8f1fed8460b118e8ec155affe56199c7821d5fcc
[u/mrichter/AliRoot.git] / ANALYSIS / AliD0toKpiAnalysis.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 D0toKpi reconstruction and analysis class
18 //
19 // Note: the two decay tracks are labelled: 0 (positive track)
20 //                                          1 (negative track)
21 //
22 //            Origin: A. Dainese    andrea.dainese@pd.infn.it            
23 //----------------------------------------------------------------------------
24 #include <Riostream.h>
25 #include <TH1.h>
26 #include <TH2.h>
27 #include <TKey.h>
28 #include <TFile.h>
29 #include <TTree.h>
30 #include <TString.h>
31 #include <TSystem.h>
32 #include <TParticle.h>
33 #include "AliESD.h"
34 #include "AliStack.h"
35 #include "AliRunLoader.h"
36 #include "AliITStrackV2.h"
37 #include "AliITSVertexerTracks.h"
38 #include "AliITSVertex.h"
39 #include "AliV0vertexer.h"
40 #include "AliV0vertex.h"
41 #include "AliD0toKpi.h"
42 #include "AliD0toKpiAnalysis.h"
43
44 typedef struct {
45   Int_t lab;
46   Int_t pdg;
47   Int_t mumlab;
48   Int_t mumpdg;
49   Float_t Vx,Vy,Vz;
50   Float_t Px,Py,Pz;
51 } REFTRACK;
52
53 ClassImp(AliD0toKpiAnalysis)
54
55 //----------------------------------------------------------------------------
56 AliD0toKpiAnalysis::AliD0toKpiAnalysis() {
57   // Default constructor
58
59   SetBz();
60   SetPtCut();
61   Setd0Cut();
62   SetMassCut();
63   SetD0Cuts();
64   SetVertex1();
65   SetPID();
66   fVertexOnTheFly = kFALSE;
67   fSim = kFALSE;
68   fOnlySignal = kFALSE;
69   fDebug = kFALSE;
70 }
71 //----------------------------------------------------------------------------
72 AliD0toKpiAnalysis::~AliD0toKpiAnalysis() {}
73 //----------------------------------------------------------------------------
74 void AliD0toKpiAnalysis::ApplySelection(const Char_t *inName,const Char_t *outName) const {
75   // select candidates that pass fD0Cuts and write them to a new file
76
77   TFile *inFile = TFile::Open(inName);
78
79   TTree *treeD0in=(TTree*)inFile->Get("TreeD0");
80   AliD0toKpiAnalysis *inAnalysis = (AliD0toKpiAnalysis*)inFile->Get("D0toKpiAnalysis");
81   printf("+++\n+++  I N P U T   S T A T U S:\n+++\n");
82   inAnalysis->PrintStatus();
83
84
85   AliD0toKpi *d = 0; 
86   treeD0in->SetBranchAddress("D0toKpi",&d);
87   Int_t entries = (Int_t)treeD0in->GetEntries();
88
89   printf("+++\n+++ Number of D0 in input tree:  %d\n+++\n",entries);
90
91   TTree *treeD0out = new TTree("TreeD0","Tree with selected D0 candidates");
92   treeD0out->Branch("D0toKpi","AliD0toKpi",&d,200000,0);
93
94
95   Int_t okD0=0,okD0bar=0;
96   Int_t nSel = 0;
97
98   for(Int_t i=0; i<entries; i++) {
99     // get event from tree
100     treeD0in->GetEvent(i);
101
102     if(fSim && fOnlySignal && !d->IsSignal()) continue; 
103
104     // check if candidate passes selection (as D0 or D0bar)
105     if(d->Select(fD0Cuts,okD0,okD0bar)) {
106       nSel++;
107       treeD0out->Fill();
108     }
109
110   }
111
112   AliD0toKpiAnalysis *outAnalysis = (AliD0toKpiAnalysis*)inAnalysis->Clone("D0toKpiAnalysis");
113   outAnalysis->SetD0Cuts(fD0Cuts);
114   printf("------------------------------------------\n");
115   printf("+++\n+++  O U T P U T   S T A T U S:\n+++\n");
116   outAnalysis->PrintStatus();
117
118   printf("+++\n+++ Number of D0 in output tree:  %d\n+++\n",nSel);
119
120   TFile* outFile = new TFile(outName,"recreate");
121   treeD0out->Write();
122   outAnalysis->Write();
123   outFile->Close();
124
125   return;
126 }
127 //----------------------------------------------------------------------------
128 Double_t AliD0toKpiAnalysis::CalculateTOFmass(Double_t mom,Double_t length,
129                                               Double_t time) const {
130   // calculated the mass from momentum, track length from vertex to TOF
131   // and time measured by the TOF
132   if(length==0.) return -1000.;
133   Double_t a = time*time/length/length;
134   if(a > 1.) {
135     a = TMath::Sqrt(a-1.);
136   } else {
137     a = -TMath::Sqrt(1.-a);
138   }
139
140   return mom*a;
141 }
142 //----------------------------------------------------------------------------
143 void AliD0toKpiAnalysis::FindCandidates(Int_t evFirst,Int_t evLast,
144                                         const Char_t *outName) {
145   // Find D0 candidates and calculate parameters
146
147   if(fBz<-9000.) {
148     printf("AliD0toKpiAnalysis::FindCandidates():  Set B!\n");
149     return;
150   }
151   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/fBz);
152
153   TString trkName("AliITStracksV2.root");
154   if(gSystem->AccessPathName(trkName.Data(),kFileExists)) {
155     printf("AliD0toKpiAnalysis::FindCandidates(): No tracks file found!\n"); 
156     return;
