ITS/AliV0Comparison.C

   1 /****************************************************************************
   2  *           Very important, delicate and rather obscure macro.             *
   3  *                                                                          *
   4  *                  Creates list of "findable" V0s,                         *
   5  *             calculates efficiency, resolutions etc.                      *
   6  *                                                                          *
   7  *   Origin: I.Belikov, IReS, Strasbourg, Jouri.Belikov@cern.ch             *
   8  ****************************************************************************/
   9
  10 #ifndef __CINT__
  11   #include <iostream.h>
  12   #include <fstream.h>
  13
  14   #include "TH1.h"
  15   #include "TFile.h"
  16   #include "TTree.h"
  17   #include "TObjArray.h"
  18   #include "TStyle.h"
  19   #include "TCanvas.h"
  20   #include "TLine.h"
  21   #include "TText.h"
  22   #include "TParticle.h"
  23   #include "TStopwatch.h"
  24
  25   #include "AliRun.h"
  26   #include "AliPDG.h"
  27   #include "AliV0vertex.h"
  28 #endif
  29
  30 struct GoodVertex {
  31   Int_t nlab,plab;
  32   Int_t code;
  33   Float_t px,py,pz;
  34   Float_t x,y,z;
  35 };
  36 Int_t good_vertices(GoodVertex *gt, Int_t max);
  37
  38 Int_t AliV0Comparison(Int_t code=310) { //Lambda=3122, LambdaBar=-3122
  39    cerr<<"Doing comparison...\n";
  40
  41    const Double_t V0window=0.05, V0width=0.015;
  42    Double_t V0mass=0.5;
  43    switch (code) {
  44    case kK0Short:    V0mass=0.497672; break;
  45    case kLambda0:    V0mass=1.115683; break;
  46    case kLambda0Bar: V0mass=1.115683; break;
  47    default: cerr<<"Invalid PDG code !\n"; return 1;
  48    }
  49
  50    TStopwatch timer;
  51
  52    /*** Load reconstructed vertices ***/
  53    TFile *vf=TFile::Open("AliV0vertices.root");
  54    if (!vf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliV0vertices.root !\n"; return 2;}
  55    TObjArray varray(1000);
  56    TTree *vTree=(TTree*)vf->Get("TreeV");
  57    TBranch *branch=vTree->GetBranch("vertices");
  58    Int_t nentr=(Int_t)vTree->GetEntries();
  59    for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
  60        AliV0vertex *iovertex=new AliV0vertex; branch->SetAddress(&iovertex);
  61        vTree->GetEvent(i);
  62        varray.AddLast(iovertex);
  63    }
  64
  65    /*** Check if the file with the "good" vertices exists ***/
  66    GoodVertex gv[1000];
  67    Int_t ngood=0;
  68    ifstream in("good_vertices");
  69    if (in) {
  70       cerr<<"Reading good vertices...\n";
  71       while (in>>gv[ngood].nlab>>gv[ngood].plab>>gv[ngood].code>>
  72                  gv[ngood].px>>gv[ngood].py>>gv[ngood].pz>>
  73                  gv[ngood].x >>gv[ngood].y >>gv[ngood].z) {
  74          ngood++;
  75          cerr<<ngood<<'\r';
  76          if (ngood==1000) {
  77             cerr<<"Too many good vertices !\n";
  78             break;
  79          }
  80       }
  81       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_vertices) !\n";
  82    } else {
  83      /*** generate a file with the "good" vertices ***/
  84       cerr<<"Marking good vertices (this will take a while)...\n";
  85       ngood=good_vertices(gv,1000);
  86       ofstream out("good_vertices");
  87       if (out) {
  88          for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
  89             out<<gv[ngd].nlab<<' '<<gv[ngd].plab<<' '<<gv[ngd].code<<' '<<
  90                  gv[ngd].px<<' '<<gv[ngd].py<<' '<<gv[ngd].pz<<' '<<
  91                  gv[ngd].x <<' '<<gv[ngd].y <<' '<<gv[ngd].z <<endl;
  92       } else cerr<<"Can not open file (good_vertices) !\n";
  93       out.close();
  94    }
  95
  96    vf->Close();
  97
  98
  99    TH1F *hp=new TH1F("hp","Angular Resolution",30,-30.,30.); //phi resolution
 100    hp->SetXTitle("(mrad)"); hp->SetFillColor(2);
 101    TH1F *hl=new TH1F("hl","Lambda Resolution",30,-30,30);
 102    hl->SetXTitle("(mrad)"); hl->SetFillColor(1); hl->SetFillStyle(3013);
 103    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt Resolution",30,-10.,10.);
 104    hpt->SetXTitle("(%)"); hpt->SetFillColor(2);
