MUON/MUONQuarkoniaPtDistri.C

   1 //
   2 // Macro for analysis of 2d InvMass v Pt distribution for the generation of:
   3 // - Pt distribution of quarkonia,
   4 // - Mass and sigma of the quarkonia resonance as a function of pT
   5 // - and invariant mass distributions ( all, background and subtracted)
   6 //   as a function of pT
   7 // Usual utilisation:
   8 // QuarkoniaPtDistri("ProdMuonCocktailPer1/MUONmassPlot.root",4,2.9,3.3)
   9 //
  10 //  MUONmassPlotFile  root file form MUONmassPlot_ESD.C
  11 //  NRes=1 bining of the pT distribution
  12 //    ==1, equal to MUONmassPlotFile 2D histo,
  13 //    ==2, bin twice larger
  14 //  InvMass1, InvMass2 Range of the quarkonia resonance
  15 //
  16 // Gines MARTINEZ, Subatech, May 04
  17 //
  18
  19 void MUONQuarkoniaPtDistri(char * MUONmassPlotFile="MUONmassPlot.root", Int_t NRes=4, Float_t InvMass1=2.9, Float_t InvMass2=3.3)
  20 {
  21   TFile MUONmassPlot(MUONmassPlotFile);
  22
  23   TH2F * hInvMassAll_vs_Pt = (TH2F*) MUONmassPlot.Get("hInvMassAll_vs_Pt");
  24   TH2F * hInvMassBgk_vs_Pt = (TH2F*) MUONmassPlot.Get("hInvMassBgk_vs_Pt");
  25   hInvMassAll_vs_Pt->Sumw2();
  26   hInvMassBgk_vs_Pt->Sumw2();
  27
  28   gROOT->cd();
  29
  30   Int_t   Nbins = hInvMassAll_vs_Pt->GetYaxis()->GetNbins();
  31   Float_t ptMin = hInvMassAll_vs_Pt->GetYaxis()->GetXmin();
  32   Float_t ptMax = hInvMassAll_vs_Pt->GetYaxis()->GetXmax();
  33
  34   const Int_t NumberOfPoints = Nbins/NRes;
  35   Float_t *pT = new Float_t[NumberOfPoints];
  36   Float_t *e_pT = new Float_t[NumberOfPoints];
  37   Float_t *dNdpT = new Float_t[NumberOfPoints];
  38   Float_t *e_dNdpT = new Float_t[NumberOfPoints];
  39
  40   Float_t *pT1 = new Float_t[NumberOfPoints];
  41   Float_t *e_pT1 = new Float_t[NumberOfPoints];
  42   Float_t *Cent = new Float_t[NumberOfPoints];
  43   Float_t *e_Cent = new Float_t[NumberOfPoints];
  44
  45   Float_t *pT2 = new Float_t[NumberOfPoints];
  46   Float_t *e_pT2 = new Float_t[NumberOfPoints];
  47   Float_t *Sigma = new Float_t[NumberOfPoints];
  48   Float_t *e_Sigma = new Float_t[NumberOfPoints];
  49
  50   TH1D * hInvMassAll[NumberOfPoints];
  51   TH1D * hInvMassBgk[NumberOfPoints];
  52   TH1D * hInvMassSub[NumberOfPoints];
  53
  54   char histoname[60];
  55
  56   Int_t ibin, ibin1,ibin2,  ipoint;
  57   Int_t integral1, integral2;
  58   for(ipoint=0; ipoint<NumberOfPoints; ipoint++) {
  59     ibin1 = ipoint * NRes;
  60     ibin2 = ibin1+  NRes;
  61     pT[ipoint]=0.;
  62     e_pT[ipoint]=0.;
  63     dNdpT[ipoint]=0.;
  64     e_dNdpT[ipoint]=0.;
  65     for(ibin=ibin1; ibin<ibin2; ibin++) {
  66       pT[ipoint]+=hInvMassAll_vs_Pt->GetYaxis()->GetBinCenter(ibin);
  67     }
  68     pT[ipoint]/=NRes;
  69     pT1[ipoint]=pT[ipoint];
  70     pT2[ipoint]=pT[ipoint];
  71
  72     e_pT[ipoint] = (hInvMassAll_vs_Pt->GetYaxis()->GetBinCenter(ibin2)-hInvMassAll_vs_Pt->GetYaxis()->GetBinCenter(ibin1))/2.;
  73     e_pT1[ipoint]=e_pT[ipoint];
  74     e_pT2[ipoint]=e_pT[ipoint];
  75
  76     sprintf(histoname,"hInvMassAll_%2.0f",100*pT[ipoint]);
  77     TH1D * nume = hInvMassAll_vs_Pt->ProjectionX("nume",ibin1,ibin2-1);
  78     hInvMassAll[ipoint] =  new TH1D(*nume);
  79     hInvMassAll[ipoint]->SetName(histoname); hInvMassAll[ipoint]->SetTitle(histoname);
  80     hInvMassAll[ipoint]->Sumw2();
  81
  82     sprintf(histoname,"hInvMassSub_%2.0f",100*pT[ipoint]);
  83     hInvMassSub[ipoint] =  new TH1D(*nume);
  84     hInvMassSub[ipoint]->SetName(histoname); hInvMassSub[ipoint]->SetTitle(histoname);
  85     hInvMassSub[ipoint]->Sumw2();
  86
  87     sprintf(histoname,"hInvMassBgk_%2.0f",100*pT[ipoint]);
  88     TH1D * deno = hInvMassBgk_vs_Pt->ProjectionX("deno",ibin1,ibin2-1);
  89     hInvMassBgk[ipoint]=  new TH1D(*deno);
  90     hInvMassBgk[ipoint]->SetName(histoname);hInvMassBgk[ipoint]->SetTitle(histoname);
  91     hInvMassBgk[ipoint]->Sumw2();
  92
  93     hInvMassSub[ipoint]->Add(hInvMassBgk[ipoint],-1.);
  94     hInvMassSub[ipoint]->Fit("gaus","","",InvMass1,InvMass2);
  95     Cent[ipoint] = hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1);
  96     e_Cent[ipoint] = hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParError(1);
