PWG0/dNdEta/AlidNdEtaSystematicsSelector.cxx

   1 /* $Id$ */
   2
   3 #include "AlidNdEtaSystematicsSelector.h"
   4
   5 #include <TStyle.h>
   6 #include <TSystem.h>
   7 #include <TCanvas.h>
   8 #include <TVector3.h>
   9 #include <TChain.h>
  10 #include <TFile.h>
  11 #include <TH2F.h>
  12 #include <TH1F.h>
  13 #include <TParticle.h>
  14
  15 #include <AliLog.h>
  16 #include <AliESD.h>
  17 #include <AliGenEventHeader.h>
  18 #include <AliStack.h>
  19 #include <AliHeader.h>
  20
  21 #include "esdTrackCuts/AliESDtrackCuts.h"
  22 #include "AliPWG0Helper.h"
  23 #include "dNdEta/AlidNdEtaCorrection.h"
  24
  25 ClassImp(AlidNdEtaSystematicsSelector)
  26
  27 AlidNdEtaSystematicsSelector::AlidNdEtaSystematicsSelector() :
  28   AliSelectorRL(),
  29   fSecondaries(0),
  30   fSigmaVertex(0),
  31   fEsdTrackCuts(0),
  32   fPIDParticles(0),
  33   fPIDTracks(0)
  34 {
  35   //
  36   // Constructor. Initialization of pointers
  37   //
  38
  39   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
  40     fdNdEtaCorrection[i] = 0;
  41 }
  42
  43 AlidNdEtaSystematicsSelector::~AlidNdEtaSystematicsSelector()
  44 {
  45   //
  46   // Destructor
  47   //
  48 }
  49
  50 void AlidNdEtaSystematicsSelector::Begin(TTree* tree)
  51 {
  52   // Begin function
  53
  54   AliSelectorRL::Begin(tree);
  55
  56   ReadUserObjects(tree);
  57 }
  58
  59 void AlidNdEtaSystematicsSelector::ReadUserObjects(TTree* tree)
  60 {
  61   // read the user objects, called from slavebegin and begin
  62
  63   if (!fEsdTrackCuts && fInput)
  64     fEsdTrackCuts = dynamic_cast<AliESDtrackCuts*> (fInput->FindObject("AliESDtrackCuts"));
  65
  66   if (!fEsdTrackCuts && tree)
  67     fEsdTrackCuts = dynamic_cast<AliESDtrackCuts*> (tree->GetUserInfo()->FindObject("AliESDtrackCuts"));
  68
  69   if (!fEsdTrackCuts)
  70      AliDebug(AliLog::kError, "ERROR: Could not read EsdTrackCuts from input list.");
  71 }
  72
  73 void AlidNdEtaSystematicsSelector::SlaveBegin(TTree* tree)
  74 {
  75   // The SlaveBegin() function is called after the Begin() function.
  76   // When running with PROOF SlaveBegin() is called on each slave server.
  77   // The tree argument is deprecated (on PROOF 0 is passed).
  78
  79   AliSelector::SlaveBegin(tree);
  80
  81   ReadUserObjects(tree);
  82
  83   TString option(GetOption());
  84
  85   printf("Running AlidNdEtaSystematicsSelector with options %s\n", option.Data());
  86
  87   if (option.Contains("secondaries"))
  88   {
  89     fSecondaries = new TH2F("fSecondaries", "fSecondaries;Case;N", 8, 0.5, 8.5, 2001, -0.5, 2000.5);
  90     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(1, "All Primaries");
  91     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(2, "All Secondaries");
  92     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(3, "Primaries pT > 0.3 GeV/c");
  93     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(4, "Secondaries pT > 0.3 GeV/c");
  94     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(5, "Tracks from Primaries");
  95     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(6, "Tracks from Secondaries");
  96     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(7, "Accepted Tracks from Primaries");
  97     fSecondaries->GetXaxis()->SetBinLabel(8, "Accepted Tracks from Secondaries");
  98   }
  99
 100   if (option.Contains("particle-composition"))
 101   {
 102     for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 103     {
 104       TString name;
 105       name.Form("correction_%d", i);
 106       fdNdEtaCorrection[i] = new AlidNdEtaCorrection(name, name);
 107     }
 108   }
 109
 110   if (option.Contains("sigma-vertex"))
 111   {
 112     fSigmaVertex = new TH1F("fSigmaVertex", "fSigmaVertex;Nsigma2vertex;NacceptedTracks", 10, 0.25, 5.25);
 113     printf("WARNING: sigma-vertex analysis enabled. This will produce weird results in the AliESDtrackCuts histograms\n");
 114   }
 115
 116   fPIDParticles = new TH1F("pid_particles", "PID of generated primary particles", 10001, -5000.5, 5000.5);
 117   fPIDTracks = new TH1F("pid_tracks", "MC PID of reconstructed tracks", 10001, -5000.5, 5000.5);
 118 }
 119
 120 Bool_t AlidNdEtaSystematicsSelector::Process(Long64_t entry)
 121 {
 122   // The Process() function is called for each entry in the tree (or possibly
 123   // keyed object in the case of PROOF) to be processed. The entry argument
 124   // specifies which entry in the currently loaded tree is to be processed.
