MUON/MUONmassPlot_ESD.C

   1 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
   2 // ROOT includes
   3 #include "TBranch.h"
   4 #include "TClonesArray.h"
   5 #include "TLorentzVector.h"
   6 #include "TFile.h"
   7 #include "TH1.h"
   8 #include "TParticle.h"
   9 #include "TTree.h"
  10 #include <Riostream.h>
  11
  12 // STEER includes
  13 #include "AliRun.h"
  14 #include "AliRunLoader.h"
  15 #include "AliHeader.h"
  16 #include "AliLoader.h"
  17 #include "AliStack.h"
  18 #include "AliESD.h"
  19
  20 // MUON includes
  21 #include "AliESDMuonTrack.h"
  22 #endif
  23 //
  24 // Macro MUONmassPlot.C for ESD
  25 // Ch. Finck, Subatech, April. 2004
  26 //
  27
  28 // macro to make invariant mass plots
  29 // for combinations of 2 muons with opposite charges,
  30 // from root file "MUON.tracks.root" containing the result of track reconstruction.
  31 // Histograms are stored on the "MUONmassPlot.root" file.
  32 // introducing TLorentzVector for parameter calculations (Pt, P,rap,etc...)
  33 // using Invariant Mass for rapidity.
  34
  35 // Arguments:
  36 //   FirstEvent (default 0)
  37 //   LastEvent (default 0)
  38 //   ResType (default 553)
  39 //      553 for Upsilon, anything else for J/Psi
  40 //   Chi2Cut (default 100)
  41 //      to keep only tracks with chi2 per d.o.f. < Chi2Cut
  42 //   PtCutMin (default 1)
  43 //      to keep only tracks with transverse momentum > PtCutMin
  44 //   PtCutMax (default 10000)
  45 //      to keep only tracks with transverse momentum < PtCutMax
  46 //   massMin (default 9.17 for Upsilon)
  47 //      &  massMax (default 9.77 for Upsilon)
  48 //         to calculate the reconstruction efficiency for resonances with invariant mass
  49 //         massMin < mass < massMax.
  50
  51 // Add parameters and histograms for analysis
  52
  53 Bool_t MUONmassPlot(char* filename = "galice.root", Int_t FirstEvent = 0, Int_t LastEvent = 10000,
  54                   char* esdFileName = "AliESDs.root", Int_t ResType = 553,
  55                   Float_t Chi2Cut = 100., Float_t PtCutMin = 1., Float_t PtCutMax = 10000.,
  56                   Float_t massMin = 9.17,Float_t massMax = 9.77)
  57 {
  58   cout << "MUONmassPlot " << endl;
  59   cout << "FirstEvent " << FirstEvent << endl;
  60   cout << "LastEvent " << LastEvent << endl;
  61   cout << "ResType " << ResType << endl;
  62   cout << "Chi2Cut " << Chi2Cut << endl;
  63   cout << "PtCutMin " << PtCutMin << endl;
  64   cout << "PtCutMax " << PtCutMax << endl;
  65   cout << "massMin " << massMin << endl;
  66   cout << "massMax " << massMax << endl;
  67
  68
  69   //Reset ROOT and connect tree file
  70   gROOT->Reset();
  71
  72
  73   // File for histograms and histogram booking
  74   TFile *histoFile = new TFile("MUONmassPlot.root", "RECREATE");
  75   TH1F *hPtMuon = new TH1F("hPtMuon", "Muon Pt (GeV/c)", 100, 0., 20.);
  76   TH1F *hPMuon = new TH1F("hPMuon", "Muon P (GeV/c)", 100, 0., 200.);
  77   TH1F *hChi2PerDof = new TH1F("hChi2PerDof", "Muon track chi2/d.o.f.", 100, 0., 20.);
  78   TH1F *hInvMassAll = new TH1F("hInvMassAll", "Mu+Mu- invariant mass (GeV/c2)", 480, 0., 12.);
  79   TH1F *hInvMassRes;
  80
  81   if (ResType == 553) {
  82     hInvMassRes = new TH1F("hInvMassRes", "Mu+Mu- invariant mass (GeV/c2) around Upsilon", 60, 8., 11.);
  83   } else {
  84     hInvMassRes = new TH1F("hInvMassRes", "Mu+Mu- invariant mass (GeV/c2) around J/Psi", 80, 0., 5.);
  85   }
  86
