FASTSIM/uncorrBg.C

   1 void uncorrBg(Int_t nev = 1000000, Double_t bmin = 0., Double_t bmax = 5.)
   2 {
   3 //
   4 //
   5 //
   6     AliFastGlauber*  glauber = new AliFastGlauber();
   7     glauber->Init(1);
   8
   9     Float_t lumi   = 5.e26;   // cm^-2 s^-1
  10     Float_t time   = 1.e6;    // s
  11     Float_t rate   = lumi/1.e24 * glauber->CrossSection(bmin, bmax); // Hz
  12     Float_t fhard  = glauber->FractionOfHardCrossSection(bmin, bmax);
  13     Float_t fgeo   = glauber->CrossSection(bmin, bmax) / glauber->CrossSection(0, 100.);
  14     Float_t events = rate * time;
  15
  16     printf("-------------------------------------------------------------------\n");
  17     printf("Impact parameter range: %10.3f - %10.3f fm \n", bmin, bmax);
  18     printf("Luminosity: %10.3e cm^-2 s^-1 \n", lumi);
  19     printf("Rate: %10.3f Hz\n", rate);
  20     printf("Fraction of hard  cross-section: %10.3f %\n", fhard * 100.);
  21     printf("Fraction of geom. cross-section: %10.3f %\n", fgeo  * 100.);
  22     printf("Events in 10^6 s: %10.3e %\n", events);
  23     printf("-------------------------------------------------------------------\n");
  24
  25 //
  26 //
  27     Float_t ptMinCut  = 1.;
  28     Float_t etamin    = 2.543;
  29     Float_t etar      = 1.457;
  30     Float_t ptUp      = 20.;   // GeV
  31     Float_t dpt       = 0.1;   // GeV
  32 //
  33 //  For b = 0
  34 //  (factor 1.35 to scale from 10% most central to b=0)
  35 //
  36     Float_t scaleC0 = 2. * 1.35 * ptUp / dpt;
  37     Float_t scaleB0 = 2. * 1.35 * ptUp / dpt;
  38     Float_t scaleD0 = 1.35 * etar * ptUp / 1.35; // scaled by 1.35 to match ALICE-INT-2002-6
  39
  40 //
  41 //
  42 //  Fast response
  43 //
  44     AliFastMuonTriggerEff  *trigeff = new AliFastMuonTriggerEff();
  45     AliFastMuonTrackingAcc *acc     = new AliFastMuonTrackingAcc();
  46     AliFastMuonTrackingEff *eff     = new AliFastMuonTrackingEff();
  47     AliFastMuonTrackingRes *res     = new AliFastMuonTrackingRes();
  48     acc->SetBackground(1.);
  49     eff->SetBackground(1.);
  50     res->SetBackground(1.);
  51
  52     acc    ->Init();
  53     eff    ->Init();
  54     res    ->Init();
  55     trigeff->Init();
  56
  57 /*
  58 //  To be improved
  59 //
  60     AliFastDetector* tracker = new AliFastDetector("Tracker", "Muon Tracker");
  61     tracker->AddResponse(acc);
  62     tracker->AddResponse(eff);
  63     tracker->AddResponse(res);
  64
  65     AliFastDetector* trigger = new AliFastDetector("Trigger", "Muon Trigger");
  66     trigger->AddResponse(trigeff);
  67
  68     AliFastDetector* spectro = new AliFastDetector("Spectro", "Muon Spectrometer");
  69     spectro->AddSubdetector(tracker, "");
  70     spectro->AddSubdetector(trigger, "");
  71     spectro->Init();
  72 */
  73
  74 //
  75 //  Heavy Flavors
  76 //
  77
  78     TF1*  ptBBLf = new TF1("ptBBLf", "[0] * x / (1. + (x/[1])**2)**[2]", 0., 3.);
  79     ptBBLf->SetParameter(0, 4.46695e-03);
  80     ptBBLf->SetParameter(1, 1.60242e+00);
  81     ptBBLf->SetParameter(2, 2.24948e+00);