 125   // It can be passed to either TTree::GetEntry() or TBranch::GetEntry()
 126   // to read either all or the required parts of the data. When processing
 127   // keyed objects with PROOF, the object is already loaded and is available
 128   // via the fObject pointer.
 129   //
 130   // This function should contain the "body" of the analysis. It can contain
 131   // simple or elaborate selection criteria, run algorithms on the data
 132   // of the event and typically fill histograms.
 133
 134   // WARNING when a selector is used with a TChain, you must use
 135   //  the pointer to the current TTree to call GetEntry(entry).
 136   //  The entry is always the local entry number in the current tree.
 137   //  Assuming that fTree is the pointer to the TChain being processed,
 138   //  use fTree->GetTree()->GetEntry(entry).
 139
 140   if (AliSelectorRL::Process(entry) == kFALSE)
 141     return kFALSE;
 142
 143   // Check prerequisites
 144   if (!fESD)
 145   {
 146     AliDebug(AliLog::kError, "ESD branch not available");
 147     return kFALSE;
 148   }
 149
 150   if (!fEsdTrackCuts)
 151   {
 152     AliDebug(AliLog::kError, "fESDTrackCuts not available");
 153     return kFALSE;
 154   }
 155
 156   AliStack* stack = GetStack();
 157   if (!stack)
 158   {
 159     AliDebug(AliLog::kError, "Stack not available");
 160     return kFALSE;
 161   }
 162
 163   TObjArray* list = fEsdTrackCuts->GetAcceptedTracks(fESD);
 164
 165   if (fdNdEtaCorrection[0])
 166     FillCorrectionMaps(list);
 167
 168   if (fSecondaries)
 169     FillSecondaries();
 170
 171   if (fSigmaVertex)
 172     FillSigmaVertex();
 173
 174   delete list;
 175   list = 0;
 176
 177   return kTRUE;
 178 }
 179
 180 void AlidNdEtaSystematicsSelector::FillCorrectionMaps(TObjArray* listOfTracks)
 181 {
 182   // fills the correction maps for different particle species
 183
 184   AliStack* stack = GetStack();
 185   AliHeader* header = GetHeader();
 186
 187   Bool_t vertexReconstructed = AliPWG0Helper::IsVertexReconstructed(fESD);
 188   Bool_t eventTriggered = AliPWG0Helper::IsEventTriggered(fESD);
 189
 190   // get the MC vertex
 191   AliGenEventHeader* genHeader = header->GenEventHeader();
 192
 193   TArrayF vtxMC(3);
 194   genHeader->PrimaryVertex(vtxMC);
 195
 196   // loop over mc particles
 197   Int_t nPrim  = stack->GetNprimary();
 198
 199   for (Int_t iMc = 0; iMc < nPrim; ++iMc)
 200   {
 201     TParticle* particle = stack->Particle(iMc);
 202
 203     if (!particle)
 204     {
 205       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (mc loop).", iMc));
 206       continue;
 207     }
 208
 209     if (AliPWG0Helper::IsPrimaryCharged(particle, nPrim) == kFALSE)
 210       continue;
 211
 212     Float_t eta = particle->Eta();
 213     Float_t pt = particle->Pt();
 214
 215     Int_t id = -1;
 216     switch (TMath::Abs(particle->GetPdgCode()))
 217     {
 218       case 211: id = 0; break;
 219       case 321: id = 1; break;
 220       case 2212: id = 2; break;
 221       case 11:
 222         {
 223           /*if (pt < 0.1 && particle->GetMother(0) > -1)
 224           {
 225             TParticle* mother = stack->Particle(particle->GetMother(0));
 226             printf("Mother pdg code is %d\n", mother->GetPdgCode());
 227           } */
 228           //particle->Dump();
 229           //if (particle->GetUniqueID() == 1)
 230
 231           //printf("Found illegal particle mc id = %d file = %s event = %d\n", iMc,  fTree->GetCurrentFile()->GetName(), fTree->GetTree()->GetReadEntry());
 232         }
 233       default: id = 3; break;
 234     }
 235
 236     if (vertexReconstructed)
 237     {
 238       fdNdEtaCorrection[id]->FillParticle(vtxMC[2], eta, pt);