  87   TH1F *hNumberOfTrack = new TH1F("hNumberOfTrack","nb of track /evt ",20,-0.5,19.5);
  88   TH1F *hRapMuon = new TH1F("hRapMuon"," Muon Rapidity",50,-4.5,-2);
  89   TH1F *hRapResonance = new TH1F("hRapResonance"," Resonance Rapidity",50,-4.5,-2);
  90   TH1F *hPtResonance = new TH1F("hPtResonance", "Resonance Pt (GeV/c)", 100, 0., 20.);
  91
  92
  93   // settings
  94   Int_t EventInMass = 0;
  95   Float_t muonMass = 0.105658389;
  96 //   Float_t UpsilonMass = 9.46037;
  97 //   Float_t JPsiMass = 3.097;
  98
  99   Double_t thetaX, thetaY, pYZ;
 100   Double_t fPxRec1, fPyRec1, fPzRec1, fE1;
 101   Double_t fPxRec2, fPyRec2, fPzRec2, fE2;
 102   Int_t fCharge, fCharge2;
 103
 104   Int_t ntrackhits, nevents;
 105   Double_t fitfmin;
 106
 107
 108   TLorentzVector fV1, fV2, fVtot;
 109
 110   // open run loader and load gAlice, kinematics and header
 111   AliRunLoader* runLoader = AliRunLoader::Open(filename);
 112   if (!runLoader) {
 113     Error("MUONmass_ESD", "getting run loader from file %s failed",
 114             filename);
 115     return kFALSE;
 116   }
 117
 118   runLoader->LoadgAlice();
 119   gAlice = runLoader->GetAliRun();
 120   if (!gAlice) {
 121     Error("MUONmass_ESD", "no galice object found");
 122     return kFALSE;
 123   }
 124
 125
 126   // open the ESD file
 127   TFile* esdFile = TFile::Open(esdFileName);
 128   if (!esdFile || !esdFile->IsOpen()) {
 129     Error("MUONmass_ESD", "opening ESD file %s failed", esdFileName);
 130     return kFALSE;
 131   }
 132
 133   runLoader->LoadHeader();
 134   nevents = runLoader->GetNumberOfEvents();
 135
 136   // Loop over events
 137   for (Int_t iEvent = FirstEvent; iEvent <= TMath::Min(LastEvent, nevents - 1); iEvent++) {
 138
 139     // get current event
 140     runLoader->GetEvent(iEvent);
 141
 142     // get the event summary data
 143     char esdName[256];
 144     sprintf(esdName, "ESD%d", iEvent);
 145     AliESD* esd = (AliESD*) esdFile->Get(esdName);
 146     if (!esd) {
 147       Error("MUONmass_ESD", "no ESD object found for event %d", iEvent);
 148       return kFALSE;
 149     }
 150
 151     Int_t nTracks = (Int_t)esd->GetNumberOfMuonTracks() ; //
 152
 153     //    printf("\n Nb of events analysed: %d\r",iEvent);
 154     //   cout << " number of tracks: " << nrectracks  <<endl;
 155
 156     // loop over all reconstructed tracks (also first track of combination)
 157     for (Int_t iTrack = 0; iTrack <  nTracks;  iTrack++) {
 158
 159       AliESDMuonTrack* muonTrack = esd->GetMuonTrack(iTrack);
 160
 161       thetaX = muonTrack->GetThetaX();
 162       thetaY = muonTrack->GetThetaY();
 163
 164       pYZ     =  1./TMath::Abs(muonTrack->GetInverseBendingMomentum());
 165       fPzRec1  = - pYZ / TMath::Sqrt(1.0 + TMath::Tan(thetaY)*TMath::Tan(thetaX));
 166       fPxRec1  = fPzRec1 * TMath::Tan(thetaX);
 167       fPyRec1  = fPzRec1 * TMath::Tan(thetaY);
 168       fCharge = Int_t(TMath::Sign(1.,muonTrack->GetInverseBendingMomentum()));
 169
 170       fE1 = TMath::Sqrt(muonMass * muonMass + fPxRec1 * fPxRec1 + fPyRec1 * fPyRec1 + fPzRec1 * fPzRec1);
 171       fV1.SetPxPyPzE(fPxRec1, fPyRec1, fPzRec1, fE1);
 172
 173       ntrackhits = muonTrack->GetNHit();
 174       fitfmin    = muonTrack->GetChi2();
 175
 176       // transverse momentum
 177       Float_t pt1 = fV1.Pt();
 178
 179       // total momentum
 180       Float_t p1 = fV1.P();
 181
 182       // Rapidity
 183       Float_t rapMuon1 = fV1.Rapidity();
 184
 185       // chi2 per d.o.f.
