STEER/AliESDcascade.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, 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  *                                                                        *
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   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  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 //               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 //     Modified by: Antonin Maire,IPHC, Antonin.Maire@ires.in2p3.fr
  25 //            and  Boris Hippolyte,IPHC, hippolyt@in2p3.fr
  26 //-------------------------------------------------------------------------
  27
  28 #include <TDatabasePDG.h>
  29 #include <TMath.h>
  30 #include <TVector3.h>
  31
  32 #include "AliESDcascade.h"
  33 #include "AliLog.h"
  34
  35 ClassImp(AliESDcascade)
  36
  37 AliESDcascade::AliESDcascade() :
  38   AliESDv0(),
  39   fEffMassXi(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kXiMinus)->Mass()),
  40   fChi2Xi(1024),
  41   fDcaXiDaughters(1024),
  42   fPdgCodeXi(kXiMinus),
  43   fBachIdx(-1)
  44 {
  45   //--------------------------------------------------------------------
  46   // Default constructor  (Xi-)
  47   //--------------------------------------------------------------------
  48   for (Int_t j=0; j<3; j++) {
  49     fPosXi[j]=0.;
  50     fBachMom[j]=0.;
  51   }
  52
  53   fPosCovXi[0]=1024;
  54   fPosCovXi[1]=fPosCovXi[2]=0.;
  55   fPosCovXi[3]=1024;
  56   fPosCovXi[4]=0.;
  57   fPosCovXi[5]=1024;
  58
  59   fBachMomCov[0]=1024;
  60   fBachMomCov[1]=fBachMomCov[2]=0.;
  61   fBachMomCov[3]=1024;
  62   fBachMomCov[4]=0.;
  63   fBachMomCov[5]=1024;
  64 }
  65
  66 AliESDcascade::AliESDcascade(const AliESDcascade& cas) :
  67   AliESDv0(cas),
  68   fEffMassXi(cas.fEffMassXi),
  69   fChi2Xi(cas.fChi2Xi),
  70   fDcaXiDaughters(cas.fDcaXiDaughters),
  71   fPdgCodeXi(cas.fPdgCodeXi),
  72   fBachIdx(cas.fBachIdx)
  73 {
  74   //--------------------------------------------------------------------
  75   // The copy constructor
  76   //--------------------------------------------------------------------
  77   for (int i=0; i<3; i++) {
  78     fPosXi[i]     = cas.fPosXi[i];
  79     fBachMom[i] = cas.fBachMom[i];
  80   }
  81   for (int i=0; i<6; i++) {
  82     fPosCovXi[i]   = cas.fPosCovXi[i];
  83     fBachMomCov[i] = cas.fBachMomCov[i];
  84   }
  85 }
  86
  87 AliESDcascade::AliESDcascade(const AliESDv0 &v,
  88                              const AliExternalTrackParam &t, Int_t i) :
  89   AliESDv0(v),
  90   fEffMassXi(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kXiMinus)->Mass()),
  91   fChi2Xi(1024),
  92   fDcaXiDaughters(1024),
  93   fPdgCodeXi(kXiMinus),
  94   fBachIdx(i)
  95 {
  96   //--------------------------------------------------------------------
  97   // Main constructor  (Xi-)
  98   //--------------------------------------------------------------------
  99
 100   Double_t r[3]; t.GetXYZ(r);
 101   Double_t x1=r[0], y1=r[1], z1=r[2]; // position of the bachelor
 102   Double_t p[3]; t.GetPxPyPz(p);
 103   Double_t px1=p[0], py1=p[1], pz1=p[2];// momentum of the bachelor track
 104
 105   Double_t x2,y2,z2;          // position of the V0
 106   v.GetXYZ(x2,y2,z2);
 107   Double_t px2,py2,pz2;       // momentum of V0
 108   v.GetPxPyPz(px2,py2,pz2);
 109
 110   Double_t a2=((x1-x2)*px2+(y1-y2)*py2+(z1-z2)*pz2)/(px2*px2+py2*py2+pz2*pz2);
 111
 112   Double_t xm=x2+a2*px2;
 113   Double_t ym=y2+a2*py2;
 114   Double_t zm=z2+a2*pz2;
 115
 116   // position of the cascade decay
 117
 118   fPosXi[0]=0.5*(x1+xm); fPosXi[1]=0.5*(y1+ym); fPosXi[2]=0.5*(z1+zm);
 119
 120
 121   // invariant mass of the cascade (default is Ximinus)
 122