 105
 106    TH1F *hx=new TH1F("hx","Position Resolution (X,Y)",30,-3.,3.); //x res.
 107    hx->SetXTitle("(mm)"); hx->SetFillColor(6);
 108    TH1F *hy=new TH1F("hy","Position Resolution (Y)",30,-3.,3.);   //y res
 109    hy->SetXTitle("(mm)"); hy->SetFillColor(1); hy->SetFillStyle(3013);
 110    TH1F *hz=new TH1F("hz","Position Resolution (Z)",30,-3.,3.);   //z res.
 111    hz->SetXTitle("(mm)"); hz->SetFillColor(6);
 112
 113
 114    Double_t pmin=0.2, pmax=4.2; Int_t nchan=20;
 115    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good Vertices",nchan,pmin,pmax);
 116    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found Vertices",nchan,pmin,pmax);
 117    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake Vertices",nchan,pmin,pmax);
 118    TH1F *hg=new TH1F("hg","Efficiency for Good Vertices",nchan,pmin,pmax);
 119    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
 120    TH1F *hf=new TH1F("hf","Probability of Fake Vertices",nchan,pmin,pmax);
 121    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
 122
 123    Double_t mmin=V0mass-V0window, mmax=V0mass+V0window;
 124    TH1F *v0s =new TH1F("v0s","V0s Effective Mass",40, mmin, mmax);
 125    v0s->SetXTitle("(GeV)"); v0s->SetFillColor(6);
 126
 127
 128    Double_t pxg=0.,pyg=0.,ptg=0.;
 129    Int_t nlab=-1, plab=-1;
 130    Int_t i;
 131    for (i=0; i<nentr; i++) {
 132        AliV0vertex *vertex=(AliV0vertex*)varray.UncheckedAt(i);
 133        nlab=TMath::Abs(vertex->GetNlabel());
 134        plab=TMath::Abs(vertex->GetPlabel());
 135
 136        vertex->ChangeMassHypothesis(code);
 137
 138        Double_t mass=vertex->GetEffMass();
 139        v0s->Fill(mass);
 140
 141        Int_t j;
 142        for (j=0; j<ngood; j++) {
 143           if (gv[j].code != vertex->GetPdgCode()) continue;
 144           if (gv[j].nlab == nlab)
 145           if (gv[j].plab == plab) break;
 146        }
 147
 148        if (TMath::Abs(mass-V0mass)>V0width) continue;
 149
 150        Double_t px,py,pz; vertex->GetPxPyPz(px,py,pz);
 151        Double_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 152
 153        if (j==ngood) {
 154           hfake->Fill(pt);
 155           cerr<<"Fake vertex: ("<<nlab<<","<<plab<<")\n";
 156           continue;
 157        }
 158
 159        pxg=gv[j].px; pyg=gv[j].py; ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 160        Double_t phig=TMath::ATan2(pyg,pxg), phi=TMath::ATan2(py,px);
 161        Double_t lamg=TMath::ATan2(gv[j].pz,ptg), lam=TMath::ATan2(pz,pt);
 162        hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 163        hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 164        hpt->Fill((1/pt - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 165
 166        Double_t x,y,z; vertex->GetXYZ(x,y,z);
 167        hx->Fill((x-gv[j].x)*10);
 168        hy->Fill((y-gv[j].y)*10);
 169        hz->Fill((z-gv[j].z)*10);
 170
 171        hfound->Fill(ptg);
 172        gv[j].nlab=-1;
 173
 174    }
 175    for (i=0; i<ngood; i++) {
 176       if (gv[i].code != code) continue;
 177       pxg=gv[i].px; pyg=gv[i].py; ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 178       hgood->Fill(ptg);
 179       nlab=gv[i].nlab; plab=gv[i].plab;
 180       if (nlab < 0) continue;
 181       cerr<<"Vertex ("<<nlab<<','<<plab<<") has not been found !\n";
 182    }
 183
 184    varray.Delete();
 185
 186    Stat_t ng=hgood->GetEntries();
 187    Stat_t nf=hfound->GetEntries();
 188
 189    cerr<<"Number of found vertices: "<<nentr<<" ("<<nf<<" in the peak)\n";
 190    cerr<<"Number of good vertices: "<<ng<<endl;
 191
 192    if (ng!=0)
 193       cerr<<"Integral efficiency is about "<<nf/ng*100.<<" %\n";
 194
 195    gStyle->SetOptStat(111110);
 196    gStyle->SetOptFit(1);
 197
 198    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,580,610);
 199    c1->Divide(2,2);
 200
 201    c1->cd(1);
 202    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 203    //hp->Fit("gaus");
 204    hp->Draw();
 205    hl->Draw("same"); c1->cd();
 206
 207    c1->cd(2);
 208    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 209    //hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 210    hpt->Draw(); c1->cd();
 211
 212    c1->cd(3);
 213    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 214    //hx->Fit("gaus");