157   }
158
159   TString outName1=outName;
160   TString outName2("nTotEvents.dat");
161
162   Int_t    ev;
163   Int_t    nTotEv=0,nD0rec=0,nD0rec1ev=0;
164   Double_t dca;
165   Double_t v2[3],mom[6],d0[2];
166   Double_t alphaP,alphaN,ptP,ptN,phiP,phiN;
167   Int_t    iTrkP,iTrkN,trkEntries;
168   Int_t    nTrksP=0,nTrksN=0;
169   Int_t    trkNum[2];
170   Int_t    okD0=0,okD0bar=0;
171   Char_t   trkTreeName[100],vtxName[100];
172   AliITStrackV2 *postrack = 0;
173   AliITStrackV2 *negtrack = 0;
174
175   // create the AliITSVertexerTracks object
176   // (it will be used only if fVertexOnTheFly=kTrue)
177   AliITSVertexerTracks *vertexer1 = new AliITSVertexerTracks;
178   vertexer1->SetMinTracks(2);
179   vertexer1->SetDebug(0);
180   Int_t  skipped[2];
181   Bool_t goodVtx1;
182   
183
184   // define the cuts for vertexing
185   Double_t vtxcuts[]={50., // max. allowed chi2
186                       0.0, // min. allowed negative daughter's impact param 
187                       0.0, // min. allowed positive daughter's impact param 
188                       1.0, // max. allowed DCA between the daughter tracks
189                      -1.0, // min. allowed cosine of pointing angle
190                       0.0, // min. radius of the fiducial volume
191                       2.9};// max. radius of the fiducial volume
192   
193   // create the AliV0vertexer object
194   AliV0vertexer *vertexer2 = new AliV0vertexer(vtxcuts);
195
196   // create tree for reconstructed D0s
197   AliD0toKpi *ioD0toKpi=0;
198   TTree *treeD0 = new TTree("TreeD0","Tree with D0 candidates");
199   treeD0->Branch("D0toKpi","AliD0toKpi",&ioD0toKpi,200000,0);
200
201   // open file with tracks
202   TFile *trkFile = TFile::Open(trkName.Data());
203
204   // loop on events in file
205   for(ev=evFirst; ev<=evLast; ev++) {
206     printf(" --- Looking for D0->Kpi in event  %d ---\n",ev);
207
208     // retrieve primary vertex from file
209     sprintf(vtxName,"VertexTracks_%d",ev);
210     AliITSVertex *vertex1stored = (AliITSVertex*)trkFile->Get(vtxName);
211     vertex1stored->GetXYZ(fV1);
212     delete vertex1stored;
213
214     // retrieve tracks from file
215     sprintf(trkTreeName,"TreeT_ITS_%d",ev);
216     TTree *trkTree=(TTree*)trkFile->Get(trkTreeName);
217     if(!trkTree) { 
218       printf("AliD0toKpiAnalysis::FindCandidates():\n  tracks tree not found for evet %d\n",ev); 
219       continue; 
220     }
221     trkEntries = (Int_t)trkTree->GetEntries();
222     printf(" Number of tracks: %d\n",trkEntries);
223
224     // count the total number of events
225     nTotEv++;
226
227     // call function which applies sigle-track selection and
228     // separetes positives and negatives
229     TObjArray trksP(trkEntries/2);
230     Int_t *trkEntryP = new Int_t[trkEntries];
231     TObjArray trksN(trkEntries/2);
232     Int_t *trkEntryN = new Int_t[trkEntries];
233     SelectTracks(*trkTree,trksP,trkEntryP,nTrksP,trksN,trkEntryN,nTrksN);
234       
235     nD0rec1ev = 0;
236
237     // loop on positive tracks
238     for(iTrkP=0; iTrkP<nTrksP; iTrkP++) {
239       if(iTrkP%10==0) printf("  Processing positive track number %d of %d\n",iTrkP,nTrksP);
240           
241       // get track from track array
242       postrack = (AliITStrackV2*)trksP.At(iTrkP);
243       trkNum[0] = trkEntryP[iTrkP];      
244
245       // loop on negative tracks 
246       for(iTrkN=0; iTrkN<nTrksN; iTrkN++) {
247         // get track from tracks array
248         negtrack = (AliITStrackV2*)trksN.At(iTrkN);
249         trkNum[1] = trkEntryN[iTrkN];      
250
251         AliITStrackV2 nt(*negtrack), pt(*postrack), *pnt=&nt, *ppt=&pt;
252
253         //
254         // ----------- DCA MINIMIZATION ------------------
255         //
256         // find the DCA and propagate the tracks to the DCA 
257         dca = vertexer2->PropagateToDCA(pnt,ppt);
258
259         // define the AliV0vertex object
260         AliV0vertex *vertex2 = new AliV0vertex(*pnt,*ppt);
261           
262         // get position of the secondary vertex
263         vertex2->GetXYZ(v2[0],v2[1],v2[2]);
264         
265         delete vertex2;
266   
267         // momenta of the tracks at the vertex
268         ptP = 1./TMath::Abs(ppt->Get1Pt());
269         alphaP = ppt->GetAlpha();
270         phiP = alphaP+TMath::ASin(ppt->GetSnp());
271         mom[0] = ptP*TMath::Cos(phiP); 
272         mom[1] = ptP*TMath::Sin(phiP);
273         mom[2] = ptP*ppt->GetTgl();
274           
275         ptN = 1./TMath::Abs(pnt->Get1Pt());
276         alphaN = pnt->GetAlpha();
277         phiN = alphaN+TMath::ASin(pnt->GetSnp());
278         mom[3] = ptN*TMath::Cos(phiN); 
279         mom[4] = ptN*TMath::Sin(phiN);
280         mom[5] = ptN*pnt->GetTgl();
