207   Double_t pxn=fNmom[0], pyn=fNmom[1], pzn=fNmom[2];
208   Double_t pxp=fPmom[0], pyp=fPmom[1], pzp=fPmom[2];
209   Double_t px0=pxn+pxp, py0=pyn+pyp, pz0=pzn+pzp;
210   Double_t p0=TMath::Sqrt(px0*px0 + py0*py0 + pz0*pz0);
211
212   Double_t e0=TMath::Sqrt(1.11568*1.11568 + p0*p0);
213   Double_t beta0=p0/e0;
214   Double_t pln=(pxn*px0 + pyn*py0 + pzn*pz0)/p0;
215   Double_t plp=(pxp*px0 + pyp*py0 + pzp*pz0)/p0;
216   Double_t pt2=pxp*pxp + pyp*pyp + pzp*pzp - plp*plp;
217
218   Double_t a=(plp-pln)/(plp+pln);
219   a -= (pmass*pmass-nmass*nmass)/(1.11568*1.11568);
220   a = 0.25*beta0*beta0*1.11568*1.11568*a*a + pt2;
221
222
223   v0q=a - ps0*ps0;
224
225
226   Double_t pxb=fBachMom[0], pyb=fBachMom[1], pzb=fBachMom[2]; 
227
228   Double_t eb=TMath::Sqrt(bmass*bmass + pxb*pxb + pyb*pyb + pzb*pzb);
229   Double_t pxl=px0+pxb, pyl=py0+pyb, pzl=pz0+pzb;
230   Double_t pl=TMath::Sqrt(pxl*pxl + pyl*pyl + pzl*pzl);
231   
232   fEffMass=TMath::Sqrt((e0+eb)*(e0+eb) - pl*pl);
233
234   Double_t beta=pl/(e0+eb);
235   Double_t pl0=(px0*pxl + py0*pyl + pz0*pzl)/pl;
236   Double_t plb=(pxb*pxl + pyb*pyl + pzb*pzl)/pl;
237   pt2=p0*p0 - pl0*pl0;
238
239   a=(pl0-plb)/(pl0+plb);
240   a -= (1.11568*1.11568-bmass*bmass)/(mass*mass);
241   a = 0.25*beta*beta*mass*mass*a*a + pt2;
242
243   return (a - ps*ps);
244 }
245
246 void 
247 AliESDcascade::GetPxPyPz(Double_t &px, Double_t &py, Double_t &pz) const {
248   //--------------------------------------------------------------------
249   // This function returns the cascade momentum (global)
250   //--------------------------------------------------------------------
251   px=fNmom[0]+fPmom[0]+fBachMom[0]; 
252   py=fNmom[1]+fPmom[1]+fBachMom[1]; 
253   pz=fNmom[2]+fPmom[2]+fBachMom[2]; 
254 }
255
256 void AliESDcascade::GetXYZcascade(Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
257   //--------------------------------------------------------------------
258   // This function returns cascade position (global)
259   //--------------------------------------------------------------------
260   x=fPosXi[0];
261   y=fPosXi[1];
262   z=fPosXi[2];
263 }
264
265 Double_t AliESDcascade::GetDcascade(Double_t x0, Double_t y0, Double_t z0) const {
266   //--------------------------------------------------------------------
267   // This function returns the cascade impact parameter
268   //--------------------------------------------------------------------
269
270   Double_t x=fPosXi[0],y=fPosXi[1],z=fPosXi[2];
271   Double_t px=fNmom[0]+fPmom[0]+fBachMom[0];
272   Double_t py=fNmom[1]+fPmom[1]+fBachMom[1];
273   Double_t pz=fNmom[2]+fPmom[2]+fBachMom[2];
274
275   Double_t dx=(y0-y)*pz - (z0-z)*py; 
276   Double_t dy=(x0-x)*pz - (z0-z)*px;
277   Double_t dz=(x0-x)*py - (y0-y)*px;
278   Double_t d=TMath::Sqrt((dx*dx+dy*dy+dz*dz)/(px*px+py*py+pz*pz));
279
280   return d;
281 }
282
283 Double_t AliESDcascade::GetCascadeCosineOfPointingAngle(Double_t& refPointX, Double_t& refPointY, Double_t& refPointZ) const {
284   // calculates the pointing angle of the cascade wrt a reference point
285
286   Double_t momCas[3]; //momentum of the cascade
287   GetPxPyPz(momCas[0],momCas[1],momCas[2]);
288
289   Double_t deltaPos[3]; //vector between the reference point and the cascade vertex
290   deltaPos[0] = fPosXi[0] - refPointX;
291   deltaPos[1] = fPosXi[1] - refPointY;
292   deltaPos[2] = fPosXi[2] - refPointZ;
293
294   Double_t momCas2    = momCas[0]*momCas[0] + momCas[1]*momCas[1] + momCas[2]*momCas[2];
295   Double_t deltaPos2 = deltaPos[0]*deltaPos[0] + deltaPos[1]*deltaPos[1] + deltaPos[2]*deltaPos[2];
296
297   Double_t cosinePointingAngle = (deltaPos[0]*momCas[0] +
298                                   deltaPos[1]*momCas[1] +
299                                   deltaPos[2]*momCas[2] ) /
300     TMath::Sqrt(momCas2 * deltaPos2);
301   
302   return cosinePointingAngle;
303 }