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
  82       for (Int_t k=0; k<npos; k++) {
  83          AliITStrackV2 *ptrk=(AliITStrackV2 *)postrks.UncheckedAt(k);
  84
  85          if (TMath::Abs(ntrk->GetD())<fDNmin) continue;
  86          if (TMath::Abs(ptrk->GetD())<fDPmin) continue;
  87
  88          AliITStrackV2 nt(*ntrk), pt(*ptrk), *pnt=&nt, *ppt=&pt;
  89
  90          Double_t dca=PropagateToDCA(pnt,ppt);
  91          if (dca > fDCAmax) continue;
  92
  93          AliV0vertex vertex(*pnt,*ppt);
  94          if (vertex.GetChi2() > fChi2max) continue;
  95
  96          /*  Think of something better here !
  97          nt.PropagateToVertex(); if (TMath::Abs(nt.GetZ())<0.04) continue;
  98          pt.PropagateToVertex(); if (TMath::Abs(pt.GetZ())<0.04) continue;
  99          */
 100
 101          Double_t x,y,z; vertex.GetXYZ(x,y,z);
 102          Double_t r2=x*x + y*y;
 103          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;
 104          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 105
 106          Double_t px,py,pz; vertex.GetPxPyPz(px,py,pz);
 107          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 108          Double_t cost=(x*px+y*py+z*pz)/TMath::Sqrt(p2*(r2+z*z));
 109          if (cost<fCPAmax) continue;
 110
 111          //vertex.ChangeMassHypothesis(); //default is Lambda0
 112
 113          ioVertex=&vertex; vtxTree.Fill();
 114
 115          nvtx++;
 116       }
 117    }
 118
 119    cerr<<"Number of reconstructed V0 vertices: "<<nvtx<<endl;
 120
 121    vtxTree.Write();
 122
 123    negtrks.Delete();
 124    postrks.Delete();
 125
 126    savedir->cd();
 127
 128    delete trkTree;
 129
 130    return 0;
 131 }
 132
 133
 134 static void External2Helix(const AliITStrackV2 *t, Double_t helix[6]) {
 135   //--------------------------------------------------------------------
 136   // External track parameters -> helix parameters
 137   //--------------------------------------------------------------------
 138   Double_t alpha,x,cs,sn;
 139   t->GetExternalParameters(x,helix); alpha=t->GetAlpha();
 140
 141   cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 142   helix[5]=x*cs - helix[0]*sn;            // x0
 143   helix[0]=x*sn + helix[0]*cs;            // y0
 144 //helix[1]=                               // z0
 145   helix[2]=TMath::ASin(helix[2]) + alpha; // phi0
 146 //helix[3]=                               // tgl
 147   helix[4]=helix[4]/t->GetConvConst();    // C
 148 }
 149
 150 static void Evaluate(const Double_t *h, Double_t t,
 151                      Double_t r[3],  //radius vector
 152                      Double_t g[3],  //first defivatives
 153                      Double_t gg[3]) //second derivatives
 154 {
 155   //--------------------------------------------------------------------
 156   // Calculate position of a point on a track and some derivatives
 157   //--------------------------------------------------------------------
 158   Double_t phase=h[4]*t+h[2];
 159   Double_t sn=TMath::Sin(phase), cs=TMath::Cos(phase);
 160
 161   r[0] = h[5] + (sn - h[6])/h[4];
 162   r[1] = h[0] - (cs - h[7])/h[4];
 163   r[2] = h[1] + h[3]*t;
 164
 165   g[0] = cs; g[1]=sn; g[2]=h[3];
 166
 167   gg[0]=-h[4]*sn; gg[1]=h[4]*cs; gg[2]=0.;
 168 }
 169
 170 Double_t AliV0vertexer::PropagateToDCA(AliITStrackV2 *n, AliITStrackV2 *p) {
 171   //--------------------------------------------------------------------
 172   // This function returns the DCA between two tracks
 173   // The tracks will be moved to the point of DCA !