 186       Float_t ch1 =  fitfmin / (2.0 * ntrackhits - 5);
 187 //      printf(" px %f py %f pz %f NHits %d  Norm.chi2 %f charge %d\n",
 188 //           fPxRec1, fPyRec1, fPzRec1, ntrackhits, ch1, fCharge);
 189
 190       // condition for good track (Chi2Cut and PtCut)
 191
 192       if ((ch1 < Chi2Cut) && (pt1 > PtCutMin) && (pt1 < PtCutMax)) {
 193
 194         // fill histos hPtMuon and hChi2PerDof
 195         hPtMuon->Fill(pt1);
 196         hPMuon->Fill(p1);
 197         hChi2PerDof->Fill(ch1);
 198         hRapMuon->Fill(rapMuon1);
 199
 200         // loop over second track of combination
 201         for (Int_t iTrack2 = iTrack + 1; iTrack2 < nTracks; iTrack2++) {
 202
 203           AliESDMuonTrack* muonTrack = esd->GetMuonTrack(iTrack2);
 204
 205           thetaX = muonTrack->GetThetaX();
 206           thetaY = muonTrack->GetThetaY();
 207
 208           pYZ     =  1./TMath::Abs(muonTrack->GetInverseBendingMomentum());
 209           fPzRec2  = - pYZ / TMath::Sqrt(1.0 + TMath::Tan(thetaY)*TMath::Tan(thetaX));
 210           fPxRec2  = fPzRec2 * TMath::Tan(thetaX);
 211           fPyRec2  = fPzRec2 * TMath::Tan(thetaY);
 212           fCharge2 = Int_t(TMath::Sign(1.,muonTrack->GetInverseBendingMomentum()));
 213
 214           fE2 = TMath::Sqrt(muonMass * muonMass + fPxRec2 * fPxRec2 + fPyRec2 * fPyRec2 + fPzRec2 * fPzRec2);
 215           fV2.SetPxPyPzE(fPxRec2, fPyRec2, fPzRec2, fE2);
 216
 217           ntrackhits = muonTrack->GetNHit();
 218           fitfmin    = muonTrack->GetChi2();
 219
 220           // transverse momentum
 221           Float_t pt2 = fV2.Pt();
 222
 223           // chi2 per d.o.f.
 224           Float_t ch2 = fitfmin  / (2.0 * ntrackhits - 5);
 225
 226           // condition for good track (Chi2Cut and PtCut)
 227           if ((ch2 < Chi2Cut) && (pt2 > PtCutMin)  && (pt2 < PtCutMax)) {
 228
 229             // condition for opposite charges
 230             if ((fCharge * fCharge2) == -1) {
 231
 232               // invariant mass
 233               fVtot = fV1 + fV2;
 234               Float_t invMass = fVtot.M();
 235
 236               // fill histos hInvMassAll and hInvMassRes
 237               hInvMassAll->Fill(invMass);
 238               hInvMassRes->Fill(invMass);
 239
 240               if (invMass > massMin && invMass < massMax) {
 241                 EventInMass++;
 242                 hRapResonance->Fill(fVtot.Rapidity());
 243                 hPtResonance->Fill(fVtot.Pt());
 244               }
 245
 246             } // if (fCharge * fCharge2) == -1)
 247           } // if ((ch2 < Chi2Cut) && (pt2 > PtCutMin) && (pt2 < PtCutMax))
 248         } //  for (Int_t iTrack2 = iTrack + 1; iTrack2 < iTrack; iTrack2++)
 249       } // if (ch1 < Chi2Cut) && (pt1 > PtCutMin)&& (pt1 < PtCutMax) )
 250     } // for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nrectracks; iTrack++)
 251
 252     hNumberOfTrack->Fill(nTracks);
 253   } // for (Int_t iEvent = FirstEvent;
 254
 255   histoFile->Write();
 256   histoFile->Close();
 257
 258   cout << "MUONmassPlot " << endl;
 259   cout << "FirstEvent " << FirstEvent << endl;
 260   cout << "LastEvent " << LastEvent << endl;
 261   cout << "ResType " << ResType << endl;
 262   cout << "Chi2Cut " << Chi2Cut << endl;
 263   cout << "PtCutMin " << PtCutMin << endl;
 264   cout << "PtCutMax " << PtCutMax << endl;
 265   cout << "massMin " << massMin << endl;
 266   cout << "massMax " << massMax << endl;
 267   cout << "EventInMass " << EventInMass << endl;
 268
 269   return kTRUE;
 270 }
 271