281           
282         goodVtx1 = kTRUE;
283         // no vertexing if DeltaMass > fMassCut 
284         if(fVertexOnTheFly) {
285           goodVtx1 = kFALSE;
286           if(SelectInvMass(mom)) {
287             // primary vertex from *other* tracks in event
288             vertexer1->SetVtxStart(fV1[0],fV1[1]);
289             skipped[0] = trkEntryP[iTrkP];
290             skipped[1] = trkEntryN[iTrkN];
291             vertexer1->SetSkipTracks(2,skipped);
292             AliITSVertex *vertex1onfly = 
293               (AliITSVertex*)vertexer1->VertexOnTheFly(*trkTree); 
294             if(vertex1onfly->GetNContributors()>0) goodVtx1 = kTRUE;
295             vertex1onfly->GetXYZ(fV1);
296             //vertex1onfly->PrintStatus();
297             delete vertex1onfly;        
298           }
299         }         
300
301         // impact parameters of the tracks w.r.t. the primary vertex
302         d0[0] =  10000.*ppt->GetD(fV1[0],fV1[1]);
303         d0[1] = -10000.*pnt->GetD(fV1[0],fV1[1]);
304
305         // create the object AliD0toKpi
306         AliD0toKpi theD0(ev,trkNum,fV1,v2,dca,mom,d0);
307
308         // select D0s
309         if(goodVtx1 && theD0.Select(fD0Cuts,okD0,okD0bar)) {
310               
311           // fill the tree
312           ioD0toKpi=&theD0;
313           treeD0->Fill();
314
315           nD0rec++; nD0rec1ev++;
316           ioD0toKpi=0;  
317         }
318         
319         negtrack = 0;
320       } // loop on negative tracks
321       postrack = 0;
322     }   // loop on positive tracks
323
324     trksP.Delete();
325     trksN.Delete();
326     delete [] trkEntryP;
327     delete [] trkEntryN;
328     delete trkTree;
329
330     printf(" Number of D0 candidates: %d\n",nD0rec1ev);
331   }    // loop on events in file
332
333
334   printf("\n+++\n+++ Total number of events: %d\n+++\n",nTotEv);
335   printf("\n+++\n+++ Total number of D0 candidates: %d\n+++\n",nD0rec);
336
337   delete vertexer1;
338   delete vertexer2;
339
340   trkFile->Close();
341
342   // create a copy of this class to be written to output file
343   AliD0toKpiAnalysis *copy = (AliD0toKpiAnalysis*)this->Clone("D0toKpiAnalysis");
344   copy->PrintStatus();
345
346   // add PDG codes to decay tracks in found candidates (in simulation mode)
347   // and store tree in the output file
348   if(!fSim) {
349     TFile *outroot = new TFile(outName1.Data(),"recreate");
350     treeD0->Write();
351     copy->Write();
352     outroot->Close();
353     delete outroot;
354   } else {
355     printf(" Now adding information from simulation (PDG codes) ...\n");
356     TTree *treeD0sim = new TTree("TreeD0","Tree with D0 candidates");
357     MakeTracksRefFile(evFirst,evLast);
358     SimulationInfo(treeD0,treeD0sim);
359     delete treeD0;
360     TFile *outroot = new TFile(outName1.Data(),"recreate");
361     treeD0sim->Write();
362     copy->Write();
363     outroot->Close();
364     delete outroot;
365   }
366
367   // write to a file the total number of events
368   FILE *outdat = fopen(outName2.Data(),"w");
369   fprintf(outdat,"%d\n",nTotEv);
370   fclose(outdat);
371
372   return;
373 }
374 //----------------------------------------------------------------------------
375 void AliD0toKpiAnalysis::FindCandidatesESD(Int_t evFirst,Int_t evLast,
376                                            const Char_t *outName) {
377   // Find D0 candidates and calculate parameters
378
379   if(fBz<-9000.) {
380     printf("AliD0toKpiAnalysis::FindCandidatesESD():  Set B!\n");
381     return;
382   }
383   AliKalmanTrack::SetConvConst(100/0.299792458/fBz);
384
385   TString esdName("AliESDs.root");
386   if(gSystem->AccessPathName(esdName.Data(),kFileExists)) {
387     printf("AliD0toKpiAnalysis::FindCandidatesESD(): No ESDs file found!\n"); 
388     return;
389   }
390
391   TString outName1=outName;
392   TString outName2("nTotEvents.dat");
393
394   Double_t covV1[6];
395   Int_t    nTotEv=0,nD0rec=0,nD0rec1ev=0;
396   Double_t dca;
397   Double_t v2[3],mom[6],d0[2];
398   Double_t alphaP,alphaN,ptP,ptN,phiP,phiN;
399   Int_t    iTrkP,iTrkN,trkEntries;
400   Int_t    nTrksP=0,nTrksN=0;
401   Int_t    trkNum[2];
402   Double_t tofmass[2];
403   Int_t    okD0=0,okD0bar=0;
404   AliITStrackV2 *postrack = 0;
405   AliITStrackV2 *negtrack = 0;
406
407   // create the AliITSVertexerTracks object
408   // (it will be used only if fVertexOnTheFly=kTrue)
409   AliITSVertexerTracks *vertexer1 = new AliITSVertexerTracks;
410   vertexer1->SetMinTracks(2);
411   vertexer1->SetDebug(0);
412   Int_t  skipped[2];
413   Bool_t goodVtx1;
414   
415
416   // define the cuts for vertexing
417   Double_t vtxcuts[]={50., // max. allowed chi2