 123   Double_t e1=TMath::Sqrt(0.13957*0.13957 + px1*px1 + py1*py1 + pz1*pz1);
 124   Double_t e2=TMath::Sqrt(1.11568*1.11568 + px2*px2 + py2*py2 + pz2*pz2);
 125
 126   fEffMassXi=TMath::Sqrt((e1+e2)*(e1+e2)-
 127     (px1+px2)*(px1+px2)-(py1+py2)*(py1+py2)-(pz1+pz2)*(pz1+pz2));
 128
 129
 130   // momenta of the bachelor and the V0
 131
 132   fBachMom[0]=px1; fBachMom[1]=py1; fBachMom[2]=pz1;
 133
 134   // Setting pdg code and fixing charge
 135   if (t.Charge()<0)
 136     fPdgCodeXi = kXiMinus;
 137   else
 138     fPdgCodeXi = kXiPlusBar;
 139
 140   //PH Covariance matrices: to be calculated correctly in the future
 141   fPosCovXi[0]=1024;
 142   fPosCovXi[1]=fPosCovXi[2]=0.;
 143   fPosCovXi[3]=1024;
 144   fPosCovXi[4]=0.;
 145   fPosCovXi[5]=1024;
 146
 147   fBachMomCov[0]=1024;
 148   fBachMomCov[1]=fBachMomCov[2]=0.;
 149   fBachMomCov[3]=1024;
 150   fBachMomCov[4]=0.;
 151   fBachMomCov[5]=1024;
 152
 153   fChi2Xi=1024.;
 154
 155 }
 156
 157 AliESDcascade& AliESDcascade::operator=(const AliESDcascade& cas)
 158 {
 159   //--------------------------------------------------------------------
 160   // The assignment operator
 161   //--------------------------------------------------------------------
 162
 163   if(this==&cas) return *this;
 164   AliESDv0::operator=(cas);
 165
 166   fEffMassXi = cas.fEffMassXi;
 167   fChi2Xi    = cas.fChi2Xi;
 168   fDcaXiDaughters = cas.fDcaXiDaughters;
 169   fPdgCodeXi      = cas.fPdgCodeXi;
 170   fBachIdx        = cas.fBachIdx;
 171   for (int i=0; i<3; i++) {
 172     fPosXi[i]     = cas.fPosXi[i];
 173     fBachMom[i]   = cas.fBachMom[i];
 174   }
 175   for (int i=0; i<6; i++) {
 176     fPosCovXi[i]   = cas.fPosCovXi[i];
 177     fBachMomCov[i] = cas.fBachMomCov[i];
 178   }
 179   return *this;
 180 }
 181
 182 void AliESDcascade::Copy(TObject &obj) const {
 183
 184   // this overwrites the virtual TOBject::Copy()
 185   // to allow run time copying without casting
 186   // in AliESDEvent
 187
 188   if(this==&obj)return;
 189   AliESDcascade *robj = dynamic_cast<AliESDcascade*>(&obj);
 190   if(!robj)return; // not an AliESDcascade
 191   *robj = *this;
 192 }
 193
 194 AliESDcascade::~AliESDcascade() {
 195   //--------------------------------------------------------------------
 196   // Empty destructor
 197   //--------------------------------------------------------------------
 198 }
 199
 200 // Start with AliVParticle functions
 201 Double_t AliESDcascade::E() const {
 202   //--------------------------------------------------------------------
 203   // This gives the energy assuming the ChangeMassHypothesis was called
 204   //--------------------------------------------------------------------
 205   return E(fPdgCodeXi);
 206 }
 207
 208 Double_t AliESDcascade::Y() const {
 209   //--------------------------------------------------------------------
 210   // This gives the energy assuming the ChangeMassHypothesis was called
 211   //--------------------------------------------------------------------
 212   return Y(fPdgCodeXi);
 213 }
 214
 215 // Then extend AliVParticle functions
 216 Double_t AliESDcascade::E(Int_t pdg) const {
 217   //--------------------------------------------------------------------
 218   // This gives the energy with the particle hypothesis as argument
 219   //--------------------------------------------------------------------
 220   Double_t mass = TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(pdg)->Mass();
 221   return TMath::Sqrt(mass*mass+P()*P());
 222 }
 223
 224 Double_t AliESDcascade::Y(Int_t pdg) const {
 225   //--------------------------------------------------------------------
 226   // This gives the rapidity with the particle hypothesis as argument