  82
  83     TF1*  ptBBHf = new TF1("ptBBHf", "[0] * x / (1. + (x/[1])**2)**[2]", 3., ptUp);
  84     ptBBHf->SetParameter(0, 2.59961e-03);
  85     ptBBHf->SetParameter(1, 2.41);
  86     ptBBHf->SetParameter(2, 3.075);
  87
  88     TF1*  ptCCHf = new TF1("ptCCHf", "[0] * x / (1. + (x/[1])**2)**([2] + [3] * x)", 1.5, ptUp);
  89     ptCCHf->SetParameter(0, 6.72360e-01);
  90     ptCCHf->SetParameter(1, 7.06043e-01);
  91     ptCCHf->SetParameter(2, 2.74240e+00);
  92     ptCCHf->SetParameter(3, 8.45018e-03);
  93
  94     TF1*  ptCCLf = new TF1("ptCCLf", "[0] * x / (1. + (x/[1])**2)**([2] + [3] * x)", 0., 1.5);
  95     ptCCLf->SetParameter(0, 1.40260e+00);
  96     ptCCLf->SetParameter(1, 3.75762e-01);
  97     ptCCLf->SetParameter(2, 1.54345e+00);
  98     ptCCLf->SetParameter(3, 2.49806e-01);
  99
 100     TF1*  ptBf = new TF1("ptBf", "[0] * x / (1. + (x/[1])**2)**[2]", 0., ptUp);
 101     ptBf->SetParameter(0, 1.e5 * 0.7 * 1.125);
 102     ptBf->SetParameter(1, 6.27);
 103     ptBf->SetParameter(2, 3.2);
 104 //
 105 //  pi/K -> mu
 106 //
 107     f->Close();
 108     f = new TFile("$(ALICE_ROOT)/FASTSIM/data/pikmu.root");
 109     TH2F*  etaptPiK = (TH2F*) f->Get("etaptH");
 110     TAxis* etaAxis  = etaptPiK->GetXaxis();
 111     TAxis* ptAxis   = etaptPiK->GetYaxis();
 112 //
 113 //
 114 // Book histograms
 115     TH1F* massBBH = new TH1F("massBBH", "Mass Spectrum: b-b        ", 150, 0., 15.);
 116     TH1F* massCCH = new TH1F("massCCH", "Mass Spectrum: c-c        ", 150, 0., 15.);
 117     TH1F* massBCH = new TH1F("massBCH", "Mass Spectrum: b-c        ", 150, 0., 15.);
 118     TH1F* massDDH = new TH1F("massDDH", "Mass Spectrum: decay-decay", 150, 0., 15.);
 119     TH1F* massBDH = new TH1F("massBDH", "Mass Spectrum: decay-b    ", 150, 0., 15.);
 120     TH1F* massCDH = new TH1F("massCDH", "Mass Spectrum: decay-c    ", 150, 0., 15.);
 121     TH1F* ptCH    = new TH1F("ptCH", "pt Spectrum mu from c",          20, 0., 10.);
 122     TH1F* ptBH    = new TH1F("ptBH", "pt Spectrum mu from b",          20, 0., 10.);
 123     TH1F* ptDH    = new TH1F("ptDH", "pt Spectrum mu from pi/K",       20, 0., 10.);
 124     TH1F* ptBH2   = new TH1F("ptBH2", "pt Spectrum mu from b",         20, 0., 10.);
 125 //
 126 // Event Loop
 127 //
 128     Int_t iev;
 129     for (iev = 0; iev < nev; iev++) {
 130 //
 131 //  Collision geometry
 132 //
 133         Float_t b;
 134         b = glauber->GetRandomImpactParameter(bmin, bmax);
 135         Double_t nbinary = glauber->Binaries(b);
 136         Float_t  scaleC  = scaleC0 * nbinary;
 137         Float_t  scaleB  = scaleB0 * nbinary;
 138         Float_t  scaleD  = scaleD0 * nbinary;
 139 //
 140 // pT
 141         Float_t pT1 = ptUp * gRandom->Rndm();
 142         Float_t pT2 = ptUp * gRandom->Rndm();
 143 //
 144 // phi
 145         Float_t phi1 = 2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm() - TMath::Pi();
 146         Float_t phi2 = 2. * TMath::Pi() * gRandom->Rndm() - TMath::Pi();
 147         Float_t dphi = phi1 - phi2;
 148 //
 149 // eta