418                       0.0, // min. allowed negative daughter's impact param 
419                       0.0, // min. allowed positive daughter's impact param 
420                       1.0, // max. allowed DCA between the daughter tracks
421                      -1.0, // min. allowed cosine of pointing angle
422                       0.0, // min. radius of the fiducial volume
423                       2.9};// max. radius of the fiducial volume
424   
425   // create the AliV0vertexer object
426   AliV0vertexer *vertexer2 = new AliV0vertexer(vtxcuts);
427
428   // create tree for reconstructed D0s
429   AliD0toKpi *ioD0toKpi=0;
430   TTree *treeD0 = new TTree("TreeD0","Tree with D0 candidates");
431   treeD0->Branch("D0toKpi","AliD0toKpi",&ioD0toKpi,200000,0);
432
433   // open file with tracks
434   TFile *esdFile = TFile::Open(esdName.Data());
435
436   TKey *key=0;
437   TIter next(esdFile->GetListOfKeys());
438   // loop on events in file
439   while ((key=(TKey*)next())!=0) {
440     AliESD *event=(AliESD*)key->ReadObj();
441     Int_t ev = (Int_t)event->GetEventNumber();
442     if(ev<evFirst || ev>evLast) { delete event; continue; }
443     printf("--- Finding D0 -> Kpi in event %d\n",ev);
444
445     // retrieve primary vertex from file
446     //sprintf(vtxName,"Vertex_%d",ev);
447     //AliITSVertex *vertex1stored = (AliITSVertex*)trkFile->Get(vtxName);
448     //vertex1stored->GetXYZ(fV1);
449     //delete vertex1stored;
450     event->GetVertex(fV1,covV1);
451
452     trkEntries = event->GetNumberOfTracks();
453     printf(" Number of tracks: %d\n",trkEntries);
454
455     // count the total number of events
456     nTotEv++;
457
458     // call function which applies sigle-track selection and
459     // separetes positives and negatives
460     TObjArray trksP(trkEntries/2);
461     Int_t    *trkEntryP   = new Int_t[trkEntries];
462     TObjArray trksN(trkEntries/2);
463     Int_t    *trkEntryN   = new Int_t[trkEntries];
464     TTree *trkTree = new TTree();
465     if(fVertexOnTheFly) {
466       SelectTracksESDvtx(*event,trkTree,trksP,trkEntryP,nTrksP,
467                                         trksN,trkEntryN,nTrksN);
468     } else {
469       SelectTracksESD(*event,trksP,trkEntryP,nTrksP,
470                              trksN,trkEntryN,nTrksN);
471     }      
472
473     if(fDebug) printf(" pos. tracks: %d    neg .tracks: %d\n",nTrksP,nTrksN);
474
475     nD0rec1ev = 0;
476
477     // loop on positive tracks
478     for(iTrkP=0; iTrkP<nTrksP; iTrkP++) {
479       if((iTrkP%10==0) || fDebug) printf("  Processing positive track number %d of %d\n",iTrkP,nTrksP);
480           
481       // get track from track array
482       postrack = (AliITStrackV2*)trksP.UncheckedAt(iTrkP);
483       trkNum[0] = trkEntryP[iTrkP];      
484
485       // loop on negative tracks 
486       for(iTrkN=0; iTrkN<nTrksN; iTrkN++) {
487
488         // get track from tracks array
489         negtrack = (AliITStrackV2*)trksN.UncheckedAt(iTrkN);
490         trkNum[1] = trkEntryN[iTrkN];      
491
492         AliITStrackV2 nt(*negtrack), pt(*postrack), *pnt=&nt, *ppt=&pt;
493
494         //
495         // ----------- DCA MINIMIZATION ------------------
496         //
497         // find the DCA and propagate the tracks to the DCA 
498         dca = vertexer2->PropagateToDCA(pnt,ppt);
499
500         // define the AliV0vertex object
501         AliV0vertex *vertex2 = new AliV0vertex(*pnt,*ppt);
502           
503         // get position of the secondary vertex
504         vertex2->GetXYZ(v2[0],v2[1],v2[2]);
505         
506         delete vertex2;
507   
508         // momenta of the tracks at the vertex
509         ptP = 1./TMath::Abs(ppt->Get1Pt());
510         alphaP = ppt->GetAlpha();
511         phiP = alphaP+TMath::ASin(ppt->GetSnp());
512         mom[0] = ptP*TMath::Cos(phiP); 
513         mom[1] = ptP*TMath::Sin(phiP);
514         mom[2] = ptP*ppt->GetTgl();
515           
516         ptN = 1./TMath::Abs(pnt->Get1Pt());
517         alphaN = pnt->GetAlpha();
518         phiN = alphaN+TMath::ASin(pnt->GetSnp());
519         mom[3] = ptN*TMath::Cos(phiN); 
520         mom[4] = ptN*TMath::Sin(phiN);
521         mom[5] = ptN*pnt->GetTgl();
522           
523         goodVtx1 = kTRUE;
524         // no vertexing if DeltaMass > fMassCut 
525         if(fVertexOnTheFly) {
526           goodVtx1 = kFALSE;
527           if(SelectInvMass(mom)) {
528             // primary vertex from *other* tracks in event
529             vertexer1->SetVtxStart(fV1[0],fV1[1]);
530             skipped[0] = trkEntryP[iTrkP];
531             skipped[1] = trkEntryN[iTrkN];
532             vertexer1->SetSkipTracks(2,skipped);
533             AliITSVertex *vertex1onfly = 
534               (AliITSVertex*)vertexer1->VertexOnTheFly(*trkTree); 
