ITS/AliV0vertexer.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 //-------------------------------------------------------------------------
  17 //               Implementation of the V0 vertexer class
  18 //
  19 //     Origin: Iouri Belikov, IReS, Strasbourg, Jouri.Belikov@cern.ch
  20 //-------------------------------------------------------------------------
  21 #include <TFile.h>
  22 #include <TTree.h>
  23 #include <TObjArray.h>
  24 #include <iostream.h>
  25
  26 #include "AliV0vertex.h"
  27 #include "AliV0vertexer.h"
  28 #include "AliITStrackV2.h"
  29
  30 ClassImp(AliV0vertexer)
  31
  32 Int_t AliV0vertexer::Tracks2V0vertices(const TFile *inp, TFile *out) {
  33   //--------------------------------------------------------------------
  34   //This function reconstructs V0 vertices
  35   //--------------------------------------------------------------------
  36    TFile *in=(TFile*)inp;
  37    TDirectory *savedir=gDirectory;
  38
  39    if (!in->IsOpen()) {
  40      cerr<<"AliV0vertexer::Tracks2V0vertices(): ";
  41      cerr<<"file with ITS tracks has not been open !\n";
  42      return 1;
  43    }
  44
  45    if (!out->IsOpen()) {
  46      cerr<<"AliV0vertexer::Tracks2V0vertices(): ";
  47      cerr<<"file for V0 vertices has not been open !\n";
  48      return 2;
  49    }
  50
  51    in->cd();
  52
  53    TTree *trkTree=(TTree*)in->Get("TreeT_ITS_0");
  54    TBranch *branch=trkTree->GetBranch("tracks");
  55    Int_t nentr=(Int_t)trkTree->GetEntries();
  56
  57    TObjArray negtrks(nentr/2);
  58    TObjArray postrks(nentr/2);
  59
  60    Int_t nneg=0, npos=0, nvtx=0;
  61
  62    Int_t i;
  63    for (i=0; i<nentr; i++) {
  64        AliITStrackV2 *iotrack=new AliITStrackV2;
  65        branch->SetAddress(&iotrack);
  66        trkTree->GetEvent(i);
  67        if (iotrack->Get1Pt() > 0.) {nneg++; negtrks.AddLast(iotrack);}
  68        else {npos++; postrks.AddLast(iotrack);}
  69    }
  70
  71
  72    out->cd();
  73    TTree vtxTree("TreeV","Tree with V0 vertices");
  74    AliV0vertex *ioVertex=0;
  75    vtxTree.Branch("vertices","AliV0vertex",&ioVertex,32000,0);
  76
  77
  78    for (i=0; i<nneg; i++) {
  79       if (i%10==0) cerr<<nneg-i<<'\r';
  80       AliITStrackV2 *ntrk=(AliITStrackV2 *)negtrks.UncheckedAt(i);
  81       for (Int_t k=0; k<npos; k++) {
  82          AliITStrackV2 *ptrk=(AliITStrackV2 *)postrks.UncheckedAt(k);
  83
  84          if (TMath::Abs(ntrk->GetD())<fDNmin) continue;
  85          if (TMath::Abs(ptrk->GetD())<fDPmin) continue;
  86
  87          AliITStrackV2 nt(*ntrk), pt(*ptrk), *pnt=&nt, *ppt=&pt;
  88
  89          Double_t dca=PropagateToDCA(pnt,ppt);
  90          if (dca > fDCAmax) continue;
  91
  92          AliV0vertex vertex(*pnt,*ppt);
  93          if (vertex.GetChi2() > fChi2max) continue;
  94
  95          /*  Think of something better here !
  96          nt.PropagateToVertex(); if (TMath::Abs(nt.GetZ())<0.04) continue;
  97          pt.PropagateToVertex(); if (TMath::Abs(pt.GetZ())<0.04) continue;
  98          */
  99
 100          Double_t x,y,z; vertex.GetXYZ(x,y,z);
 101          Double_t r2=x*x + y*y;
 102          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;
 103          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 104
 105          Double_t px,py,pz; vertex.GetPxPyPz(px,py,pz);
 106          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 107          Double_t cost=(x*px+y*py+z*pz)/TMath::Sqrt(p2*(r2+z*z));
 108          if (cost<fCPAmax) continue;
 109
 110          //vertex.ChangeMassHypothesis(); //default is Lambda0
 111
 112          ioVertex=&vertex; vtxTree.Fill();
 113
 114          nvtx++;
 115       }
 116    }
 117
 118    cerr<<"Number of reconstructed V0 vertices: "<<nvtx<<endl;
 119
 120    vtxTree.Write();
 121
 122    negtrks.Delete();
 123    postrks.Delete();
 124
 125    savedir->cd();
 126
 127    delete trkTree;
 128
 129    return 0;
 130 }
 131
 132
 133 static void External2Helix(const AliITStrackV2 *t, Double_t helix[6]) {
 134   //--------------------------------------------------------------------
 135   // External track parameters -> helix parameters
 136   //--------------------------------------------------------------------
 137   Double_t alpha,x,cs,sn;
 138   t->GetExternalParameters(x,helix); alpha=t->GetAlpha();
 139
 140   cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 141   helix[5]=x*cs - helix[0]*sn;            // x0
 142   helix[0]=x*sn + helix[0]*cs;            // y0
 143 //helix[1]=                               // z0
 144   helix[2]=TMath::ASin(helix[2]) + alpha; // phi0
 145 //helix[3]=                               // tgl
 146   helix[4]=helix[4]/t->GetConvConst();    // C
 147 }
 148
 149 static void Evaluate(const Double_t *h, Double_t t,
 150                      Double_t r[3],  //radius vector
 151                      Double_t g[3],  //first defivatives
 152                      Double_t gg[3]) //second derivatives
 153 {
 154   //--------------------------------------------------------------------
 155   // Calculate position of a point on a track and some derivatives
 156   //--------------------------------------------------------------------
 157   Double_t phase=h[4]*t+h[2];
 158   Double_t sn=TMath::Sin(phase), cs=TMath::Cos(phase);
 159
 160   r[0] = h[5] + (sn - h[6])/h[4];
 161   r[1] = h[0] - (cs - h[7])/h[4];
 162   r[2] = h[1] + h[3]*t;
 163
 164   g[0] = cs; g[1]=sn; g[2]=h[3];
 165
 166   gg[0]=-h[4]*sn; gg[1]=h[4]*cs; gg[2]=0.;
 167 }
 168
 169 Double_t AliV0vertexer::PropagateToDCA(AliITStrackV2 *n, AliITStrackV2 *p) {
 170   //--------------------------------------------------------------------
 171   // This function returns the DCA between two tracks
 172   // The tracks will be moved to the point of DCA !
