Updated version of the V0 and cascade classes (Boris, Renaud)
[u/mrichter/AliRoot.git] / STEER / AliESDv0.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  *                                                                        *
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 //               Implementation of the ESD V0 vertex class
20 //            This class is part of the Event Data Summary
21 //            set of classes and contains information about
22 //            V0 kind vertexes generated by a neutral particle
23 //     Origin: Iouri Belikov, IReS, Strasbourg, Jouri.Belikov@cern.ch
24 //-------------------------------------------------------------------------
25
26 #include <Riostream.h>
27 #include <TMath.h>
28 #include <TDatabasePDG.h>
29 #include <TPDGCode.h>
30 #include <TParticlePDG.h>
31
32 #include "AliLog.h"
33 #include "AliESDv0.h"
34 #include "AliExternalTrackParam.h"
35
36 ClassImp(AliESDv0)
37
38 AliESDv0::AliESDv0() :
39   TObject(),
40   fPdgCode(kK0Short),
41   fEffMass(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kK0Short)->Mass()),
42   fDcaV0Daughters(0),
43   fChi2V0(1.e+33),
44   fNidx(0),
45   fPidx(0)
46 {
47   //--------------------------------------------------------------------
48   // Default constructor  (K0s)
49   //--------------------------------------------------------------------
50
51   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
52     fPos[i] = 0.;
53     fNmom[i] = 0.;
54     fPmom[i] = 0.;
55   }
56
57   for (Int_t i=0; i<6; i++) {
58     fPosCov[i]= 0.;
59     fNmomCov[i] = 0.;
60     fPmomCov[i] = 0.;
61   }
62 }
63
64 AliESDv0::AliESDv0(const AliESDv0& rAliESDv0) :
65   TObject(rAliESDv0)
66 {
67   fPdgCode        = rAliESDv0.fPdgCode;
68   fEffMass        = rAliESDv0.fEffMass;
69   fDcaV0Daughters = rAliESDv0.fDcaV0Daughters;
70   fChi2V0         = rAliESDv0.fChi2V0;
71   fNidx           = rAliESDv0.fNidx;
72   fPidx           = rAliESDv0.fPidx;
73
74   for (int i=0; i<3; i++) {
75     fPos[i]  = rAliESDv0.fPos[i];
76     fNmom[i] = rAliESDv0.fNmom[i];
77     fPmom[i] = rAliESDv0.fPmom[i];
78   }
79   for (int i=0; i<6; i++) {
80     fPosCov[i]  = rAliESDv0.fPosCov[i];
81     fNmomCov[i] = rAliESDv0.fNmomCov[i];
82     fPmomCov[i] = rAliESDv0.fPmomCov[i];
83   }
84 }
85
86
87 AliESDv0& AliESDv0::operator=(const AliESDv0& rAliESDv0)
88 {
89   if (this!=&rAliESDv0) {
90     TObject::operator=(rAliESDv0);
91     fPdgCode        = rAliESDv0.fPdgCode;
92     fEffMass        = rAliESDv0.fEffMass;
93     fDcaV0Daughters = rAliESDv0.fDcaV0Daughters;
94     fChi2V0         = rAliESDv0.fChi2V0;
95     fNidx           = rAliESDv0.fNidx;
96     fPidx           = rAliESDv0.fPidx;
97
98     for (int i=0; i<3; i++) {
99       fPos[i]  = rAliESDv0.fPos[i];
100       fNmom[i] = rAliESDv0.fNmom[i];
101       fPmom[i] = rAliESDv0.fPmom[i];
102     }
103     for (int i=0; i<6; i++) {
104       fPosCov[i]  = rAliESDv0.fPosCov[i];
105       fNmomCov[i] = rAliESDv0.fNmomCov[i];
106       fPmomCov[i] = rAliESDv0.fPmomCov[i];
107     }
108   }
109   return *this;
110 }
111
112 AliESDv0::AliESDv0(const AliExternalTrackParam &t1, Int_t i1,
113                    const AliExternalTrackParam &t2, Int_t i2) :
114   TObject(),
115   fPdgCode(kK0Short),