 239       //if (pt < 0.1)
 240         fPIDParticles->Fill(particle->GetPdgCode());
 241     }
 242
 243     fdNdEtaCorrection[id]->FillParticleAllEvents(eta, pt);
 244     if (eventTriggered)
 245       fdNdEtaCorrection[id]->FillParticleWhenEventTriggered(eta, pt);
 246   }// end of mc particle
 247
 248   // loop over esd tracks
 249   TIterator* iter = listOfTracks->MakeIterator();
 250   TObject* obj = 0;
 251   while ((obj = iter->Next()) != 0)
 252   {
 253     AliESDtrack* esdTrack = dynamic_cast<AliESDtrack*> (obj);
 254     if (!esdTrack)
 255       continue;
 256
 257     // using the properties of the mc particle
 258     Int_t label = TMath::Abs(esdTrack->GetLabel());
 259     TParticle* particle = stack->Particle(label);
 260     if (!particle)
 261     {
 262       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (track loop).", label));
 263       continue;
 264     }
 265
 266     TParticle* mother = particle;
 267     // find primary particle that created this particle
 268     while (label >= nPrim)
 269     {
 270       //printf("Particle %d (pdg %d) is not a primary. Let's check its mother %d\n", label, mother->GetPdgCode(), mother->GetMother(0));
 271
 272       if (mother->GetMother(0) == -1)
 273       {
 274         AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: Could not find mother of secondary particle %d.", label));
 275         mother = 0;
 276         break;
 277       }
 278
 279       label = mother->GetMother(0);
 280
 281       mother = stack->Particle(label);
 282       if (!mother)
 283       {
 284         AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (find mother loop).", label));
 285         break;
 286       }
 287     }
 288
 289     if (!mother)
 290       continue;
 291
 292     //printf("We continue with particle %d (pdg %d)\n", label, mother->GetPdgCode());
 293
 294     Int_t id = -1;
 295     switch (TMath::Abs(mother->GetPdgCode()))
 296     {
 297       case 211:  id = 0; break;
 298       case 321:  id = 1; break;
 299       case 2212: id = 2; break;
 300       default:   id = 3; break;
 301     }
 302
 303     if (vertexReconstructed)
 304     {
 305       fdNdEtaCorrection[id]->FillParticleWhenMeasuredTrack(vtxMC[2], particle->Eta(), particle->Pt());
 306       //if (particle->Pt() < 0.1)
 307         fPIDTracks->Fill(particle->GetPdgCode());
 308     }
 309   } // end of track loop
 310
 311   Int_t nGoodTracks = listOfTracks->GetEntries();
 312
 313   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 314   {
 315     fdNdEtaCorrection[i]->FillEvent(vtxMC[2], nGoodTracks);
 316     if (eventTriggered)
 317     {
 318       fdNdEtaCorrection[i]->FillEventWithTrigger(vtxMC[2], nGoodTracks);
 319       if (vertexReconstructed)
 320         fdNdEtaCorrection[i]->FillEventWithTriggerWithReconstructedVertex(vtxMC[2], nGoodTracks);
 321     }
 322   }
 323
 324   delete iter;
 325   iter = 0;
 326 }
 327
 328 void AlidNdEtaSystematicsSelector::FillSecondaries()
 329 {
 330   // fills the secondary histograms
 331
 332   AliStack* stack = GetStack();
 333
 334   Int_t particlesPrimaries = 0;
 335   Int_t particlesSecondaries = 0;
 336   Int_t particlesPrimariesPtCut = 0;
 337   Int_t particlesSecondariesPtCut = 0;
 338
 339   for (Int_t iParticle = 0; iParticle < stack->GetNtrack(); iParticle++)
 340   {
 341     TParticle* particle = stack->Particle(iParticle);
 342     if (!particle)
 343     {
 344       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (particle loop).", iParticle));
 345       continue;
 346     }
 347
 348     if (TMath::Abs(particle->Eta()) > 0.9)
 349       continue;
 350
 351     Bool_t isPrimary = kFALSE;
 352     if (iParticle < stack->GetNprimary())