535             if(vertex1onfly->GetNContributors()>0) goodVtx1 = kTRUE;
536             vertex1onfly->GetXYZ(fV1);
537             //vertex1onfly->PrintStatus();
538             delete vertex1onfly;        
539           }
540         }         
541
542         // impact parameters of the tracks w.r.t. the primary vertex
543         d0[0] =  10000.*ppt->GetD(fV1[0],fV1[1]);
544         d0[1] = -10000.*pnt->GetD(fV1[0],fV1[1]);
545
546         // create the object AliD0toKpi
547         AliD0toKpi theD0(ev,trkNum,fV1,v2,dca,mom,d0);
548
549         // select D0s
550         if(goodVtx1 && theD0.Select(fD0Cuts,okD0,okD0bar)) {
551               
552           // get PID info from ESD
553           AliESDtrack *t0 = (AliESDtrack*)event->GetTrack(trkNum[0]);
554           Double_t esdpid0[5];
555           t0->GetESDpid(esdpid0);
556           if(t0->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFpid) {
557             tofmass[0] = CalculateTOFmass(t0->GetP(),
558                                           t0->GetIntegratedLength(),
559                                           t0->GetTOFsignal());
560           } else {
561             tofmass[0] = -1000.;
562           }
563           AliESDtrack *t1 = (AliESDtrack*)event->GetTrack(trkNum[1]);
564           Double_t esdpid1[5];
565           t1->GetESDpid(esdpid1);
566           if(t1->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFpid) {
567             tofmass[1] = CalculateTOFmass(t1->GetP(),
568                                           t1->GetIntegratedLength(),
569                                           t1->GetTOFsignal());
570           } else {
571             tofmass[1] = -1000.;
572           }
573
574           theD0.SetPIDresponse(esdpid0,esdpid1);
575           theD0.SetTOFmasses(tofmass);
576
577           // fill the tree
578           ioD0toKpi=&theD0;
579           treeD0->Fill();
580
581           nD0rec++; nD0rec1ev++;
582           ioD0toKpi=0;  
583         }
584         
585         negtrack = 0;
586       } // loop on negative tracks
587       postrack = 0;
588     }   // loop on positive tracks
589
590     trksP.Delete();
591     trksN.Delete();
592     delete [] trkEntryP;
593     delete [] trkEntryN;
594     delete trkTree;
595     delete event;
596
597
598     printf(" Number of D0 candidates: %d\n",nD0rec1ev);
599   }    // loop on events in file
600
601
602   printf("\n+++\n+++ Total number of events: %d\n+++\n",nTotEv);
603   printf("\n+++\n+++ Total number of D0 candidates: %d\n+++\n",nD0rec);
604
605   delete vertexer1;
606   delete vertexer2;
607
608   esdFile->Close();
609
610   // create a copy of this class to be written to output file
611   AliD0toKpiAnalysis *copy = (AliD0toKpiAnalysis*)this->Clone("D0toKpiAnalysis");
612
613   // add PDG codes to decay tracks in found candidates (in simulation mode)
614   // and store tree in the output file
615   if(!fSim) {
616     TFile *outroot = new TFile(outName1.Data(),"recreate");
617     treeD0->Write();
618     copy->Write();
619     outroot->Close();
620     delete outroot;
621   } else {
622     printf(" Now adding information from simulation (PDG codes) ...\n");
623     TTree *treeD0sim = new TTree("TreeD0","Tree with D0 candidates");
624     MakeTracksRefFileESD();
625     SimulationInfo(treeD0,treeD0sim);
626     delete treeD0;
627     TFile *outroot = new TFile(outName1.Data(),"recreate");
628     treeD0sim->Write();
629     copy->Write();
630     outroot->Close();
631     delete outroot;
632   }
633
634   // write to a file the total number of events
635   FILE *outdat = fopen(outName2.Data(),"w");
636   fprintf(outdat,"%d\n",nTotEv);
637   fclose(outdat);
638
639   return;
640 }
641 //-----------------------------------------------------------------------------
642 void AliD0toKpiAnalysis::PrintStatus() const {
643   // Print parameters being used
644
645   printf(" fBz      = %f T\n",fBz);
646   printf("Preselections:\n");
647   printf("    fPtCut   = %f GeV\n",fPtCut);
648   printf("    fd0Cut   = %f micron\n",fd0Cut);
649   printf("    fMassCut = %f GeV\n",fMassCut);
650   if(fVertexOnTheFly) printf("Primary vertex on the fly\n");
651   if(fSim) { 
652     printf("Simulation mode\n");
653     if(fOnlySignal) printf("  Only signal goes to file\n");
654   }
655   printf("Cuts on candidates:\n");
656   printf("    |M-MD0| [GeV]    < %f\n",fD0Cuts[0]);
657   printf("    dca    [micron]  < %f\n",fD0Cuts[1]);
658   printf("    cosThetaStar     < %f\n",fD0Cuts[2]);
659   printf("    pTK     [GeV]    > %f\n",fD0Cuts[3]);
660   printf("    pTpi    [GeV]    > %f\n",fD0Cuts[4]);
661   printf("    |d0K|  [micron]  < %f\n",fD0Cuts[5]);
662   printf("    |d0pi| [micron]  < %f\n",fD0Cuts[6]);
