STEER/AliITSPIDResponse.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2005-2007, 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     *
  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 // ITS PID method # 1
  20 //           Implementation of the ITS PID class
  21 // Very naive one... Should be made better by the detector experts...
  22 //      Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  23 //-----------------------------------------------------------------
  24 #include "TMath.h"
  25 #include "AliITSPIDResponse.h"
  26 #include "AliITSPidParams.h"
  27 #include "AliExternalTrackParam.h"
  28
  29 ClassImp(AliITSPIDResponse)
  30
  31 AliITSPIDResponse::AliITSPIDResponse(Bool_t isMC):
  32   fRes(0.13),
  33   fKp1(15.77),
  34   fKp2(4.95),
  35   fKp3(0.312),
  36   fKp4(2.14),
  37   fKp5(0.82)
  38 {
  39   if(!isMC){
  40     fBBtpcits[0]=0.73;
  41     fBBtpcits[1]=14.68;
  42     fBBtpcits[2]=0.905;
  43     fBBtpcits[3]=1.2;
  44     fBBtpcits[4]=6.6;
  45     fBBsa[0]=2.73198E7;
  46     fBBsa[1]=6.92389;
  47     fBBsa[2]=1.90088E-6;
  48     fBBsa[3]=1.90088E-6;
  49     fBBsa[4]=3.40644E-7;
  50     fBBsaElectron[0]=4.05799E6;
  51     fBBsaElectron[1]=38.5713;
  52     fBBsaElectron[2]=1.46462E-7;
  53     fBBsaElectron[3]=1.46462E-7;
  54     fBBsaElectron[4]=4.40284E-7;
  55     fResolSA[0]=1.;   // 0 cluster tracks should not be used
  56     fResolSA[1]=0.25;  // rough values for tracks with 1
  57     fResolSA[2]=0.131;   // value from pp 2010 run (L. Milano, 16-Jun-11)
  58     fResolSA[3]=0.113; // value from pp 2010 run
  59     fResolSA[4]=0.104; // value from pp 2010 run
  60     for(Int_t i=0; i<5;i++) fResolTPCITS[i]=0.13;
  61   }else{
  62     fBBtpcits[0]=1.04;
  63     fBBtpcits[1]=27.14;
  64     fBBtpcits[2]=1.00;
  65     fBBtpcits[3]=0.964;
  66     fBBtpcits[4]=2.59;
  67     fBBsa[0]=2.02078E7;
  68     fBBsa[1]=14.0724;
  69     fBBsa[2]=3.84454E-7;
  70     fBBsa[3]=3.84454E-7;
  71     fBBsa[4]=2.43913E-7;
  72     fBBsaElectron[0]=2.26807E6;
  73     fBBsaElectron[1]=99.985;
  74     fBBsaElectron[2]=0.000714841;
  75     fBBsaElectron[3]=0.000259585;
  76     fBBsaElectron[4]=1.39412E-7;
  77     fResolSA[0]=1.;   // 0 cluster tracks should not be used
  78     fResolSA[1]=0.25;  // rough values for tracks with 1
  79     fResolSA[2]=0.126;   // value from pp 2010 simulations (L. Milano, 16-Jun-11)
  80     fResolSA[3]=0.109; // value from pp 2010 simulations
  81     fResolSA[4]=0.097; // value from pp 2010 simulations
  82     for(Int_t i=0; i<5;i++) fResolTPCITS[i]=0.13;
  83   }
  84 }
  85
  86 //_________________________________________________________________________
  87 AliITSPIDResponse::AliITSPIDResponse(Double_t *param):
  88   fRes(param[0]),
  89   fKp1(15.77),
  90   fKp2(4.95),
  91   fKp3(0.312),
  92   fKp4(2.14),
  93   fKp5(0.82)
  94 {
  95   //
  96   //  The main constructor
  97   //
  98   for (Int_t i=0; i<5;i++) {
  99       fBBsa[i]=0.;
 100       fBBtpcits[i]=0.;
 101       fResolSA[i]=0.;
 102       fResolTPCITS[i]=0.;
 103   }
 104 }
 105
 106
 107 //_________________________________________________________________________
 108 Double_t AliITSPIDResponse::BetheAleph(Double_t p, Double_t mass) const {
 109   //
 110   // returns AliExternalTrackParam::BetheBloch normalized to
 111   // fgMIP at the minimum
 112   //
 113
 114   Double_t bb=
 115     AliExternalTrackParam::BetheBlochAleph(p/mass,fKp1,fKp2,fKp3,fKp4,fKp5);
 116   return bb;
 117 }
 118
 119 //_________________________________________________________________________
 120 Double_t AliITSPIDResponse::Bethe(Double_t p, Double_t mass, Bool_t isSA) const {
 121   //
 122   // returns AliExternalTrackParam::BetheBloch normalized to
 123   // fgMIP at the minimum
 124   //
 125
 126   Double_t bg=p/mass;