 150         Float_t eta1 = etar * gRandom->Rndm() + etamin;
 151         Float_t eta2 = etar * gRandom->Rndm() + etamin;
 152         Float_t deta = eta1 - eta2;
 153 //
 154 // invariant mass
 155         Float_t m2 = 2. * pT1 * pT2 * (TMath::CosH(deta) - TMath::Cos(dphi));
 156         Float_t m  = TMath::Sqrt(m2);
 157
 158 //
 159 // Smearing (to be improved)
 160         Float_t dm = m * 0.01;
 161         m += gRandom->Gaus(0., dm);
 162 //
 163 // Weights
 164 //
 165 //      Heavy Flavour
 166 //
 167         Int_t ibin;
 168         Float_t wgtB1, wgtB2;
 169         Float_t wgtC1, wgtC2;
 170
 171         if (pT1 > 1.5) {
 172             wgtC1 = ptCCHf->Eval(pT1) * scaleC;
 173         } else {
 174             wgtC1 = ptCCLf->Eval(pT1) * scaleC;
 175         }
 176         if (pT2 > 1.5) {
 177             wgtC2 = ptCCHf->Eval(pT2) * scaleC;
 178         } else {
 179             wgtC2 = ptCCLf->Eval(pT2) * scaleC;
 180         }
 181
 182
 183         if (pT1 > 3.) {
 184             wgtB1 = ptBBHf->Eval(pT1) * scaleB;
 185         } else {
 186             wgtB1 = ptBBLf->Eval(pT1) * scaleB;
 187         }
 188         if (pT2 > 3.) {
 189             wgtB2 = ptBBHf->Eval(pT2) * scaleB;
 190         } else {
 191             wgtB2 = ptBBLf->Eval(pT2) * scaleB;
 192         }
 193
 194
 195 //
 196 //      Weight  for decays
 197 //
 198         Int_t etaBin, ptBin;
 199         Float_t wgtD1, wgtD2;
 200
 201         etaBin = etaAxis->FindBin(eta1);
 202         ptBin  = ptAxis ->FindBin(pT1);
 203         wgtD1  = etaptPiK->GetBinContent(etaBin, ptBin) * scaleD;
 204
 205         etaBin = etaAxis->FindBin(eta2);
 206         ptBin  = ptAxis ->FindBin(pT2);
 207         wgtD2  = etaptPiK->GetBinContent(etaBin, ptBin) * scaleD;
 208
 209 //
 210 //      Efficiencies
 211 //
 212         Float_t theta1 = 2. * TMath::ATan(TMath::Exp(-eta1)) * 180./TMath::Pi();
 213         Float_t theta2 = 2. * TMath::ATan(TMath::Exp(-eta2)) * 180./TMath::Pi();
 214         Float_t phid1  = phi1 * 180./TMath::Pi();
 215         Float_t phid2  = phi2 * 180./TMath::Pi();
 216         Float_t p1     = pT1/TMath::Sin(theta1 * TMath::Pi()/180.);
 217         Float_t p2     = pT2/TMath::Sin(theta2 * TMath::Pi()/180.);
 218
 219         res->SetCharge(1);
 220         eff->SetCharge(1);
 221         acc->SetCharge(1);
 222         Float_t eff1  = eff->Evaluate(pT1, theta1, phid1);
 223         Float_t acc1  = acc->Evaluate(pT1, theta1, phid1);
 224         Float_t tri1  = trigeff->Evaluate(1, pT1, theta1, phid1);
 225         res->SetCharge(-1);
 226         eff->SetCharge(-1);
 227         acc->SetCharge(-1);
 228         Float_t eff2  = eff->Evaluate(pT2, theta2, phid2);
 229         Float_t acc2  = acc->Evaluate(pT2, theta2, phid2);
 230         Float_t tri2  = trigeff->Evaluate(1, pT2, theta2, phid2);
 231
 232         Float_t effA   = eff1 * eff2 * acc1 * acc2 * tri1 * tri2;
 233
 234         Float_t ptMax = pT1;
 235         Float_t ptMin = pT2;
 236         if (pT2 > pT1) {
 237             Float_t ptMax = pT2;
 238             Float_t ptMin = pT1;