663   printf("    d0d0  [micron^2] < %f\n",fD0Cuts[7]);
664   printf("    cosThetaPoint    > %f\n",fD0Cuts[8]);
665
666   return;
667 }
668 //-----------------------------------------------------------------------------
669 Bool_t AliD0toKpiAnalysis::SelectInvMass(const Double_t p[6]) const {
670   // Apply preselection in the invariant mass of the pair
671
672   Double_t mD0 = 1.8645;
673   Double_t mPi = 0.13957;
674   Double_t mKa = 0.49368;
675
676   Double_t energy[2];
677   Double_t mom2[2],momTot2;
678
679   mom2[0] = p[0]*p[0] + p[1]*p[1] + p[2]*p[2];
680   mom2[1] = p[3]*p[3] + p[4]*p[4] + p[5]*p[5];
681
682   momTot2 = (p[0]+p[3])*(p[0]+p[3])+
683             (p[1]+p[4])*(p[1]+p[4])+
684             (p[2]+p[5])*(p[2]+p[5]);
685
686   // D0 -> K- pi+
687   energy[1] = TMath::Sqrt(mKa*mKa+mom2[1]);
688   energy[0] = TMath::Sqrt(mPi*mPi+mom2[0]);
689
690   Double_t minvD0 = TMath::Sqrt((energy[0]+energy[1])*(energy[0]+energy[1])-momTot2);
691     
692   // D0bar -> K+ pi-
693   energy[0] = TMath::Sqrt(mKa*mKa+mom2[0]);
694   energy[1] = TMath::Sqrt(mPi*mPi+mom2[1]);
695
696   Double_t minvD0bar = TMath::Sqrt((energy[0]+energy[1])*(energy[0]+energy[1])-momTot2);
697
698   if(TMath::Abs(minvD0-mD0)    < fMassCut) return kTRUE;
699   if(TMath::Abs(minvD0bar-mD0) < fMassCut) return kTRUE;
700   return kFALSE;
701 }
702 //-----------------------------------------------------------------------------
703 void AliD0toKpiAnalysis::SelectTracks(TTree &trkTree,
704                   TObjArray &trksP,Int_t *trkEntryP,Int_t &nTrksP,
705                   TObjArray &trksN,Int_t *trkEntryN,Int_t &nTrksN) const {
706   // Create two TObjArrays with positive and negative tracks and 
707   // apply single-track preselection
708
709   nTrksP=0,nTrksN=0;
710  
711   Int_t entr = (Int_t)trkTree.GetEntries();
712
713   // trasfer tracks from tree to arrays
714   for(Int_t i=0; i<entr; i++) {
715
716     AliITStrackV2 *track = new AliITStrackV2; 
717     trkTree.SetBranchAddress("tracks",&track);
718
719     trkTree.GetEvent(i);
720
721     // single track selection
722     if(!SingleTrkCuts(*track)) { delete track; continue; }
723
724     if(track->Get1Pt()>0.) { // negative track
725       trksN.AddLast(track);
726       trkEntryN[nTrksN] = i;
727       nTrksN++;
728     } else {                 // positive track
729       trksP.AddLast(track);
730       trkEntryP[nTrksP] = i;
731       nTrksP++;
732     }
733
734   }
735
736   return;
737 }
738 //-----------------------------------------------------------------------------
739 void AliD0toKpiAnalysis::SelectTracksESD(AliESD &event,
740         TObjArray &trksP,Int_t *trkEntryP,Int_t &nTrksP,
741         TObjArray &trksN,Int_t *trkEntryN,Int_t &nTrksN) const {
742   // Create two TObjArrays with positive and negative tracks and 
743   // apply single-track preselection
744
745   nTrksP=0,nTrksN=0;
746
747   Int_t entr = event.GetNumberOfTracks();
748  
749   // transfer ITS tracks from ESD to arrays and to a tree
750   for(Int_t i=0; i<entr; i++) {
751     //if(fDebug) printf(" SelectTracksESD: %d/%d\n",i,entr);
752
753     AliESDtrack *esdtrack = (AliESDtrack*)event.GetTrack(i);
754     UInt_t status = esdtrack->GetStatus();
755
756     if(!(status&AliESDtrack::kITSrefit)) continue;
757
758     AliITStrackV2 *itstrack = new AliITStrackV2(*esdtrack); 
759
760     // single track selection
761     if(!SingleTrkCuts(*itstrack)) 
762       { delete itstrack; continue; }
763
764     if(itstrack->Get1Pt()>0.) { // negative track
765       trksN.AddLast(itstrack);
766       trkEntryN[nTrksN] = i;
767       nTrksN++;
768     } else {                 // positive track
769       trksP.AddLast(itstrack);
770       trkEntryP[nTrksP] = i;
771       nTrksP++;
772     }
773
774   } // loop on ESD tracks
775
776   return;
777 }
778 //-----------------------------------------------------------------------------
779 void AliD0toKpiAnalysis::SelectTracksESDvtx(AliESD &event,TTree *trkTree,
780         TObjArray &trksP,Int_t *trkEntryP,Int_t &nTrksP,
781         TObjArray &trksN,Int_t *trkEntryN,Int_t &nTrksN) const {
782   // Create two TObjArrays with positive and negative tracks and 
783   // apply single-track preselection
784
785   nTrksP=0,nTrksN=0;
786
787   Int_t entr = event.GetNumberOfTracks();
788  
789   AliITStrackV2 *itstrackfortree = 0;
790   trkTree->Branch("tracks","AliITStrackV2",&itstrackfortree,entr,0);
791
792
793   // transfer ITS tracks from ESD to arrays and to a tree
794   for(Int_t i=0; i<entr; i++) {
795
796     AliESDtrack *esdtrack = (AliESDtrack*)event.GetTrack(i);
797     UInt_t status = esdtrack->GetStatus();
798
799     if(!(status&AliESDtrack::kITSrefit)) continue;
800
801     AliITStrackV2 *itstrack = new AliITStrackV2(*esdtrack);
