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 "Riostream.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    Char_t name[100];
  54    sprintf(name,"TreeT_ITS_%d",fEventN);
  55    TTree *trkTree=(TTree*)in->Get(name);
  56    TBranch *branch=trkTree->GetBranch("tracks");
  57    Int_t nentr=(Int_t)trkTree->GetEntries();
  58
  59    TObjArray negtrks(nentr/2);
  60    TObjArray postrks(nentr/2);
  61
  62    Int_t nneg=0, npos=0, nvtx=0;
  63
  64    Int_t i;
  65    for (i=0; i<nentr; i++) {
  66        AliITStrackV2 *iotrack=new AliITStrackV2;
  67        branch->SetAddress(&iotrack);
  68        trkTree->GetEvent(i);
  69
  70        iotrack->PropagateTo(3.,0.0023,65.19); iotrack->PropagateTo(2.5,0.,0.);
  71
  72        if (iotrack->Get1Pt() > 0.) {nneg++; negtrks.AddLast(iotrack);}
  73        else {npos++; postrks.AddLast(iotrack);}
  74    }
  75
  76
  77    out->cd();
  78    sprintf(name,"TreeV%d",fEventN);
  79    TTree vtxTree(name,"Tree with V0 vertices");
  80    AliV0vertex *ioVertex=0;
  81    vtxTree.Branch("vertices","AliV0vertex",&ioVertex,32000,0);
  82
  83
  84    for (i=0; i<nneg; i++) {
  85       if (i%10==0) cerr<<nneg-i<<'\r';
  86       AliITStrackV2 *ntrk=(AliITStrackV2 *)negtrks.UncheckedAt(i);
  87
  88       if (TMath::Abs(ntrk->GetD(fX,fY))<fDPmin) continue;
  89       if (TMath::Abs(ntrk->GetD(fX,fY))>fRmax) continue;
  90
  91       for (Int_t k=0; k<npos; k++) {
  92          AliITStrackV2 *ptrk=(AliITStrackV2 *)postrks.UncheckedAt(k);
  93
  94          if (TMath::Abs(ptrk->GetD(fX,fY))<fDPmin) continue;
  95          if (TMath::Abs(ptrk->GetD(fX,fY))>fRmax) continue;
  96
  97          if (TMath::Abs(ntrk->GetD(fX,fY))<fDNmin)
  98          if (TMath::Abs(ptrk->GetD(fX,fY))<fDNmin) continue;
  99
 100
 101          AliITStrackV2 nt(*ntrk), pt(*ptrk), *pnt=&nt, *ppt=&pt;
 102
 103          Double_t dca=PropagateToDCA(pnt,ppt);
 104          if (dca > fDCAmax) continue;
 105
 106          AliV0vertex vertex(*pnt,*ppt);
 107          if (vertex.GetChi2() > fChi2max) continue;
 108
 109          /*  Think of something better here !
