FMD/AliFMDBackgroundCorrection.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2004, 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 // Thil class computes background corrections for the FMD. The correction is computed
  17 // in eta,phi cells and the objects stored can be put into alien to use with analysis.
  18 // It is based on the AliFMDInput class that is used to loop over hits and primaries.
  19 //
  20 // Author: Hans Hjersing Dalsgaard, NBI, hans.dalsgaard@cern.ch
  21 //
  22 //
  23
  24 #include "AliSimulation.h"
  25 #include "TStopwatch.h"
  26 #include "iostream"
  27 #include "TGrid.h"
  28 #include "AliRunLoader.h"
  29 #include "AliGeomManager.h"
  30 #include "AliFMDGeometry.h"
  31 #include "AliStack.h"
  32 #include "TParticle.h"
  33 #include "TDatabasePDG.h"
  34 #include "TParticlePDG.h"
  35 #include "AliRun.h"
  36 #include "AliFMDBackgroundCorrection.h"
  37 #include "TSystem.h"
  38 #include "AliCDBManager.h"
  39 #include "TTree.h"
  40 #include "TClonesArray.h"
  41 #include "TBranch.h"
  42 #include "AliFMDHit.h"
  43 #include "AliLoader.h"
  44 #include "AliFMD.h"
  45 #include "TH2F.h"
  46 #include "AliGenEventHeader.h"
  47 #include "AliHeader.h"
  48 #include "TFile.h"
  49 #include "TAxis.h"
  50 #include "AliCDBId.h"
  51 #include "AliCDBMetaData.h"
  52 #include "TROOT.h"
  53 #include "AliFMDParameters.h"
  54 #include "AliLog.h"
  55
  56
  57
  58 ClassImp(AliFMDBackgroundCorrection)
  59 //_____________________________________________________________________
  60 AliFMDBackgroundCorrection::AliFMDBackgroundCorrection() :
  61   TNamed(),
  62   fCorrectionArray()
  63 {}
  64
  65 //_____________________________________________________________________
  66 AliFMDBackgroundCorrection::AliFMDInputBG::AliFMDInputBG() :
  67   AliFMDInput(),
  68   fPrim(0),
  69   fHits(0),
  70   fZvtxCut(0),
  71   fNvtxBins(0),
  72   fPrevTrack(-1),
  73   fPrevDetector(-1),
  74   fPrevRing('Q'),
  75   fNbinsEta(100)
  76 {
  77   AddLoad(kTracks);
  78   AddLoad(kHits);
  79   AddLoad(kKinematics);
  80   AddLoad(kHeader);
  81 }
  82
  83 //_____________________________________________________________________
  84
  85 void AliFMDBackgroundCorrection::GenerateBackgroundCorrection(Int_t nvtxbins,
  86                                                               Float_t zvtxcut,
  87                                                               Int_t nBinsEta,
  88                                                               Bool_t storeInAlien,
  89                                                               Int_t runNo,
  90                                                               Int_t endRunNo,
  91                                                               const Char_t* filename,
  92                                                               Bool_t simulate,
  93                                                               Int_t nEvents) {
  94
  95   TGrid::Connect("alien:",0,0,"t");
  96   if(simulate)
  97     Simulate(nEvents);
  98   else {
  99     AliCDBManager::Instance()->SetDefaultStorage("alien://Folder=/alice/data/2008/LHC08d/OCDB/");
 100     AliCDBManager::Instance()->SetRun(runNo);
 101
 102 #if defined(__CINT__)
 103     gSystem->Load("liblhapdf");
 104     gSystem->Load("libEGPythia6");
 105     gSystem->Load("libpythia6");
 106     gSystem->Load("libAliPythia6");
 107     gSystem->Load("libgeant321");
 108 #endif
 109   }
 110
 111   //Setting up the geometry
 112   //-----------------------------------------------
 113   if (AliGeomManager::GetGeometry() == NULL)
 114     AliGeomManager::LoadGeometry();
 115
 116   AliFMDGeometry* geo = AliFMDGeometry::Instance();
 117   geo->Init();
 118   geo->InitTransformations();
 119
 120
 121
 122   AliInfo("Processing hits and primaries ");
 123
 124   AliFMDInputBG input;
 125   input.SetVtxCutZ(zvtxcut);
 126   input.SetNvtxBins(nvtxbins);
 127   input.SetNbinsEta(nBinsEta);
 128   input.Run();
 129
 130   AliInfo(Form("Found %d primaries and %d hits.", input.GetNprim(),input.GetNhits()));