802
803     // store track in the tree to be used for primary vertex finding
804     itstrackfortree = new AliITStrackV2(*esdtrack);
805     trkTree->Fill();
806     itstrackfortree = 0;
807
808     // single track selection
809     if(!SingleTrkCuts(*itstrack)) 
810       { delete itstrack; continue; }
811
812     if(itstrack->Get1Pt()>0.) { // negative track
813       trksN.AddLast(itstrack);
814       trkEntryN[nTrksN] = i;
815       nTrksN++;
816     } else {                 // positive track
817       trksP.AddLast(itstrack);
818       trkEntryP[nTrksP] = i;
819       nTrksP++;
820     }
821
822   } // loop on esd tracks
823
824   delete itstrackfortree;
825
826   return;
827 }
828 //-----------------------------------------------------------------------------
829 void AliD0toKpiAnalysis::SetD0Cuts(Double_t cut0,Double_t cut1,
830                                    Double_t cut2,Double_t cut3,Double_t cut4,
831                                    Double_t cut5,Double_t cut6,
832                                    Double_t cut7,Double_t cut8) {
833   // Set the cuts for D0 selection
834   fD0Cuts[0] = cut0;
835   fD0Cuts[1] = cut1;
836   fD0Cuts[2] = cut2;
837   fD0Cuts[3] = cut3;
838   fD0Cuts[4] = cut4;
839   fD0Cuts[5] = cut5;
840   fD0Cuts[6] = cut6;
841   fD0Cuts[7] = cut7;
842   fD0Cuts[8] = cut8;
843
844   return;
845 }
846 //-----------------------------------------------------------------------------
847 void AliD0toKpiAnalysis::SetD0Cuts(const Double_t cuts[9]) {
848   // Set the cuts for D0 selection
849
850   for(Int_t i=0; i<9; i++) fD0Cuts[i] = cuts[i];
851
852   return;
853 }
854 //-----------------------------------------------------------------------------
855 Bool_t AliD0toKpiAnalysis::SingleTrkCuts(const AliITStrackV2& trk) const {
856   // Check if track passes some kinematical cuts  
857
858   if(TMath::Abs(1./trk.Get1Pt()) < fPtCut) 
859     return kFALSE;
860   if(TMath::Abs(10000.*trk.GetD(fV1[0],fV1[1])) < fd0Cut) 
861     return kFALSE;
862
863   return kTRUE;
864 }
865 //----------------------------------------------------------------------------
866 void AliD0toKpiAnalysis::MakeTracksRefFile(Int_t evFirst,Int_t evLast) 
867   const {
868   // Create a file with simulation info for the reconstructed tracks
869   
870   TFile *out = TFile::Open("ITStracksRefFile.root","recreate");
871   TFile *trk = TFile::Open("AliITStracksV2.root");
872   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Open("galice.root");
873
874   // load kinematics
875   rl->LoadKinematics();
876   
877   Int_t      label;
878   TParticle *part;  
879   TParticle *mumpart;
880   REFTRACK   reftrk;
881   
882   for(Int_t ev=evFirst; ev<=evLast; ev++){
883     rl->GetEvent(ev);  
884     AliStack *stack = rl->Stack();
885
886     trk->cd();
887
888     // Tree with tracks
889     char tname[100];
890     sprintf(tname,"TreeT_ITS_%d",ev);
891
892     TTree *tracktree=(TTree*)trk->Get(tname);
893     if(!tracktree) continue;
894     AliITStrackV2 *track = new AliITStrackV2; 
895     tracktree->SetBranchAddress("tracks",&track);
896     Int_t nentr=(Int_t)tracktree->GetEntries();
897
898     // Tree for true track parameters
899     char ttname[100];
900     sprintf(ttname,"Tree_Ref_%d",ev);
901     TTree *reftree = new TTree(ttname,"Tree with true track params");
902     reftree->Branch("rectracks",&reftrk,"lab/I:pdg:mumlab:mumpdg:Vx/F:Vy:Vz:Px:Py:Pz");
903
904     for(Int_t i=0; i<nentr; i++) {
905       tracktree->GetEvent(i);
906       label = TMath::Abs(track->GetLabel());
907
908       part = (TParticle*)stack->Particle(label);
909       reftrk.lab = label;
910       reftrk.pdg = part->GetPdgCode();
911       reftrk.mumlab = part->GetFirstMother();
912       if(part->GetFirstMother()>=0) {
913         mumpart = (TParticle*)stack->Particle(part->GetFirstMother());
914         reftrk.mumpdg = mumpart->GetPdgCode();
915       } else {
916         reftrk.mumpdg=-1;
917       }
918       reftrk.Vx = part->Vx();
919       reftrk.Vy = part->Vy();
920       reftrk.Vz = part->Vz();
921       reftrk.Px = part->Px();
922       reftrk.Py = part->Py();
923       reftrk.Pz = part->Pz();
924       
925       reftree->Fill();
926     } // loop on tracks   
927
928     out->cd();
929     reftree->Write();
930
931     delete track;
932     delete reftree;
933     delete tracktree;
934     delete stack;
935   } // loop on events
936
937   trk->Close();
938   out->Close();
939
940   return;
941 }
942 //----------------------------------------------------------------------------
943 void AliD0toKpiAnalysis::MakeTracksRefFileESD() const {
944   // Create a file with simulation info for the reconstructed tracks
945   
946   TFile *outFile = TFile::Open("ITStracksRefFile.root","recreate");