 227   //--------------------------------------------------------------------
 228   return 0.5*TMath::Log((E(pdg)+Pz())/(E(pdg)-Pz()+1.e-13));
 229 }
 230
 231 // Now the functions for analysis consistency
 232 Double_t AliESDcascade::RapXi() const {
 233   //--------------------------------------------------------------------
 234   // This gives the pseudorapidity assuming a (Anti) Xi particle
 235   //--------------------------------------------------------------------
 236   return Y(kXiMinus);
 237 }
 238
 239 Double_t AliESDcascade::RapOmega() const {
 240   //--------------------------------------------------------------------
 241   // This gives the pseudorapidity assuming a (Anti) Omega particle
 242   //--------------------------------------------------------------------
 243   return Y(kOmegaMinus);
 244 }
 245
 246 Double_t AliESDcascade::AlphaXi() const {
 247   //--------------------------------------------------------------------
 248   // This gives the Armenteros-Podolanski alpha
 249   //--------------------------------------------------------------------
 250   TVector3 momBach(fBachMom[0],fBachMom[1],fBachMom[2]);
 251   TVector3 momV0(fNmom[0]+fPmom[0],fNmom[1]+fPmom[1],fNmom[2]+fPmom[2]);
 252   TVector3 momTot(Px(),Py(),Pz());
 253
 254   Double_t lQlBach = momBach.Dot(momTot)/momTot.Mag();
 255   Double_t lQlV0 = momV0.Dot(momTot)/momTot.Mag();
 256
 257   return 1.-2./(1.+lQlBach/lQlV0);
 258 }
 259
 260 Double_t AliESDcascade::PtArmXi() const {
 261   //--------------------------------------------------------------------
 262   // This gives the Armenteros-Podolanski ptarm
 263   //--------------------------------------------------------------------
 264   TVector3 momBach(fBachMom[0],fBachMom[1],fBachMom[2]);
 265   TVector3 momTot(Px(),Py(),Pz());
 266
 267   return momBach.Perp(momTot);
 268 }
 269
 270 // Then the older functions
 271 Double_t AliESDcascade::ChangeMassHypothesis(Double_t &v0q, Int_t code) {
 272   //--------------------------------------------------------------------
 273   // This function changes the mass hypothesis for this cascade
 274   // and returns the "kinematical quality" of this hypothesis
 275   // together with the "quality" of associated V0 (argument v0q)
 276   //--------------------------------------------------------------------
 277   Double_t nmass=0.13957, pmass=0.93827, ps0=0.101;
 278   Double_t bmass=0.13957, mass =1.3213,  ps =0.139;
 279
 280   if (Charge()*code<0)
 281     fPdgCodeXi = code;
 282   else {
 283     AliWarning("Chosen PDG code does not match the sign of the bachelor... Corrected !!");
 284     fPdgCodeXi = -code;
 285   }
 286
 287   switch (fPdgCodeXi) {
 288   case kXiMinus:
 289        break;
 290   case kXiPlusBar:
 291        nmass=0.93827; pmass=0.13957;
 292        break;
 293   case kOmegaMinus:
 294        bmass=0.49368; mass=1.67245; ps=0.211;
 295        break;
 296   case kOmegaPlusBar:
 297        nmass=0.93827; pmass=0.13957;
 298        bmass=0.49368; mass=1.67245; ps=0.211;
 299        break;
 300   default:
 301        AliError("Invalide PDG code !  Assuming a Xi particle...");
 302        if (Charge()<0) {
 303          fPdgCodeXi=kXiMinus;
 304        }
 305        else {
 306          fPdgCodeXi=kXiPlusBar;
 307          nmass=0.93827; pmass=0.13957;
 308        }
 309     break;
 310   }
 311
 312   Double_t pxn=fNmom[0], pyn=fNmom[1], pzn=fNmom[2];
 313   Double_t pxp=fPmom[0], pyp=fPmom[1], pzp=fPmom[2];
 314
 315   Double_t px0=pxn+pxp, py0=pyn+pyp, pz0=pzn+pzp;
 316   Double_t p0=TMath::Sqrt(px0*px0 + py0*py0 + pz0*pz0);
 317
 318   Double_t e0=TMath::Sqrt(1.11568*1.11568 + p0*p0);
 319   Double_t beta0=p0/e0;
 320   Double_t pln=(pxn*px0 + pyn*py0 + pzn*pz0)/p0;