  97     Sigma[ipoint] = hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2);
  98     e_Sigma[ipoint] = hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParError(2);
  99     integral1 = hInvMassSub[ipoint]->FindBin( (hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1)-2.*hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2) ) );
 100     integral2 = hInvMassSub[ipoint]->FindBin( (hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1)+2.*hInvMassSub[ipoint]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2) ) );
 101     dNdpT[ipoint] = hInvMassSub[ipoint]->Integral(integral1,integral2);
 102     for(ibin=integral1; ibin<=integral2; ibin++) {
 103       e_dNdpT[ipoint]+=hInvMassSub[ipoint]->GetBinContent(ibin)*hInvMassSub[ipoint]->GetBinContent(ibin);
 104     }
 105     e_dNdpT[ipoint] = TMath::Sqrt( e_dNdpT[ipoint]);
 106   }
 107
 108   MUONmassPlot.Close();
 109
 110   TFile out("QuarkoniaPtDistri.root","RECREATE");
 111   TGraphErrors * gePtDistri = new TGraphErrors(NumberOfPoints,pT,dNdpT,e_pT, e_dNdpT);
 112   TGraphErrors * geCenter   = new TGraphErrors(NumberOfPoints,pT1,Cent,e_pT1, e_Cent);
 113   TGraphErrors * geSigma   = new TGraphErrors(NumberOfPoints,pT2,Sigma,e_pT2, e_Sigma);
 114   gePtDistri->Write();
 115   geCenter->Write();
 116   geSigma->Write();
 117   for(ipoint=0;ipoint<NumberOfPoints; ipoint++) {
 118     hInvMassAll[ipoint]->Write();
 119     hInvMassBgk[ipoint]->Write();
 120     hInvMassSub[ipoint]->Write();
 121   }
 122   out.Write();
 123   out.Close();
 124
 125   TCanvas *c1 =new TCanvas("c1","c1");
 126   TH2D * hframe1 = new TH2D("hframe1","hframe1",10,0,12,10,InvMass1,InvMass2);
 127   hframe1->SetXTitle("Transverse Momentum (GeV/c)");
 128   hframe1->SetYTitle("Resonance Centroide (GeV/C^{2})");
 129   hframe1->Draw();
 130   geCenter->SetMarkerStyle(27);
 131   geCenter->Draw("p");
 132
 133   TCanvas *c2 =new TCanvas("c2","c2");
 134   TH2D * hframe2 = new TH2D("hframe2","hframe2",10,0,12,10,0.03,0.200);
 135   hframe2->SetXTitle("Transverse Momentum (GeV/c)");
 136   hframe2->SetYTitle("Resonance Sigma (GeV/C^2)");
 137   hframe2->Draw();
 138   geSigma->SetMarkerStyle(28);
 139   geSigma->Draw("p");
 140
 141   TCanvas *c3 =new TCanvas("c3","c3");
 142   TH2D * hframe3 = new TH2D("hframe3","hframe3",10,0,12,10,0.1,10000);
 143   hframe3->SetXTitle("Transverse Momentum (GeV/c)");
 144   hframe3->SetYTitle("dN/dpT (GeV^{-1})");
 145   hframe3->Draw();
 146   c3->SetLogy();
 147   hframe3->Draw();
 148   gePtDistri->SetMarkerStyle(29);
 149   gePtDistri->Draw("p");
 150
 151   TCanvas *c4 =new TCanvas("c4","c4");
 152   c4->SetLogy();
 153   c4->Divide(3,3);
 154   Int_t i;
 155   Float_t izoom1;
 156   Float_t izoom2;
 157   for (i=1;i<10;i++) {
 158     izoom1 = hInvMassSub[i]->FindBin( (hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1)-15.*hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2) ) );
 159     izoom2 = hInvMassSub[i]->FindBin( (hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1)+15.*hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2) ) );
 160     c4->cd(i);
 161     hInvMassAll[i]->SetXTitle("Invariant Mass (GeV/C^{2})");
 162     hInvMassAll[i]->SetYTitle("Counts (1/25 MeV)");
 163     hInvMassAll[i]->GetXaxis()->SetRange(izoom1,izoom2);
 164     hInvMassAll[i]->Draw();
 165     hInvMassBgk[i]->SetLineColor(4);
 166     hInvMassBgk[i]->Draw("histo,same");
 167   }
 168
 169   TCanvas *c5 =new TCanvas("c5","c5");
 170   c5->Divide(3,3);
 171   Int_t i;
 172   for (i=1;i<10;i++) {
 173     c5->cd(i);
 174     izoom1 = hInvMassSub[i]->FindBin( (hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1)-15.*hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2) ) );
 175     izoom2 = hInvMassSub[i]->FindBin( (hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(1)+15.*hInvMassSub[i]->GetFunction("gaus")->GetParameter(2) ) );
 176     hInvMassSub[i]->GetXaxis()->SetRange(izoom1,izoom2);
 177     hInvMassSub[i]->SetXTitle("Invariant Mass (GeV/C^{2})");
 178     hInvMassSub[i]->SetYTitle("Counts (1/25 MeV)");
 179     hInvMassSub[i]->Draw();
 180   }
 181
 182 }