 353     {
 354       if (AliPWG0Helper::IsPrimaryCharged(particle, stack->GetNprimary()) == kFALSE)
 355         continue;
 356
 357       isPrimary = kTRUE;
 358     }
 359
 360     if (isPrimary)
 361       particlesPrimaries++;
 362     else
 363       particlesSecondaries++;
 364
 365     if (particle->Pt() < 0.3)
 366       continue;
 367
 368     if (isPrimary)
 369       particlesPrimariesPtCut++;
 370     else
 371       particlesSecondariesPtCut++;
 372   }
 373
 374   fSecondaries->Fill(1, particlesPrimaries);
 375   fSecondaries->Fill(2, particlesSecondaries);
 376   fSecondaries->Fill(3, particlesPrimariesPtCut);
 377   fSecondaries->Fill(4, particlesSecondariesPtCut);
 378
 379   Int_t allTracksPrimaries = 0;
 380   Int_t allTracksSecondaries = 0;
 381   Int_t acceptedTracksPrimaries = 0;
 382   Int_t acceptedTracksSecondaries = 0;
 383
 384   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < fESD->GetNumberOfTracks(); iTrack++)
 385   {
 386     AliESDtrack* esdTrack = fESD->GetTrack(iTrack);
 387     if (!esdTrack)
 388     {
 389       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: Could not get track %d.", iTrack));
 390       continue;
 391     }
 392
 393     Int_t label = TMath::Abs(esdTrack->GetLabel());
 394     TParticle* particle = stack->Particle(label);
 395     if (!particle)
 396     {
 397       AliDebug(AliLog::kError, Form("UNEXPECTED: particle with label %d not found in stack (track loop).", label));
 398       continue;
 399     }
 400
 401    if (label < stack->GetNprimary())
 402       allTracksPrimaries++;
 403     else
 404       allTracksSecondaries++;
 405
 406     if (!fEsdTrackCuts->AcceptTrack(esdTrack))
 407       continue;
 408
 409     if (label < stack->GetNprimary())
 410       acceptedTracksPrimaries++;
 411     else
 412       acceptedTracksSecondaries++;
 413   }
 414
 415   fSecondaries->Fill(5, allTracksPrimaries);
 416   fSecondaries->Fill(6, allTracksSecondaries);
 417   fSecondaries->Fill(7, acceptedTracksPrimaries);
 418   fSecondaries->Fill(8, acceptedTracksSecondaries);
 419
 420   //printf("P = %d, S = %d, P_pt = %d, S_pt = %d, T_P = %d, T_S = %d, T_P_acc = %d, T_S_acc = %d\n", particlesPrimaries, particlesSecondaries, particlesPrimariesPtCut, particlesSecondariesPtCut, allTracksPrimaries, allTracksSecondaries, acceptedTracksPrimaries, acceptedTracksSecondaries);
 421 }
 422
 423 void AlidNdEtaSystematicsSelector::FillSigmaVertex()
 424 {
 425   // fills the fSigmaVertex histogram
 426
 427   // save the old value
 428   Float_t oldSigmaVertex = fEsdTrackCuts->GetMinNsigmaToVertex();
 429
 430   // set to maximum
 431   fEsdTrackCuts->SetMinNsigmaToVertex(5);
 432
 433   TObjArray* list = fEsdTrackCuts->GetAcceptedTracks(fESD);
 434
 435   TIterator* iter = list->MakeIterator();
 436   TObject* obj = 0;
 437   while ((obj = iter->Next()) != 0)
 438   {
 439     AliESDtrack* esdTrack = dynamic_cast<AliESDtrack*> (obj);
 440     if (!esdTrack)
 441       continue;
 442
 443     Float_t sigma2Vertex = fEsdTrackCuts->GetSigmaToVertex(esdTrack);
 444
 445     for (Double_t nSigma = 0.5; nSigma < 5.1; nSigma += 0.5)
 446     {
 447       if (sigma2Vertex < nSigma)
 448         fSigmaVertex->Fill(nSigma);
 449     }
 450   }
 451
 452   delete iter;
 453   iter = 0;
 454
 455   delete list;
 456   list = 0;
 457
 458   // set back the old value
 459   fEsdTrackCuts->SetMinNsigmaToVertex(oldSigmaVertex);
 460 }
 461
 462 void AlidNdEtaSystematicsSelector::SlaveTerminate()
 463 {
 464   // The SlaveTerminate() function is called after all entries or objects
 465   // have been processed. When running with PROOF SlaveTerminate() is called
 466   // on each slave server.