 127   Double_t beta = bg/TMath::Sqrt(1.+ bg*bg);
 128   Double_t gamma=bg/beta;
 129   Double_t par[5];
 130   if(isSA){
 131     if(mass>0.0005 && mass<0.00052){
 132       //if is an electron use a specific BB parameterization
 133       //To be used only between 100 and 160 MeV/c
 134       for(Int_t ip=0; ip<5;ip++) par[ip]=fBBsaElectron[ip];
 135     }else{
 136       for(Int_t ip=0; ip<5;ip++) par[ip]=fBBsa[ip];
 137     }
 138   }else{
 139     for(Int_t ip=0; ip<5;ip++) par[ip]=fBBtpcits[ip];
 140   }
 141   Double_t eff=1.0;
 142   if(bg<par[2])
 143     eff=(bg-par[3])*(bg-par[3])+par[4];
 144   else
 145     eff=(par[2]-par[3])*(par[2]-par[3])+par[4];
 146
 147   Double_t bb=0.;
 148   if(gamma>=0. && beta>0.){
 149     bb=(par[1]+2.0*TMath::Log(gamma)-beta*beta)*(par[0]/(beta*beta))*eff;
 150   }
 151   return bb;
 152 }
 153
 154 //_________________________________________________________________________
 155 Double_t AliITSPIDResponse::GetResolution(Double_t bethe,
 156                                           Int_t nPtsForPid,
 157                                           Bool_t isSA) const {
 158   //
 159   // Calculate expected resolution for truncated mean
 160   //
 161   Float_t r;
 162   if(isSA) r=fResolSA[nPtsForPid];
 163   else r=fResolTPCITS[nPtsForPid];
 164   return r*bethe;
 165 }
 166
 167
 168
 169
 170 //_________________________________________________________________________
 171 void AliITSPIDResponse::GetITSProbabilities(Float_t mom, Double_t qclu[4], Double_t condprobfun[AliPID::kSPECIES], Bool_t isMC) const {
 172   //
 173   // Method to calculate PID probabilities for a single track
 174   // using the likelihood method
 175   //
 176   const Int_t nLay = 4;
 177   const Int_t nPart = 3;
 178
 179   static AliITSPidParams pars(isMC);  // Pid parametrisation parameters
 180
 181   Double_t itsProb[nPart] = {1,1,1}; // p, K, pi
 182
 183   for (Int_t iLay = 0; iLay < nLay; iLay++) {
 184     if (qclu[iLay] <= 0)
 185       continue;
 186
 187     Float_t dedx = qclu[iLay];
 188     Float_t layProb = pars.GetLandauGausNorm(dedx,AliPID::kProton,mom,iLay+3);
 189     itsProb[0] *= layProb;
 190
 191     layProb = pars.GetLandauGausNorm(dedx,AliPID::kKaon,mom,iLay+3);
 192     if (mom < 0.16) layProb=0.00001;
 193     itsProb[1] *= layProb;
 194
 195     layProb = pars.GetLandauGausNorm(dedx,AliPID::kPion,mom,iLay+3);
 196     itsProb[2] *= layProb;
 197   }
 198
 199   // Normalise probabilities
 200   Double_t sumProb = 0;
 201   for (Int_t iPart = 0; iPart < nPart; iPart++) {
 202     sumProb += itsProb[iPart];
 203   }
 204   sumProb += 2*itsProb[2]; // muon and electron cannot be distinguished from pions
 205
 206   for (Int_t iPart = 0; iPart < nPart; iPart++) {
 207     itsProb[iPart]/=sumProb;
 208   }
 209
 210   condprobfun[AliPID::kElectron] = itsProb[2];
 211   condprobfun[AliPID::kMuon] = itsProb[2];
 212   condprobfun[AliPID::kPion] = itsProb[2];
 213   condprobfun[AliPID::kKaon] = itsProb[1];
 214   condprobfun[AliPID::kProton] = itsProb[0];
 215   return;
 216 }
 217
 218 //_________________________________________________________________________
 219 Int_t AliITSPIDResponse::GetParticleIdFromdEdxVsP(Float_t mom, Float_t signal, Bool_t isSA) const{
 220   // method to get particle identity with simple cuts on dE/dx vs. momentum
 221
 222   Double_t massp=AliPID::ParticleMass(AliPID::kProton);
 223   Double_t massk=AliPID::ParticleMass(AliPID::kKaon);
 224   Double_t bethep=Bethe(mom,massp,isSA);
 225   Double_t bethek=Bethe(mom,massk,isSA);
 226   if(signal>(0.5*(bethep+bethek))) return AliPID::kProton;
 227   Double_t masspi=AliPID::ParticleMass(AliPID::kPion);
 228   Double_t bethepi=Bethe(mom,masspi,isSA);
 229   if(signal>(0.5*(bethepi+bethek))) return AliPID::kKaon;
 230   return AliPID::kPion;
 231
 232 }