 173   //--------------------------------------------------------------------
 174   Double_t p1[8]; External2Helix(n,p1);
 175   p1[6]=TMath::Sin(p1[2]); p1[7]=TMath::Cos(p1[2]);
 176   Double_t p2[8]; External2Helix(p,p2);
 177   p2[6]=TMath::Sin(p2[2]); p2[7]=TMath::Cos(p2[2]);
 178
 179
 180   Double_t r1[3],g1[3],gg1[3]; Double_t t1=0.;
 181   Evaluate(p1,t1,r1,g1,gg1);
 182   Double_t r2[3],g2[3],gg2[3]; Double_t t2=0.;
 183   Evaluate(p2,t2,r2,g2,gg2);
 184
 185   Double_t dx=r2[0]-r1[0], dy=r2[1]-r1[1], dz=r2[2]-r1[2];
 186   Double_t dm=dx*dx + dy*dy + dz*dz;
 187
 188   Int_t max=27;
 189   while (max--) {
 190      Double_t gt1=-(dx*g1[0] + dy*g1[1] + dz*g1[2]);
 191      Double_t gt2=+(dx*g2[0] + dy*g2[1] + dz*g2[2]);
 192      Double_t h11=g1[0]*g1[0] - dx*gg1[0] +
 193                   g1[1]*g1[1] - dy*gg1[1] +
 194                   g1[2]*g1[2] - dz*gg1[2];
 195      Double_t h22=g2[0]*g2[0] + dx*gg2[0] +
 196                   g2[1]*g2[1] + dy*gg2[1] +
 197                   g2[2]*g2[2] + dz*gg2[2];
 198      Double_t h12=-(g1[0]*g2[0] + g1[1]*g2[1] + g1[2]*g2[2]);
 199
 200      Double_t det=h11*h22-h12*h12;
 201
 202      Double_t dt1,dt2;
 203      if (TMath::Abs(det)<1.e-33) {
 204         //(quasi)singular Hessian
 205         dt1=-gt1; dt2=-gt2;
 206      } else {
 207         dt1=-(gt1*h22 - gt2*h12)/det;
 208         dt2=-(h11*gt2 - h12*gt1)/det;
 209      }
 210
 211      if ((dt1*gt1+dt2*gt2)>0) {dt1=-dt1; dt2=-dt2;}
 212
 213      //check delta(phase1) ?
 214      //check delta(phase2) ?
 215
 216      if (TMath::Abs(dt1)/(TMath::Abs(t1)+1.e-3) < 1.e-4)
 217      if (TMath::Abs(dt2)/(TMath::Abs(t2)+1.e-3) < 1.e-4) {
 218         if ((gt1*gt1+gt2*gt2) > 1.e-4)
 219            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA:"
 220                  " stopped at not a stationary point !\n";
 221         Double_t lmb=h11+h22; lmb=lmb-TMath::Sqrt(lmb*lmb-4*det);
 222         if (lmb < 0.)
 223            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA:"
 224                  " stopped at not a minimum !\n";
 225         break;
 226      }
 227
 228      Double_t dd=dm;
 229      for (Int_t div=1 ; ; div*=2) {
 230         Evaluate(p1,t1+dt1,r1,g1,gg1);
 231         Evaluate(p2,t2+dt2,r2,g2,gg2);
 232         dx=r2[0]-r1[0]; dy=r2[1]-r1[1]; dz=r2[2]-r1[2];
 233         dd=dx*dx + dy*dy + dz*dz;
 234         if (dd<dm) break;
 235         dt1*=0.5; dt2*=0.5;
 236         if (div>512) {
 237            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: overshoot !\n"; break;
 238         }
 239      }
 240      dm=dd;
 241
 242      t1+=dt1;
 243      t2+=dt2;
 244
 245   }
 246
 247   if (max<=0) cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: too many iterations !\n";
 248
 249   //propagate tracks to the points of DCA
 250   Double_t cs=TMath::Cos(n->GetAlpha());
 251   Double_t sn=TMath::Sin(n->GetAlpha());
 252   Double_t x=r1[0]*cs + r1[1]*sn;
 253   if (!n->PropagateTo(x,0.,0.)) {
 254     //cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: propagation failed !\n";
 255     return 1.e+33;
 256   }
 257
 258   cs=TMath::Cos(p->GetAlpha());
 259   sn=TMath::Sin(p->GetAlpha());
 260   x=r2[0]*cs + r2[1]*sn;
 261   if (!p->PropagateTo(x,0.,0.)) {
 262     //cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: propagation failed !\n";
 263     return 1.e+33;
 264   }
 265
 266   return TMath::Sqrt(dm);
 267 }
 268
 269
 270
 271
 272
 273
 274
 275
 276
 277
 278
 279
 280
 281
 282
 283