 131
 132   TObjArray* hitArray = input.GetHits();
 133   TObjArray* primaryArray = input.GetPrimaries();
 134   fCorrectionArray.SetName("FMD_bg_correction");
 135   fCorrectionArray.SetOwner();
 136   for(Int_t det= 1; det <=3; det++) {
 137     Int_t nRings = (det==1 ? 1 : 2);
 138
 139     TObjArray* detArrayCorrection = new TObjArray();
 140     detArrayCorrection->SetName(Form("FMD%d",det));
 141     fCorrectionArray.AddAtAndExpand(detArrayCorrection,det);
 142
 143
 144     for(Int_t iring = 0; iring<nRings; iring++) {
 145       TObjArray* primRingArray = (TObjArray*)primaryArray->At(iring);
 146       Char_t ringChar = (iring == 0 ? 'I' : 'O');
 147       TObjArray* vtxArrayCorrection = new TObjArray();
 148       vtxArrayCorrection->SetName(Form("FMD%d%c",det,ringChar));
 149       detArrayCorrection->AddAtAndExpand(vtxArrayCorrection,iring);
 150
 151       for(Int_t vertexBin=0;vertexBin<nvtxbins;vertexBin++) {
 152         TObjArray* detArray  = (TObjArray*)hitArray->At(det);
 153         TObjArray* vtxArray  = (TObjArray*)detArray->At(iring);
 154         TH2F* hHits          = (TH2F*)vtxArray->At(vertexBin);
 155         TH2F* hPrimary  = (TH2F*)primRingArray->At(vertexBin);
 156         TH2F* hCorrection = (TH2F*)hHits->Clone(Form("FMD%d%c_vtxbin_%d_correction",det,ringChar,vertexBin));
 157         hCorrection->Divide(hPrimary);
 158         vtxArrayCorrection->AddAtAndExpand(hCorrection,vertexBin);
 159       }
 160
 161     }
 162   }
 163
 164   TAxis refAxis(nvtxbins,-1*zvtxcut,zvtxcut);
 165
 166
 167
 168
 169   TFile fout(filename,"RECREATE");
 170   refAxis.Write("vertexbins");
 171   fout.mkdir("Hits");
 172   fout.cd("Hits");
 173   hitArray->Write();
 174   fout.mkdir("Primaries");
 175   fout.cd("Primaries");
 176   primaryArray->Write();
 177   fout.mkdir("Correction");
 178   fout.cd("Correction");
 179   fCorrectionArray.Write();
 180
 181   if(storeInAlien) {
 182     AliCDBManager* cdb = AliCDBManager::Instance();
 183     cdb->SetDefaultStorage("local://$ALICE_ROOT");
 184     AliCDBId      id("FMD/AnalysisCalib/Background",runNo,endRunNo);
 185
 186     AliCDBMetaData* meta = new AliCDBMetaData;
 187     meta->SetResponsible(gSystem->GetUserInfo()->fRealName.Data());
 188     meta->SetAliRootVersion(gROOT->GetVersion());
 189     meta->SetBeamPeriod(1);
 190     meta->SetComment("Background Correction for FMD");
 191     meta->SetProperty("key1", &fout );
 192     cdb->Put(&fout, id, meta);
 193
 194   }
 195
 196
 197   fout.Close();
 198
 199 }
 200 //_____________________________________________________________________
 201 void AliFMDBackgroundCorrection::Simulate(Int_t nEvents) {
 202
 203   AliSimulation sim ;
 204   sim.SetRunNumber(0);
 205   TGrid::Connect("alien:",0,0,"t");
 206   sim.SetDefaultStorage("alien://Folder=/alice/data/2008/LHC08d/OCDB/");
 207   sim.SetConfigFile("Config.C");
 208   sim.SetRunQA("FMD:");
 209   TStopwatch timer;
 210   timer.Start();
 211   sim.RunSimulation(nEvents);
 212   timer.Stop();
 213   timer.Print();
 214
 215 }
 216
 217 //_____________________________________________________________________
 218 Bool_t AliFMDBackgroundCorrection::AliFMDInputBG::ProcessTrack(Int_t i , TParticle* p, AliFMDHit* h) {
 219
 220
 221   //  if(!h)
 222   //  return kTRUE;
 223   //if(!p)
 224   //  return kTRUE;
 225
 226   // if(h) {
 227   //  if(h->Detector() == 3)
 228   //    std::cout<<"Track "<<i<<" hit "<<"FMD3"<<h->Ring()<<std::endl;
 229
 230   //}
 231
 232   AliGenEventHeader* genHeader = fLoader->GetHeader()->GenEventHeader();
 233   TArrayF vertex;
 234   genHeader->PrimaryVertex(vertex);
 235
 236   if(TMath::Abs(vertex.At(2)) > fZvtxCut)
 237     return kTRUE;
 238
 239   Double_t delta = 2*fZvtxCut/fNvtxBins;
 240   Double_t vertexBinDouble = (vertex.At(2) + fZvtxCut) / delta;
 241   Int_t vertexBin = (Int_t)vertexBinDouble;
 242
 243   if(h)
 244     if(h->Q() !=  0 && (i != fPrevTrack || h->Detector() != fPrevDetector || h->Ring() != fPrevRing)) {
 245
 246       Int_t det = h->Detector();