 467
 468   AliSelector::SlaveTerminate();
 469
 470   // Add the histograms to the output on each slave server
 471   if (!fOutput)
 472   {
 473     AliDebug(AliLog::kError, Form("ERROR: Output list not initialized."));
 474     return;
 475   }
 476
 477   if (fSecondaries)
 478     fOutput->Add(fSecondaries);
 479
 480   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 481     if (fdNdEtaCorrection[i])
 482       fOutput->Add(fdNdEtaCorrection[i]);
 483
 484   if (fSigmaVertex)
 485     fOutput->Add(fSigmaVertex);
 486 }
 487
 488 void AlidNdEtaSystematicsSelector::Terminate()
 489 {
 490   // The Terminate() function is the last function to be called during
 491   // a query. It always runs on the client, it can be used to present
 492   // the results graphically or save the results to file.
 493
 494   AliSelector::Terminate();
 495
 496   fSecondaries = dynamic_cast<TH2F*> (fOutput->FindObject("fSecondaries"));
 497   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 498     fdNdEtaCorrection[i] = dynamic_cast<AlidNdEtaCorrection*> (fOutput->FindObject(Form("correction_%d", i)));
 499   fSigmaVertex = dynamic_cast<TH1F*> (fOutput->FindObject("fSigmaVertex"));
 500
 501   if (fPIDParticles)
 502   {
 503     TDatabasePDG* pdgDB = new TDatabasePDG;
 504
 505     for (Int_t i=0; i <= fPIDParticles->GetNbinsX()+1; ++i)
 506       if (fPIDParticles->GetBinContent(i) > 0)
 507         printf("PDG = %d (%s): generated: %d, reconstructed: %d, ratio: %f\n", (Int_t) fPIDParticles->GetBinCenter(i), pdgDB->GetParticle((Int_t) fPIDParticles->GetBinCenter(i))->GetName(), (Int_t) fPIDParticles->GetBinContent(i), (Int_t) fPIDTracks->GetBinContent(i), ((fPIDTracks->GetBinContent(i) > 0) ? fPIDParticles->GetBinContent(i) / fPIDTracks->GetBinContent(i) : -1));
 508
 509     delete pdgDB;
 510     pdgDB = 0;
 511   }
 512
 513   TFile* fout = TFile::Open("systematics.root", "RECREATE");
 514
 515   if (fEsdTrackCuts)
 516     fEsdTrackCuts->SaveHistograms("esd_track_cuts");
 517
 518   if (fSecondaries)
 519     fSecondaries->Write();
 520
 521   if (fSigmaVertex)
 522     fSigmaVertex->Write();
 523
 524   for (Int_t i=0; i<4; ++i)
 525     if (fdNdEtaCorrection[i])
 526       fdNdEtaCorrection[i]->SaveHistograms();
 527
 528   fout->Write();
 529   fout->Close();
 530
 531   if (fSecondaries)
 532   {
 533     new TCanvas;
 534     fSecondaries->Draw("COLZ");
 535   }
 536
 537   if (fSigmaVertex)
 538   {
 539     new TCanvas;
 540     fSigmaVertex->Draw();
 541   }
 542 }