TRD/AliTRDPartID.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 #include "AliTRDPartID.h"
  17 #include "AliESDtrack.h"
  18 #include "TProfile.h"
  19 #include "TF1.h"
  20
  21 #include <TMath.h>
  22
  23 ClassImp(AliTRDPartID)
  24
  25
  26 AliTRDPartID::AliTRDPartID()
  27 {
  28 // create a TRD particle identifier
  29
  30   fBetheBloch = NULL;
  31   fRes = 0.2;
  32   fRange = 3.;
  33 }
  34
  35 AliTRDPartID::AliTRDPartID(TF1* betheBloch, Double_t res, Double_t range)
  36 {
  37 // create a TRD particle identifier with custom settings
  38
  39   fBetheBloch = betheBloch;
  40   fRes = res;
  41   fRange = range;
  42 }
  43
  44 AliTRDPartID::~AliTRDPartID()
  45 {
  46   if (fBetheBloch) delete fBetheBloch;
  47 }
  48
  49
  50 Bool_t AliTRDPartID::MakePID(AliESDtrack* track)
  51 {
  52 // This function calculates the "detector response" PID probabilities
  53
  54   static const Double_t masses[]={
  55     0.000511, 0.105658, 0.139570, 0.493677, 0.938272
  56   };
  57
  58   if (((track->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDin) == 0) &&
  59       ((track->GetStatus()&AliESDtrack::kTRDout) == 0)) return kFALSE;
  60   Double_t momentum = track->GetP();
  61   if (momentum < 0.001) return kFALSE;
  62
  63   // get the probability densities
  64   Double_t pSum = 0;
  65   for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliESDtrack::kSPECIES; iSpecies++) {
  66     Double_t expectedSignal = fBetheBloch->Eval(momentum/masses[iSpecies]);
  67     Double_t expectedError = fRes * expectedSignal;
  68     Double_t measuredSignal = track->GetTRDsignal();
  69     if (TMath::Abs(measuredSignal - expectedSignal) > fRange * expectedError) {
  70       track->SetTRDpid(iSpecies, 0.);
  71     } else {
  72       Double_t p = TMath::Gaus(measuredSignal, expectedSignal, expectedError);
  73       pSum += p;
  74       track->SetTRDpid(iSpecies, p);
  75     }
  76   }
  77
  78   // "normalize" the probability densities
  79   if (pSum <= 0) return kFALSE;
  80   for (Int_t iSpecies = 0; iSpecies < AliESDtrack::kSPECIES; iSpecies++) {
  81     track->SetTRDpid(iSpecies, track->GetTRDpid(iSpecies) / pSum);
  82   }
  83
  84   return kTRUE;
  85 }
  86
  87
  88 void AliTRDPartID::FitBetheBloch(TProfile* dEdxVsBetaGamma)
  89 {
  90 // determine the parameters of the bethe bloch function
  91
  92   if (fBetheBloch) delete fBetheBloch;
  93   fBetheBloch = new TF1("fBetheBlochTRD", fcnBetheBloch,
  94                         0.001, 100000., 5);
  95   fBetheBloch->SetParameters(1, 10, 0.00002, 2, 2);
  96   fBetheBloch->SetParLimits(2, 0., 0.01);
  97   fBetheBloch->SetParLimits(3, 0., 10.);
  98   fBetheBloch->SetParLimits(4, 0., 10.);
  99   fBetheBloch->SetFillStyle(0);
 100   fBetheBloch->SetLineColor(kRed);
 101   dEdxVsBetaGamma->Fit(fBetheBloch, "N");
 102 }
 103
 104 TF1* AliTRDPartID::CreateBetheBloch(Double_t mass)
 105 {
 106 // create a function for expected dE/dx vs p
 107
 108   TF1* result = new TF1("betheBlochMass", fcnBetheBlochMass,
 109                         0.001, 100000., 6);
 110   result->SetParameter(0, mass);
 111   if (fBetheBloch) {
 112     for (Int_t iPar = 0; iPar < 5; iPar++) {
 113       result->SetParameter(iPar+1, fBetheBloch->GetParameter(iPar));
 114       result->SetParError(iPar+1, fBetheBloch->GetParError(iPar));
 115     }
 116   }
 117   result->SetFillStyle(0);
 118   return result;
 119 }
 120
 121 Double_t AliTRDPartID::fcnBetheBloch(Double_t* xx, Double_t* par)
 122 {
 123 // parametrized bethe bloch function (xx[0] = beta*gamma = p/m):
 124 //
 125 //   p0/beta^p3 * [ p1 - log(p2 + 1/(beta*gamma)^p4) - beta^p3 ]
 126 //
 127
 128   Double_t betaGamma2 = xx[0] * xx[0];
 129   Double_t beta2 = betaGamma2 / (1. + betaGamma2);
 130   Double_t betaPar3 = TMath::Power(beta2, par[3]/2.);
 131   return par[0]/betaPar3 * (par[1] - TMath::Log(TMath::Abs(par[2] + TMath::Power(betaGamma2, -par[4]/2.))) - betaPar3);
 132 }
 133
 134 Double_t AliTRDPartID::fcnBetheBlochMass(Double_t* xx, Double_t* par)
 135 {
 136 // parametrized bethe bloch function:  xx[0] = p,  p0 = mass
 137
 138   Double_t betaGamma = xx[0] / par[0];
 139   return fcnBetheBloch(&betaGamma, &par[1]);
 140 }