 110          nt.PropagateToVertex(); if (TMath::Abs(nt.GetZ())<0.04) continue;
 111          pt.PropagateToVertex(); if (TMath::Abs(pt.GetZ())<0.04) continue;
 112          */
 113
 114          Double_t x,y,z; vertex.GetXYZ(x,y,z);
 115          Double_t r2=x*x + y*y;
 116          if (r2 > fRmax*fRmax) continue;
 117          if (r2 < fRmin*fRmin) continue;
 118
 119          Double_t px,py,pz; vertex.GetPxPyPz(px,py,pz);
 120          Double_t p2=px*px+py*py+pz*pz;
 121          Double_t cost=((x-fX)*px + (y-fY)*py + (z-fZ)*pz)/
 122                 TMath::Sqrt(p2*((x-fX)*(x-fX) + (y-fY)*(y-fY) + (z-fZ)*(z-fZ)));
 123
 124          //if (cost < (5*fCPAmax-0.9-TMath::Sqrt(r2)*(fCPAmax-1))/4.1) continue;
 125          if (cost < fCPAmax) continue;
 126
 127          //vertex.ChangeMassHypothesis(); //default is Lambda0
 128
 129          ioVertex=&vertex; vtxTree.Fill();
 130
 131          nvtx++;
 132       }
 133    }
 134
 135    cerr<<"Number of reconstructed V0 vertices: "<<nvtx<<endl;
 136
 137    vtxTree.Write();
 138
 139    negtrks.Delete();
 140    postrks.Delete();
 141
 142    savedir->cd();
 143
 144    delete trkTree;
 145
 146    return 0;
 147 }
 148
 149
 150 static void External2Helix(const AliITStrackV2 *t, Double_t helix[6]) {
 151   //--------------------------------------------------------------------
 152   // External track parameters -> helix parameters
 153   //--------------------------------------------------------------------
 154   Double_t alpha,x,cs,sn;
 155   t->GetExternalParameters(x,helix); alpha=t->GetAlpha();
 156
 157   cs=TMath::Cos(alpha); sn=TMath::Sin(alpha);
 158   helix[5]=x*cs - helix[0]*sn;            // x0
 159   helix[0]=x*sn + helix[0]*cs;            // y0
 160 //helix[1]=                               // z0
 161   helix[2]=TMath::ASin(helix[2]) + alpha; // phi0
 162 //helix[3]=                               // tgl
 163   helix[4]=helix[4]/t->GetConvConst();    // C
 164 }
 165
 166 static void Evaluate(const Double_t *h, Double_t t,
 167                      Double_t r[3],  //radius vector
 168                      Double_t g[3],  //first defivatives
 169                      Double_t gg[3]) //second derivatives
 170 {
 171   //--------------------------------------------------------------------
 172   // Calculate position of a point on a track and some derivatives
 173   //--------------------------------------------------------------------
 174   Double_t phase=h[4]*t+h[2];
 175   Double_t sn=TMath::Sin(phase), cs=TMath::Cos(phase);
 176
 177   r[0] = h[5] + (sn - h[6])/h[4];
 178   r[1] = h[0] - (cs - h[7])/h[4];
 179   r[2] = h[1] + h[3]*t;
 180
 181   g[0] = cs; g[1]=sn; g[2]=h[3];
 182
 183   gg[0]=-h[4]*sn; gg[1]=h[4]*cs; gg[2]=0.;
 184 }
 185
 186 Double_t AliV0vertexer::PropagateToDCA(AliITStrackV2 *n, AliITStrackV2 *p) {
 187   //--------------------------------------------------------------------
 188   // This function returns the DCA between two tracks
 189   // The tracks will be moved to the point of DCA !
 190   //--------------------------------------------------------------------
 191   Double_t dy2=n->GetSigmaY2() + p->GetSigmaY2();
 192   Double_t dz2=n->GetSigmaZ2() + p->GetSigmaZ2();
 193   Double_t dx2=dy2;
 194
 195   //dx2=dy2=dz2=1.;
 196
 197   Double_t p1[8]; External2Helix(n,p1);
 198   p1[6]=TMath::Sin(p1[2]); p1[7]=TMath::Cos(p1[2]);
 199   Double_t p2[8]; External2Helix(p,p2);
