PWG3/hfe/AliHFEtofPIDqa.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 // Class AliHFEtofPIDqa
  17 //
  18 // Monitoring TOF PID in the HFE PID montioring framework. The following
  19 // quantities are monitored:
  20 //   TOF time distance to electron hypothesis (Number of sigmas)
  21 //   TOF time distance to the pion hypothesis (Absolute value)
  22 //   TPC dE/dx (Number of sigmas, as control histogram)
  23 // (Always as function of momentum, particle species and centrality
  24 // before and after cut)
  25 // More information about the PID monitoring framework can be found in
  26 // AliHFEpidQAmanager.cxx and AliHFEdetPIDqa.cxx
  27 //
  28 // Author:
  29 //
  30 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
  31 #include <TClass.h>
  32 #include <TH2.h>
  33 #include <THnSparse.h>
  34 #include <TString.h>
  35
  36 #include "AliLog.h"
  37 #include "AliPID.h"
  38 #include "AliVParticle.h"
  39
  40 #include "AliHFEcollection.h"
  41 #include "AliHFEpid.h"
  42 #include "AliHFEpidBase.h"
  43 #include "AliHFEpidQAmanager.h"
  44 #include "AliHFEpidTPC.h"
  45 #include "AliHFEpidTOF.h"
  46 #include "AliHFEtools.h"
  47 #include "AliHFEtofPIDqa.h"
  48
  49 ClassImp(AliHFEpidTOF)
  50
  51 //_________________________________________________________
  52 AliHFEtofPIDqa::AliHFEtofPIDqa():
  53     AliHFEdetPIDqa()
  54   , fHistos(NULL)
  55 {
  56   //
  57   // Dummy constructor
  58   //
  59 }
  60
  61 //_________________________________________________________
  62 AliHFEtofPIDqa::AliHFEtofPIDqa(const char* name):
  63     AliHFEdetPIDqa(name, "QA for TOF")
  64   , fHistos(NULL)
  65 {
  66   //
  67   // Default constructor
  68   //
  69 }
  70
  71 //_________________________________________________________
  72 AliHFEtofPIDqa::AliHFEtofPIDqa(const AliHFEtofPIDqa &o):
  73     AliHFEdetPIDqa(o)
  74   , fHistos()
  75 {
  76   //
  77   // Copy constructor
  78   //
  79   o.Copy(*this);
  80 }
  81
  82 //_________________________________________________________
  83 AliHFEtofPIDqa &AliHFEtofPIDqa::operator=(const AliHFEtofPIDqa &o){
  84   //
  85   // Do assignment
  86   //
  87   AliHFEdetPIDqa::operator=(o);
  88   if(&o != this) o.Copy(*this);
  89   return *this;
  90 }
  91
  92 //_________________________________________________________
  93 AliHFEtofPIDqa::~AliHFEtofPIDqa(){
  94   //
  95   // Destructor
  96   //
  97   if(fHistos) delete fHistos;
  98 }
  99
 100 //_________________________________________________________
 101 void AliHFEtofPIDqa::Copy(TObject &o) const {
 102   //
 103   // Make copy
 104   //
 105   AliHFEtofPIDqa &target = dynamic_cast<AliHFEtofPIDqa &>(o);
 106   if(target.fHistos){
 107     delete target.fHistos;
 108     target.fHistos = NULL;
 109   }
 110   if(fHistos) target.fHistos = new AliHFEcollection(*fHistos);
 111 }
 112
 113 //_________________________________________________________
 114 Long64_t AliHFEtofPIDqa::Merge(TCollection *coll){
 115   //
 116   // Merge with other objects
 117   //
 118   if(!coll) return 0;
 119   if(coll->IsEmpty()) return 1;
 120
 121   TIter it(coll);
 122   AliHFEtofPIDqa *refQA = NULL;
 123   TObject *o = NULL;
 124   Long64_t count = 0;
 125   TList listHistos;
 126   while((o = it())){
 127     refQA = dynamic_cast<AliHFEtofPIDqa *>(o);
 128     if(!refQA) continue;
 129
 130     listHistos.Add(refQA->fHistos);
 131     count++;
 132   }
 133   fHistos->Merge(&listHistos);
 134   return count + 1;
 135 }
 136
 137 //_________________________________________________________
 138 void AliHFEtofPIDqa::Initialize(){
 139   //
 140   // Define Histograms
 141   //
 142
 143   fHistos = new AliHFEcollection("tofqahistos", "Collection of TOF QA histograms");
 144
 145   // Make common binning
 146   const Int_t kPIDbins = AliPID::kSPECIES + 1;
 147   const Int_t kSteps = 2;
 148   const Double_t kMinPID = -1;
 149   const Double_t kMinP = 0.;
 150   const Double_t kMaxPID = (Double_t)AliPID::kSPECIES;
 151   const Double_t kMaxP = 20.;
 152   // Quantities where one can switch between low and high resolution
 153   Int_t kPbins = fQAmanager->HasHighResolutionHistos() ?  1000 : 100;
 154   Int_t kSigmaBins = fQAmanager->HasHighResolutionHistos() ? 1400 : 240;
 155
 156   // 1st histogram: TOF sigmas: (species, p nsigma, step)