947   TFile *esdFile = TFile::Open("AliESDs.root");
948   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Open("galice.root");
949
950   // load kinematics
951   rl->LoadKinematics();
952   
953   Int_t      label;
954   TParticle *part;  
955   TParticle *mumpart;
956   REFTRACK   reftrk;
957   
958   TKey *key=0;
959   TIter next(esdFile->GetListOfKeys());
960   // loop on events in file
961   while ((key=(TKey*)next())!=0) {
962     AliESD *event=(AliESD*)key->ReadObj();
963     Int_t ev = (Int_t)event->GetEventNumber();
964
965     rl->GetEvent(ev);  
966     AliStack *stack = rl->Stack();
967
968     Int_t nentr=(Int_t)event->GetNumberOfTracks();
969
970     // Tree for true track parameters
971     char ttname[100];
972     sprintf(ttname,"Tree_Ref_%d",ev);
973     TTree *reftree = new TTree(ttname,"Tree with true track params");
974     reftree->Branch("rectracks",&reftrk,"lab/I:pdg:mumlab:mumpdg:Vx/F:Vy:Vz:Px:Py:Pz");
975
976     for(Int_t i=0; i<nentr; i++) {
977       AliESDtrack *esdtrack = (AliESDtrack*)event->GetTrack(i);
978       label = TMath::Abs(esdtrack->GetLabel());
979
980       part = (TParticle*)stack->Particle(label);
981       reftrk.lab = label;
982       reftrk.pdg = part->GetPdgCode();
983       reftrk.mumlab = part->GetFirstMother();
984       if(part->GetFirstMother()>=0) {
985         mumpart = (TParticle*)stack->Particle(part->GetFirstMother());
986         reftrk.mumpdg = mumpart->GetPdgCode();
987       } else {
988         reftrk.mumpdg=-1;
989       }
990       reftrk.Vx = part->Vx();
991       reftrk.Vy = part->Vy();
992       reftrk.Vz = part->Vz();
993       reftrk.Px = part->Px();
994       reftrk.Py = part->Py();
995       reftrk.Pz = part->Pz();
996       
997       reftree->Fill();
998
999     } // loop on tracks   
1000
1001     outFile->cd();
1002     reftree->Write();
1003
1004     delete reftree;
1005     delete event;
1006     delete stack;
1007   } // loop on events
1008
1009   esdFile->Close();
1010   outFile->Close();
1011
1012   return;
1013 }
1014 //-----------------------------------------------------------------------------
1015 void AliD0toKpiAnalysis::SimulationInfo(TTree *treeD0in,TTree *treeD0out) const {
1016   // add pdg codes to candidate decay tracks (for sim)
1017
1018   TString refFileName("ITStracksRefFile.root");
1019   if(fSim && gSystem->AccessPathName(refFileName.Data(),kFileExists)) { 
1020     printf("AliD0toKpiAnalysis::SimulationInfo: no reference file found!\n"); 
1021     return;
1022   }
1023   TFile *refFile = TFile::Open(refFileName.Data());
1024
1025   Char_t refTreeName[100];
1026   Int_t  event;
1027   Int_t  pdg[2],mumpdg[2],mumlab[2];
1028   REFTRACK reftrk;
1029
1030   // read-in reference tree for event 0 (the only event for Pb-Pb)
1031   sprintf(refTreeName,"Tree_Ref_%d",0);
1032   TTree *refTree0 = (TTree*)refFile->Get(refTreeName);
1033   refTree0->SetBranchAddress("rectracks",&reftrk);
1034
1035   AliD0toKpi *theD0 = 0; 
1036   treeD0in->SetBranchAddress("D0toKpi",&theD0);
1037   treeD0out->Branch("D0toKpi","AliD0toKpi",&theD0,200000,0);
1038
1039   Int_t entries = (Int_t)treeD0in->GetEntries();
1040
1041   for(Int_t i=0; i<entries; i++) {
1042     if(i%100==0) printf("  done %d candidates of %d\n",i,entries);    
1043
1044     treeD0in->GetEvent(i);
1045     event = theD0->EventNo();
1046
1047     if(event==0) { // always true for Pb-Pb (avoid to read-in tree every time)
1048       refTree0->GetEvent(theD0->GetTrkNum(0));
1049       pdg[0]    = reftrk.pdg;
1050       mumpdg[0] = reftrk.mumpdg;
1051       mumlab[0] = reftrk.mumlab;
1052       refTree0->GetEvent(theD0->GetTrkNum(1));
1053       pdg[1]    = reftrk.pdg;
1054       mumpdg[1] = reftrk.mumpdg;
1055       mumlab[1] = reftrk.mumlab;
1056     } else {
1057       sprintf(refTreeName,"Tree_Ref_%d",event);
1058       TTree *refTree = (TTree*)refFile->Get(refTreeName);
1059       refTree->SetBranchAddress("rectracks",&reftrk);
1060       refTree->GetEvent(theD0->GetTrkNum(0));
1061       pdg[0]    = reftrk.pdg;
1062       mumpdg[0] = reftrk.mumpdg;
1063       mumlab[0] = reftrk.mumlab;
1064       refTree->GetEvent(theD0->GetTrkNum(1));
1065       pdg[1]    = reftrk.pdg;
1066       mumpdg[1] = reftrk.mumpdg;
1067       mumlab[1] = reftrk.mumlab;
1068       delete refTree;
1069     }
1070     
1071     theD0->SetPdgCodes(pdg);
1072     theD0->SetMumPdgCodes(mumpdg);
1073     
1074     if(TMath::Abs(mumpdg[0])==421 && TMath::Abs(mumpdg[1])==421 
1075        && mumlab[0]==mumlab[1]) theD0->SetSignal();
1076     
1077     if(!fOnlySignal || theD0->IsSignal()) treeD0out->Fill();
1078
1079   }
1080
1081   delete refTree0;
1082
1083   refFile->Close();
1084
1085   return;
1086 }
1087
1088
1089
1090
1091
1092