 174   //--------------------------------------------------------------------
 175   Double_t dy2=n->GetSigmaY2() + p->GetSigmaY2();
 176   Double_t dz2=n->GetSigmaZ2() + p->GetSigmaZ2();
 177   Double_t dx2=dy2;
 178
 179   //dx2=dy2=dz2=1.;
 180
 181   Double_t p1[8]; External2Helix(n,p1);
 182   p1[6]=TMath::Sin(p1[2]); p1[7]=TMath::Cos(p1[2]);
 183   Double_t p2[8]; External2Helix(p,p2);
 184   p2[6]=TMath::Sin(p2[2]); p2[7]=TMath::Cos(p2[2]);
 185
 186
 187   Double_t r1[3],g1[3],gg1[3]; Double_t t1=0.;
 188   Evaluate(p1,t1,r1,g1,gg1);
 189   Double_t r2[3],g2[3],gg2[3]; Double_t t2=0.;
 190   Evaluate(p2,t2,r2,g2,gg2);
 191
 192   Double_t dx=r2[0]-r1[0], dy=r2[1]-r1[1], dz=r2[2]-r1[2];
 193   Double_t dm=dx*dx/dx2 + dy*dy/dy2 + dz*dz/dz2;
 194
 195   Int_t max=27;
 196   while (max--) {
 197      Double_t gt1=-(dx*g1[0]/dx2 + dy*g1[1]/dy2 + dz*g1[2]/dz2);
 198      Double_t gt2=+(dx*g2[0]/dx2 + dy*g2[1]/dy2 + dz*g2[2]/dz2);
 199      Double_t h11=(g1[0]*g1[0] - dx*gg1[0])/dx2 +
 200                   (g1[1]*g1[1] - dy*gg1[1])/dy2 +
 201                   (g1[2]*g1[2] - dz*gg1[2])/dz2;
 202      Double_t h22=(g2[0]*g2[0] + dx*gg2[0])/dx2 +
 203                   (g2[1]*g2[1] + dy*gg2[1])/dy2 +
 204                   (g2[2]*g2[2] + dz*gg2[2])/dz2;
 205      Double_t h12=-(g1[0]*g2[0]/dx2 + g1[1]*g2[1]/dy2 + g1[2]*g2[2]/dz2);
 206
 207      Double_t det=h11*h22-h12*h12;
 208
 209      Double_t dt1,dt2;
 210      if (TMath::Abs(det)<1.e-33) {
 211         //(quasi)singular Hessian
 212         dt1=-gt1; dt2=-gt2;
 213      } else {
 214         dt1=-(gt1*h22 - gt2*h12)/det;
 215         dt2=-(h11*gt2 - h12*gt1)/det;
 216      }
 217
 218      if ((dt1*gt1+dt2*gt2)>0) {dt1=-dt1; dt2=-dt2;}
 219
 220      //check delta(phase1) ?
 221      //check delta(phase2) ?
 222
 223      if (TMath::Abs(dt1)/(TMath::Abs(t1)+1.e-3) < 1.e-4)
 224      if (TMath::Abs(dt2)/(TMath::Abs(t2)+1.e-3) < 1.e-4) {
 225         if ((gt1*gt1+gt2*gt2) > 1.e-4/dy2/dy2)
 226            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA:"
 227                  " stopped at not a stationary point !\n";
 228         Double_t lmb=h11+h22; lmb=lmb-TMath::Sqrt(lmb*lmb-4*det);
 229         if (lmb < 0.)
 230            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA:"
 231                  " stopped at not a minimum !\n";
 232         break;
 233      }
 234
 235      Double_t dd=dm;
 236      for (Int_t div=1 ; ; div*=2) {
 237         Evaluate(p1,t1+dt1,r1,g1,gg1);
 238         Evaluate(p2,t2+dt2,r2,g2,gg2);
 239         dx=r2[0]-r1[0]; dy=r2[1]-r1[1]; dz=r2[2]-r1[2];
 240         dd=dx*dx/dx2 + dy*dy/dy2 + dz*dz/dz2;
 241         if (dd<dm) break;
 242         dt1*=0.5; dt2*=0.5;
 243         if (div>512) {
 244            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: overshoot !\n"; break;
 245         }
 246      }
 247      dm=dd;
 248
 249      t1+=dt1;
 250      t2+=dt2;
 251
 252   }
 253
 254   if (max<=0) cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: too many iterations !\n";
 255
 256   //propagate tracks to the points of DCA
 257   Double_t cs=TMath::Cos(n->GetAlpha());
 258   Double_t sn=TMath::Sin(n->GetAlpha());
 259   Double_t x=r1[0]*cs + r1[1]*sn;
 260   if (!n->PropagateTo(x,0.,0.)) {
 261     //cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: propagation failed !\n";
 262     return 1.e+33;
 263   }
 264
 265   cs=TMath::Cos(p->GetAlpha());
 266   sn=TMath::Sin(p->GetAlpha());
 267   x=r2[0]*cs + r2[1]*sn;
 268   if (!p->PropagateTo(x,0.,0.)) {
 269     //cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: propagation failed !\n";
 270     return 1.e+33;
 271   }
 272
 273   //return TMath::Sqrt(dm);
 274   return TMath::Sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
 275 }
 276
 277
 278
 279
 280
 281
 282
 283
 284
 285
 286
 287
 288
 289
 290
 291