 321   Double_t plp=(pxp*px0 + pyp*py0 + pzp*pz0)/p0;
 322   Double_t pt2=pxp*pxp + pyp*pyp + pzp*pzp - plp*plp;
 323
 324   Double_t a=(plp-pln)/(plp+pln);
 325   a -= (pmass*pmass-nmass*nmass)/(1.11568*1.11568);
 326   a = 0.25*beta0*beta0*1.11568*1.11568*a*a + pt2;
 327
 328
 329   v0q=a - ps0*ps0;
 330
 331
 332   Double_t pxb=fBachMom[0], pyb=fBachMom[1], pzb=fBachMom[2];
 333
 334   Double_t eb=TMath::Sqrt(bmass*bmass + pxb*pxb + pyb*pyb + pzb*pzb);
 335   Double_t pxl=px0+pxb, pyl=py0+pyb, pzl=pz0+pzb;
 336   Double_t pl=TMath::Sqrt(pxl*pxl + pyl*pyl + pzl*pzl);
 337
 338   fEffMassXi=TMath::Sqrt(((e0+eb)-pl)*((e0+eb)+pl));
 339
 340   Double_t beta=pl/(e0+eb);
 341   Double_t pl0=(px0*pxl + py0*pyl + pz0*pzl)/pl;
 342   Double_t plb=(pxb*pxl + pyb*pyl + pzb*pzl)/pl;
 343   pt2=p0*p0 - pl0*pl0;
 344
 345   a=(pl0-plb)/(pl0+plb);
 346   a -= (1.11568*1.11568-bmass*bmass)/(mass*mass);
 347   a = 0.25*beta*beta*mass*mass*a*a + pt2;
 348
 349   return (a - ps*ps);
 350 }
 351
 352 void
 353 AliESDcascade::GetPxPyPz(Double_t &px, Double_t &py, Double_t &pz) const {
 354   //--------------------------------------------------------------------
 355   // This function returns the cascade momentum (global)
 356   //--------------------------------------------------------------------
 357   px=fNmom[0]+fPmom[0]+fBachMom[0];
 358   py=fNmom[1]+fPmom[1]+fBachMom[1];
 359   pz=fNmom[2]+fPmom[2]+fBachMom[2];
 360 }
 361
 362 void AliESDcascade::GetXYZcascade(Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
 363   //--------------------------------------------------------------------
 364   // This function returns cascade position (global)
 365   //--------------------------------------------------------------------
 366   x=fPosXi[0];
 367   y=fPosXi[1];
 368   z=fPosXi[2];
 369 }
 370
 371 Double_t AliESDcascade::GetDcascade(Double_t x0, Double_t y0, Double_t z0) const {
 372   //--------------------------------------------------------------------
 373   // This function returns the cascade impact parameter
 374   //--------------------------------------------------------------------
 375
 376   Double_t x=fPosXi[0],y=fPosXi[1],z=fPosXi[2];
 377   Double_t px=fNmom[0]+fPmom[0]+fBachMom[0];
 378   Double_t py=fNmom[1]+fPmom[1]+fBachMom[1];
 379   Double_t pz=fNmom[2]+fPmom[2]+fBachMom[2];
 380
 381   Double_t dx=(y0-y)*pz - (z0-z)*py;
 382   Double_t dy=(x0-x)*pz - (z0-z)*px;
 383   Double_t dz=(x0-x)*py - (y0-y)*px;
 384   Double_t d=TMath::Sqrt((dx*dx+dy*dy+dz*dz)/(px*px+py*py+pz*pz));
 385
 386   return d;
 387 }
 388
 389 Double_t AliESDcascade::GetCascadeCosineOfPointingAngle(Double_t refPointX, Double_t refPointY, Double_t refPointZ) const {
 390   // calculates the pointing angle of the cascade wrt a reference point
 391
 392   Double_t momCas[3]; //momentum of the cascade
 393   GetPxPyPz(momCas[0],momCas[1],momCas[2]);
 394
 395   Double_t deltaPos[3]; //vector between the reference point and the cascade vertex
 396   deltaPos[0] = fPosXi[0] - refPointX;
 397   deltaPos[1] = fPosXi[1] - refPointY;
 398   deltaPos[2] = fPosXi[2] - refPointZ;
 399
 400   Double_t momCas2    = momCas[0]*momCas[0] + momCas[1]*momCas[1] + momCas[2]*momCas[2];
 401   Double_t deltaPos2 = deltaPos[0]*deltaPos[0] + deltaPos[1]*deltaPos[1] + deltaPos[2]*deltaPos[2];
 402
 403   Double_t cosinePointingAngle = (deltaPos[0]*momCas[0] +
 404                                   deltaPos[1]*momCas[1] +
 405                                   deltaPos[2]*momCas[2] ) /
 406     TMath::Sqrt(momCas2 * deltaPos2);
 407
 408   return cosinePointingAngle;
 409 }
 410
 411 void AliESDcascade::GetPosCovXi(Double_t cov[6]) const {
 412
 413   for (Int_t i=0; i<6; ++i) cov[i] = fPosCovXi[i];
 414 }