 157   Int_t nBinsSigma[4] = {kPIDbins, kPbins, kSigmaBins, kSteps};
 158   Double_t minSigma[4] = {kMinPID, kMinP, -12., 0};
 159   Double_t maxSigma[4] = {kMaxPID, kMaxP, 12., 2.};
 160   fHistos->CreateTHnSparse("tofnSigma", "TOF signal; species; p [GeV/c]; TOF signal [a.u.]; Selection Step", 4, nBinsSigma, minSigma, maxSigma);
 161
 162   // 2nd histogram: TOF time - pion hypothesis (TOF Time Resolution Monitor)
 163   fHistos->CreateTH2F("tofTimeRes", "Difference between measured and expected time for Pions; p [GeV/c]; #Deltat [ps]", 100, 0.1, 10, 100, -200, 200);
 164
 165   // 3rd histogram: TPC sigmas to the electron line: (species, p nsigma, step - only filled if apriori PID information available)
 166   fHistos->CreateTHnSparse("tofMonitorTPC", "TPC signal; species; p [GeV/c]; TPC signal [a.u.]; Selection Step", 4, nBinsSigma, minSigma, maxSigma);
 167 }
 168
 169 //_________________________________________________________
 170 void AliHFEtofPIDqa::ProcessTrack(const AliHFEpidObject *track, AliHFEdetPIDqa::EStep_t step){
 171   //
 172   // Fill TPC histograms
 173   //
 174   AliHFEpidObject::AnalysisType_t anatype = track->IsESDanalysis() ? AliHFEpidObject::kESDanalysis : AliHFEpidObject::kAODanalysis;
 175   Int_t species = track->GetAbInitioPID();
 176   if(species >= AliPID::kSPECIES) species = -1;
 177
 178   AliDebug(1, Form("Monitoring particle of type %d for step %d", species, step));
 179   AliHFEpidTOF *tofpid= dynamic_cast<AliHFEpidTOF *>(fQAmanager->GetDetectorPID(AliHFEpid::kTOFpid));
 180   AliHFEpidTPC *tpcpid= dynamic_cast<AliHFEpidTPC *>(fQAmanager->GetDetectorPID(AliHFEpid::kTPCpid));
 181
 182   Double_t contentSignal[4];
 183   contentSignal[0] = species;
 184   contentSignal[1] = track->GetRecTrack()->P();
 185   contentSignal[2] = tofpid ? tofpid->NumberOfSigmas(track->GetRecTrack(), AliPID::kElectron, anatype): 0.;
 186   contentSignal[3] = step;
 187   fHistos->Fill("tofnSigma", contentSignal);
 188   if(tofpid){
 189     Double_t timeTof = tofpid->GetTOFsignal(track->GetRecTrack(), anatype);
 190     Double_t time0 = tofpid->GetTime0(anatype);
 191     Double_t tof = timeTof - time0;
 192     Double_t times[AliPID::kSPECIES]; tofpid->GetIntegratedTimes(track->GetRecTrack(), times, anatype);
 193     fHistos->Fill("tofTimeRes",contentSignal[1], tof - times[AliPID::kPion]);
 194   }
 195   if(species > -1){
 196     contentSignal[2] = tpcpid ? tpcpid->NumberOfSigmas(track->GetRecTrack(), AliPID::kElectron, anatype) : 0.;
 197     fHistos->Fill("tofMonitorTPC", contentSignal);
 198   }
 199 }
 200
 201 //_________________________________________________________
 202 TH2 *AliHFEtofPIDqa::MakeSpectrumNSigma(AliHFEdetPIDqa::EStep_t istep, Int_t species){
 203   //
 204   // Plot the Spectrum
 205   //
 206   THnSparseF *hSignal = dynamic_cast<THnSparseF *>(fHistos->Get("tofnSigma"));
 207   if(!hSignal) return NULL;
 208   hSignal->GetAxis(3)->SetRange(istep + 1, istep + 1);
 209   if(species > 0 && species < AliPID::kSPECIES)
 210     hSignal->GetAxis(0)->SetRange(2 + species, 2 + species);
 211   TH2 *hTmp = hSignal->Projection(2,1);
 212   TString hname = Form("hTPCsigma%s", istep == AliHFEdetPIDqa::kBeforePID ? "before" : "after"),
 213           htitle = Form("TPC dE/dx Spectrum[#sigma] %s selection", istep == AliHFEdetPIDqa::kBeforePID ? "before" : "after");
 214   if(species > -1){
 215     hname += AliPID::ParticleName(species);
 216     htitle += Form(" for %ss", AliPID::ParticleName(species));
 217   }
 218   hTmp->SetName(hname.Data());
 219   hTmp->SetTitle(htitle.Data());
 220   hTmp->SetStats(kFALSE);
 221   hTmp->GetXaxis()->SetTitle("p [GeV/c]");
 222   hTmp->GetYaxis()->SetTitle("TOF time|_{el} - expected time|_{el} [#sigma]");
 223   hSignal->GetAxis(3)->SetRange(0, hSignal->GetAxis(3)->GetNbins());
 224   hSignal->GetAxis(0)->SetRange(0, hSignal->GetAxis(0)->GetNbins());
 225   return hTmp;
 226 }
 227
 228 //_________________________________________________________
 229 TH1 *AliHFEtofPIDqa::GetHistogram(const char *name){
 230   //
 231   // Get the histogram
 232   //
 233   if(!fHistos) return NULL;
 234   TObject *histo = fHistos->Get(name);
 235   if(!histo->InheritsFrom("TH1")) return NULL;
 236   return dynamic_cast<TH1 *>(histo);
 237 }
 238