116   fEffMass(TDatabasePDG::Instance()->GetParticle(kK0Short)->Mass()),
117   fDcaV0Daughters(0),
118   fChi2V0(1.e+33),
119   fNidx(i1),
120   fPidx(i2)
121 {
122   //--------------------------------------------------------------------
123   // Main constructor  (K0s)
124   //--------------------------------------------------------------------
125
126   for (Int_t i=0; i<6; i++) {
127     fPosCov[i]= 0.;
128     fNmomCov[i] = 0.;
129     fPmomCov[i] = 0.;
130   }
131
132   //Trivial estimation of the vertex parameters
133   Double_t x=t1.GetX(), alpha=t1.GetAlpha();
134   const Double_t *par=t1.GetParameter();
135   Double_t pt=1./TMath::Abs(par[4]), 
136            phi=TMath::ASin(par[2]) + alpha, 
137            cs=TMath::Cos(alpha), sn=TMath::Sin(alpha);
138
139   Double_t px1=pt*TMath::Cos(phi), py1=pt*TMath::Sin(phi), pz1=pt*par[3];
140   Double_t x1=x*cs - par[0]*sn;
141   Double_t y1=x*sn + par[0]*cs;
142   Double_t z1=par[1];
143   const Double_t ss=0.0005*0.0005;//a kind of a residual misalignment precision
144   Double_t sx1=sn*sn*t1.GetSigmaY2()+ss, sy1=cs*cs*t1.GetSigmaY2()+ss; 
145
146
147
148   x=t2.GetX(); alpha=t2.GetAlpha(); par=t2.GetParameter();
149   pt=1./TMath::Abs(par[4]);
150   phi=TMath::ASin(par[2]) + alpha;  
151   cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
152
153   Double_t px2=pt*TMath::Cos(phi), py2=pt*TMath::Sin(phi), pz2=pt*par[3];
154   Double_t x2=x*cs - par[0]*sn;
155   Double_t y2=x*sn + par[0]*cs;
156   Double_t z2=par[1];
157   Double_t sx2=sn*sn*t2.GetSigmaY2()+ss, sy2=cs*cs*t2.GetSigmaY2()+ss; 
158     
159   Double_t sz1=t1.GetSigmaZ2(), sz2=t2.GetSigmaZ2();
160   Double_t wx1=sx2/(sx1+sx2), wx2=1.- wx1;
161   Double_t wy1=sy2/(sy1+sy2), wy2=1.- wy1;
162   Double_t wz1=sz2/(sz1+sz2), wz2=1.- wz1;
163   fPos[0]=wx1*x1 + wx2*x2; fPos[1]=wy1*y1 + wy2*y2; fPos[2]=wz1*z1 + wz2*z2;
164
165   //fPos[0]=0.5*(x1+x2); fPos[1]=0.5*(y1+y2); fPos[2]=0.5*(z1+z2);
166   fNmom[0]=px1; fNmom[1]=py1; fNmom[2]=pz1; 
167   fPmom[0]=px2; fPmom[1]=py2; fPmom[2]=pz2;
168
169   Double_t e1=TMath::Sqrt(0.13957*0.13957 + px1*px1 + py1*py1 + pz1*pz1);
170   Double_t e2=TMath::Sqrt(0.13957*0.13957 + px2*px2 + py2*py2 + pz2*pz2);
171   fEffMass=TMath::Sqrt((e1+e2)*(e1+e2)-
172     (px1+px2)*(px1+px2)-(py1+py2)*(py1+py2)-(pz1+pz2)*(pz1+pz2));
173
174   fChi2V0=7.;   
175
176 }
177
178 AliESDv0::~AliESDv0(){
179   //--------------------------------------------------------------------
180   // Empty destructor
181   //--------------------------------------------------------------------
182 }
183
184
185
186 Double_t AliESDv0::ChangeMassHypothesis(Int_t code) {
187   //--------------------------------------------------------------------
188   // This function changes the mass hypothesis for this V0
189   // and returns the "kinematical quality" of this hypothesis 
190   //--------------------------------------------------------------------
191   Double_t nmass=0.13957, pmass=0.13957, mass=0.49767, ps=0.206;
192
193   fPdgCode=code;
194
195   switch (code) {
196   case kLambda0:
197     nmass=0.13957; pmass=0.93827; mass=1.1157; ps=0.101; break;
198   case kLambda0Bar:
199     pmass=0.13957; nmass=0.93827; mass=1.1157; ps=0.101; break;
200   case kK0Short: 
201     break;
202   default:
203     AliError("invalide PDG code ! Assuming K0s...");
204     fPdgCode=kK0Short;
205     break;
206   }
207
208   Double_t pxn=fNmom[0], pyn=fNmom[1], pzn=fNmom[2]; 
209   Double_t pxp=fPmom[0], pyp=fPmom[1], pzp=fPmom[2];
210
211   Double_t en=TMath::Sqrt(nmass*nmass + pxn*pxn + pyn*pyn + pzn*pzn);
212   Double_t ep=TMath::Sqrt(pmass*pmass + pxp*pxp + pyp*pyp + pzp*pzp);
213   Double_t pxl=pxn+pxp, pyl=pyn+pyp, pzl=pzn+pzp;
214   Double_t pl=TMath::Sqrt(pxl*pxl + pyl*pyl + pzl*pzl);
215
216   fEffMass=TMath::Sqrt((en+ep)*(en+ep)-pl*pl);
217
218   Double_t beta=pl/(en+ep);
219   Double_t pln=(pxn*pxl + pyn*pyl + pzn*pzl)/pl;
220   Double_t plp=(pxp*pxl + pyp*pyl + pzp*pzl)/pl;
221
222   Double_t pt2=pxp*pxp + pyp*pyp + pzp*pzp - plp*plp;
223
224   Double_t a=(plp-pln)/(plp+pln);
225   a -= (pmass*pmass-nmass*nmass)/(mass*mass);
226   a = 0.25*beta*beta*mass*mass*a*a + pt2;
227
228   return (a - ps*ps);
229   
230 }
231
232 void AliESDv0::GetPxPyPz(Double_t &px, Double_t &py, Double_t &pz) const {
233   //--------------------------------------------------------------------
234   // This function returns V0's momentum (global)
235   //--------------------------------------------------------------------
236   px=fNmom[0]+fPmom[0]; 
237   py=fNmom[1]+fPmom[1]; 
238   pz=fNmom[2]+fPmom[2]; 
239 }
240
241 void AliESDv0::GetXYZ(Double_t &x, Double_t &y, Double_t &z) const {
242   //--------------------------------------------------------------------
243   // This function returns V0's position (global)
244   //--------------------------------------------------------------------
245   x=fPos[0]; 
246   y=fPos[1]; 
247   z=fPos[2]; 
248 }
249
250 Double_t AliESDv0::GetD(Double_t x0, Double_t y0, Double_t z0) const {
251   //--------------------------------------------------------------------
252   // This function returns V0's impact parameter
253   //--------------------------------------------------------------------
254   Double_t x=fPos[0],y=fPos[1],z=fPos[2];
255   Double_t px=fNmom[0]+fPmom[0];
256   Double_t py=fNmom[1]+fPmom[1];
257   Double_t pz=fNmom[2]+fPmom[2];
258
259   Double_t dx=(y0-y)*pz - (z0-z)*py; 
260   Double_t dy=(x0-x)*pz - (z0-z)*px;
261   Double_t dz=(x0-x)*py - (y0-y)*px;
262   Double_t d=TMath::Sqrt((dx*dx+dy*dy+dz*dz)/(px*px+py*py+pz*pz));
263   return d;
264 }
265
266
267 Double_t AliESDv0::GetV0CosineOfPointingAngle(Double_t& refPointX, Double_t& refPointY, Double_t& refPointZ) const {
268   // calculates the pointing angle of the V0 wrt a reference point
269
270   Double_t momV0[3]; //momentum of the V0
271   GetPxPyPz(momV0[0],momV0[1],momV0[2]);
272
273   Double_t deltaPos[3]; //vector between the reference point and the V0 vertex
274   deltaPos[0] = fPos[0] - refPointX;
275   deltaPos[1] = fPos[1] - refPointY;
276   deltaPos[2] = fPos[2] - refPointZ;
277
278   Double_t momV02    = momV0[0]*momV0[0] + momV0[1]*momV0[1] + momV0[2]*momV0[2];
279   Double_t deltaPos2 = deltaPos[0]*deltaPos[0] + deltaPos[1]*deltaPos[1] + deltaPos[2]*deltaPos[2];
280
281   Double_t cosinePointingAngle = (deltaPos[0]*momV0[0] +
282                                   deltaPos[1]*momV0[1] +
283                                   deltaPos[2]*momV0[2] ) /
284     TMath::Sqrt(momV02 * deltaPos2);
285   
286   return cosinePointingAngle;
287 }