 239         }
 240
 241         if (ptMin > ptMinCut && p1 > 4. && p2 > 4.) {
 242             massBBH->Fill(m, wgtB1 * wgtB2 / 4. * effA);
 243             massCCH->Fill(m, wgtC1 * wgtC2 / 4. * effA);
 244             massBCH->Fill(m, wgtC1 * wgtB2 / 4. * effA);
 245             massBCH->Fill(m, wgtC2 * wgtB1 / 4. * effA);
 246             massDDH->Fill(m, wgtD1 * wgtD2 / 4. * effA);
 247             massBDH->Fill(m, wgtB1 * wgtD2 / 4. * effA);
 248             massBDH->Fill(m, wgtB2 * wgtD1 / 4. * effA);
 249             massCDH->Fill(m, wgtC1 * wgtD2 / 4. * effA);
 250             massCDH->Fill(m, wgtC2 * wgtD1 / 4. * effA);
 251         }
 252         //
 253         // pT - Spectra
 254         //
 255         for (Int_t ipt = 0; ipt < 20; ipt++)
 256         {
 257             Float_t pt = 0.5 * ipt;
 258             ptBH2->Fill(pT1, wgtB1);
 259             if (pT1 > pt) {
 260                 ptCH->Fill(pt, wgtC1);
 261                 ptBH->Fill(pt, wgtB1);
 262                 ptDH->Fill(pt, wgtD1);
 263             }
 264         } // bins
 265     } // event loop
 266
 267     Float_t evtWgt = events / Float_t(nev);
 268
 269     massBBH->Scale(evtWgt);
 270     massCCH->Scale(evtWgt);
 271     massBCH->Scale(evtWgt);
 272     massDDH->Scale(evtWgt);
 273     massBDH->Scale(evtWgt);
 274     massCDH->Scale(evtWgt);
 275
 276     TH1F * massALH = new TH1F(*massCDH);
 277     massALH->Add(massBDH);
 278     massALH->Add(massDDH);
 279     massALH->Add(massBCH);
 280     massALH->Add(massCCH);
 281     massALH->Add(massBBH);
 282
 283     TCanvas *c0 = new TCanvas("c0","Canvas 1",400,10,600,700);
 284     massCCH->SetLineColor(4);
 285     massCCH->SetMinimum(1.);
 286     massCCH->SetMaximum(1.e4);
 287     massCCH->SetXTitle("m_{#mu#mu} [GeV]");
 288     massCCH->SetYTitle("Entries/100 MeV /10^{6} s");
 289     massCCH->Draw("");
 290     massALH->SetLineColor(3);
 291     massALH->Draw("same");
 292     massBBH->SetLineColor(6);
 293     massBBH->Draw("same");
 294
 295     TCanvas *c2 = new TCanvas("c2","Canvas 3",400,10,600,700);
 296     massDDH->SetLineColor(2);
 297     massDDH->SetMinimum(1.e2);
 298     massDDH->SetMaximum(1.e6);
 299     massDDH->SetXTitle("m_{#mu#mu} [GeV]");
 300     massDDH->SetYTitle("Entries/100 MeV /10^{6} s");
 301     massDDH->Draw("");
 302     massALH->SetLineColor(3);
 303     massALH->Draw("same");
 304     massCCH->SetLineColor(4);
 305     massCCH->Draw("same");
 306     massBBH->SetLineColor(6);
 307     massBBH->Draw("same");
 308
 309     TCanvas *c3 = new TCanvas("c3","Canvas 4",400,10,600,700);
 310     ptCH->Scale(1./float(nev));
 311     ptBH->Scale(1./float(nev));
 312     ptDH->Scale(1./float(nev));
 313     ptCH->SetLineColor(4);
 314     ptBH->SetLineColor(6);
 315     ptDH->SetLineColor(2);
 316     ptCH->SetXTitle("p_{T}^{min} [GeV]");
 317     ptCH->SetYTitle("<n>_{#mu}/event");
 318
 319     ptDH->Draw();
 320     ptBH->Draw("same");
 321     ptCH->Draw("same");
 322     TCanvas *c4 = new TCanvas("c4","Canvas 5",400,10,600,700);
 323     ptBH2->Draw();
 324
 325 }