 247       Char_t ring = h->Ring();
 248       //  if(h->Detector() == 3)
 249       //        std::cout<<"Detected a hit in " <<"FMD"<<det<<ring<<"    ! "<<std::endl;
 250
 251       Int_t iring = (ring == 'I' ? 0 : 1);
 252
 253       TObjArray* detArray  = (TObjArray*)fHitArray.At(det);
 254       TObjArray* vtxArray  = (TObjArray*)detArray->At(iring);
 255       TH2F* hHits          = (TH2F*)vtxArray->At(vertexBin);
 256
 257       Float_t phi   = TMath::ATan2(h->Py(),h->Px());
 258       if(phi<0)
 259         phi = phi+2*TMath::Pi();
 260       Float_t theta = TMath::ATan2(TMath::Sqrt(TMath::Power(h->X(),2)+TMath::Power(h->Y(),2)),h->Z()+vertex.At(2));
 261       Float_t eta   = -1*TMath::Log(TMath::Tan(0.5*theta));
 262       hHits->Fill(eta,phi);
 263       fHits++;
 264       //fPrevTrack = i;
 265       fPrevDetector = det;
 266       fPrevRing     = ring;
 267     }
 268   if(p && i != fPrevTrack) {
 269
 270     TDatabasePDG* pdgDB = TDatabasePDG::Instance();
 271     TParticlePDG* pdgPart = pdgDB->GetParticle(p->GetPdgCode());
 272     Float_t charge = (pdgPart ? pdgPart->Charge() : 0);
 273     Float_t phi = TMath::ATan2(p->Py(),p->Px());
 274
 275     if(phi<0)
 276       phi = phi+2*TMath::Pi();
 277
 278
 279     Bool_t primary = (charge!=0)&&(TMath::Abs(p->Vx() - vertex.At(0))<0.1)&&(TMath::Abs(p->Vy() - vertex.At(1))<0.1)&&(TMath::Abs(p->Vz() - vertex.At(2))<0.1);
 280     if(primary) {
 281       fPrim++;
 282       TObjArray* innerArray = (TObjArray*)fPrimaryArray.At(0);
 283       TObjArray* outerArray = (TObjArray*)fPrimaryArray.At(1);
 284
 285       TH2F* hPrimaryInner  = (TH2F*)innerArray->At(vertexBin);
 286       TH2F* hPrimaryOuter  = (TH2F*)outerArray->At(vertexBin);
 287       hPrimaryInner->Fill(p->Eta(),phi);
 288       hPrimaryOuter->Fill(p->Eta(),phi);
 289     }
 290   }
 291
 292
 293   fPrevTrack = i;
 294   return kTRUE;
 295 }
 296
 297 //_____________________________________________________________________
 298 Bool_t AliFMDBackgroundCorrection::AliFMDInputBG::Init() {
 299
 300   fPrimaryArray.SetOwner();
 301   fPrimaryArray.SetName("FMD_primary");
 302
 303   for(Int_t iring = 0; iring<2;iring++) {
 304     Char_t ringChar = (iring == 0 ? 'I' : 'O');
 305     TObjArray* ringArray = new TObjArray();
 306     ringArray->SetName(Form("FMD_%c",ringChar));
 307     fPrimaryArray.AddAtAndExpand(ringArray,iring);
 308     Int_t nSec = (iring == 1 ? 40 : 20);
 309     for(Int_t v=0; v<fNvtxBins;v++) {
 310
 311       TH2F* hPrimary       = new TH2F(Form("hPrimary_FMD_%c_vtx%d",ringChar,v),
 312                                       Form("hPrimary_FMD_%c_vtx%d",ringChar,v),
 313                                       fNbinsEta, -6,6, nSec, 0,2*TMath::Pi());
 314       ringArray->AddAtAndExpand(hPrimary,v);
 315     }
 316   }
 317
 318
 319   fHitArray.SetOwner();
 320   fHitArray.SetName("FMD_hits");
 321
 322   for(Int_t det =1; det<=3;det++)
 323     {
 324       TObjArray* detArrayHits = new TObjArray();
 325       detArrayHits->SetName(Form("FMD%d",det));
 326       fHitArray.AddAtAndExpand(detArrayHits,det);
 327       Int_t nRings = (det==1 ? 1 : 2);
 328       for(Int_t ring = 0;ring<nRings;ring++)
 329         {
 330           Int_t nSec = (ring == 1 ? 40 : 20);
 331           Char_t ringChar = (ring == 0 ? 'I' : 'O');
 332           TObjArray* vtxArrayHits = new TObjArray();
 333           vtxArrayHits->SetName(Form("FMD%d%c",det,ringChar));
 334           detArrayHits->AddAtAndExpand(vtxArrayHits,ring);
 335           for(Int_t v=0; v<fNvtxBins;v++)
 336             {
 337
 338               TH2F* hHits          = new TH2F(Form("hHits_FMD%d%c_vtx%d",det,ringChar,v),
 339                                               Form("hHits_FMD%d%c_vtx%d",det,ringChar,v),
 340                                               fNbinsEta, -6,6, nSec, 0, 2*TMath::Pi());
 341               vtxArrayHits->AddAtAndExpand(hHits,v);
 342
 343             }
 344         }
 345
 346     }
 347
 348
 349
 350   AliFMDInput::Init();
 351
 352
 353   return kTRUE;
 354 }
 355 // EOF
 356
 357
 358