 200   p2[6]=TMath::Sin(p2[2]); p2[7]=TMath::Cos(p2[2]);
 201
 202
 203   Double_t r1[3],g1[3],gg1[3]; Double_t t1=0.;
 204   Evaluate(p1,t1,r1,g1,gg1);
 205   Double_t r2[3],g2[3],gg2[3]; Double_t t2=0.;
 206   Evaluate(p2,t2,r2,g2,gg2);
 207
 208   Double_t dx=r2[0]-r1[0], dy=r2[1]-r1[1], dz=r2[2]-r1[2];
 209   Double_t dm=dx*dx/dx2 + dy*dy/dy2 + dz*dz/dz2;
 210
 211   Int_t max=27;
 212   while (max--) {
 213      Double_t gt1=-(dx*g1[0]/dx2 + dy*g1[1]/dy2 + dz*g1[2]/dz2);
 214      Double_t gt2=+(dx*g2[0]/dx2 + dy*g2[1]/dy2 + dz*g2[2]/dz2);
 215      Double_t h11=(g1[0]*g1[0] - dx*gg1[0])/dx2 +
 216                   (g1[1]*g1[1] - dy*gg1[1])/dy2 +
 217                   (g1[2]*g1[2] - dz*gg1[2])/dz2;
 218      Double_t h22=(g2[0]*g2[0] + dx*gg2[0])/dx2 +
 219                   (g2[1]*g2[1] + dy*gg2[1])/dy2 +
 220                   (g2[2]*g2[2] + dz*gg2[2])/dz2;
 221      Double_t h12=-(g1[0]*g2[0]/dx2 + g1[1]*g2[1]/dy2 + g1[2]*g2[2]/dz2);
 222
 223      Double_t det=h11*h22-h12*h12;
 224
 225      Double_t dt1,dt2;
 226      if (TMath::Abs(det)<1.e-33) {
 227         //(quasi)singular Hessian
 228         dt1=-gt1; dt2=-gt2;
 229      } else {
 230         dt1=-(gt1*h22 - gt2*h12)/det;
 231         dt2=-(h11*gt2 - h12*gt1)/det;
 232      }
 233
 234      if ((dt1*gt1+dt2*gt2)>0) {dt1=-dt1; dt2=-dt2;}
 235
 236      //check delta(phase1) ?
 237      //check delta(phase2) ?
 238
 239      if (TMath::Abs(dt1)/(TMath::Abs(t1)+1.e-3) < 1.e-4)
 240      if (TMath::Abs(dt2)/(TMath::Abs(t2)+1.e-3) < 1.e-4) {
 241         if ((gt1*gt1+gt2*gt2) > 1.e-4/dy2/dy2)
 242            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA:"
 243                  " stopped at not a stationary point !\n";
 244         Double_t lmb=h11+h22; lmb=lmb-TMath::Sqrt(lmb*lmb-4*det);
 245         if (lmb < 0.)
 246            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA:"
 247                  " stopped at not a minimum !\n";
 248         break;
 249      }
 250
 251      Double_t dd=dm;
 252      for (Int_t div=1 ; ; div*=2) {
 253         Evaluate(p1,t1+dt1,r1,g1,gg1);
 254         Evaluate(p2,t2+dt2,r2,g2,gg2);
 255         dx=r2[0]-r1[0]; dy=r2[1]-r1[1]; dz=r2[2]-r1[2];
 256         dd=dx*dx/dx2 + dy*dy/dy2 + dz*dz/dz2;
 257         if (dd<dm) break;
 258         dt1*=0.5; dt2*=0.5;
 259         if (div>512) {
 260            cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: overshoot !\n"; break;
 261         }
 262      }
 263      dm=dd;
 264
 265      t1+=dt1;
 266      t2+=dt2;
 267
 268   }
 269
 270   if (max<=0) cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: too many iterations !\n";
 271
 272   //propagate tracks to the points of DCA
 273   Double_t cs=TMath::Cos(n->GetAlpha());
 274   Double_t sn=TMath::Sin(n->GetAlpha());
 275   Double_t x=r1[0]*cs + r1[1]*sn;
 276   if (!n->PropagateTo(x,0.,0.)) {
 277     //cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: propagation failed !\n";
 278     return 1.e+33;
 279   }
 280
 281   cs=TMath::Cos(p->GetAlpha());
 282   sn=TMath::Sin(p->GetAlpha());
 283   x=r2[0]*cs + r2[1]*sn;
 284   if (!p->PropagateTo(x,0.,0.)) {
 285     //cerr<<"AliV0vertexer::PropagateToDCA: propagation failed !\n";
 286     return 1.e+33;
 287   }
 288
 289   return TMath::Sqrt(dm*TMath::Sqrt(dy2*dz2));
 290   //return TMath::Sqrt(dx*dx + dy*dy + dz*dz);
 291 }
 292
 293
 294
 295
 296
 297
 298
 299
 300
 301
 302
 303
 304
 305
 306
 307