 215    hx->Draw();
 216    hy->Draw("same"); c1->cd();
 217
 218    c1->cd(4);
 219    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 220    //hz->Fit("gaus");
 221    hz->Draw();
 222
 223
 224    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",600,0,580,610);
 225    c2->Divide(1,2);
 226
 227    c2->cd(1);
 228    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 229    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 230    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 231    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 232    hg->SetMaximum(1.4);
 233    hg->SetYTitle("V0 reconstruction efficiency");
 234    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 235    hg->Draw();
 236
 237    TLine *line1 = new TLine(pmin,1.0,pmax,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 238    line1->Draw("same");
 239    TLine *line2 = new TLine(pmin,0.9,pmax,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 240    line2->Draw("same");
 241
 242    hf->SetFillColor(1);
 243    hf->SetFillStyle(3013);
 244    hf->SetLineColor(2);
 245    hf->SetLineWidth(2);
 246    hf->Draw("histsame");
 247    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake vertices");
 248    text->SetTextSize(0.05);
 249    text->Draw();
 250    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good vertices");
 251    text->SetTextSize(0.05);
 252    text->Draw();
 253
 254
 255    c2->cd(2);
 256    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 257    v0s->SetXTitle("(GeV/c)");
 258    v0s->Fit("gaus","","",V0mass-V0width,V0mass+V0width);
 259    Double_t max=v0s->GetMaximum();
 260    TLine *line3 = new TLine(V0mass-V0width,0.,V0mass-V0width,max);
 261    line3->Draw("same");
 262    TLine *line4 = new TLine(V0mass+V0width,0.,V0mass+V0width,max);
 263    line4->Draw("same");
 264
 265    timer.Stop(); timer.Print();
 266
 267    return 0;
 268 }
 269
 270 Int_t good_vertices(GoodVertex *gv, Int_t max) {
 271    Int_t nv=0;
 272    /*** Get information about the cuts ***/
 273    Double_t r2min=0.9*0.9;
 274    Double_t r2max=2.9*2.9;
 275
 276    /*** Get labels of the "good" tracks ***/
 277    Double_t dd; Int_t id, label[15000], ngt=0;
 278    ifstream in("good_tracks_its");
 279    if (!in) {
 280      cerr<<"Can't open the file good_tracks_its \n";
 281      return nv;
 282    }
 283    while (in>>label[ngt]>>id>>dd>>dd>>dd>>dd>>dd>>dd) {
 284      ngt++;
 285      if (ngt>=15000) {
 286        cerr<<"Too many good ITS tracks !\n";
 287        return nv;
 288      }
 289    }
 290    if (!in.eof()) {
 291       cerr<<"Read error (good_tracks_its) !\n";
 292       return nv;
 293    }
 294
 295    /*** Get an access to the kinematics ***/
 296    if (gAlice) {delete gAlice; gAlice=0;}
 297
 298    TFile *file=TFile::Open("galice.root");
 299    if (!file->IsOpen()) {cerr<<"Can't open galice.root !\n"; exit(4);}
 300    if (!(gAlice=(AliRun*)file->Get("gAlice"))) {
 301      cerr<<"gAlice has not been found on galice.root !\n";
 302      exit(5);
 303    }
 304
 305    Int_t np=gAlice->GetEvent(0);
 306    while (np--) {
 307       cerr<<np<<'\r';
 308       TParticle *p0=gAlice->Particle(np);
 309
 310       /*** only these V0s are "good" ***/
 311       Int_t code=p0->GetPdgCode();
 312       if (code!=kK0Short)
 313       if (code!=kLambda0)
 314       if (code!=kLambda0Bar) continue;
 315
 316       /*** daughter tracks should be "good" ***/
 317       Int_t plab=p0->GetFirstDaughter(), nlab=p0->GetLastDaughter();
 318       if (nlab==plab) continue;
 319       if (nlab<0) continue;
 320       if (plab<0) continue;
 321       Int_t i;
 322       for (i=0; i<ngt; i++) if (label[i]==nlab) break;
 323       if (i==ngt) continue;
 324       for (i=0; i<ngt; i++) if (label[i]==plab) break;
 325       if (i==ngt) continue;
 326
 327       /*** fiducial volume ***/
 328       TParticle *p=gAlice->Particle(nlab);
 329       Double_t x=p->Vx(), y=p->Vy(), z=p->Vz(), r2=x*x+y*y;
 330       if (r2<r2min) continue;
 331       if (r2>r2max) continue;
 332
 333       if (gAlice->Particle(plab)->GetPDG()->Charge() < 0.) {
 334          i=plab; plab=nlab; nlab=i;
 335       }
 336
 337       gv[nv].code=code;
 338       gv[nv].plab=plab; gv[nv].nlab=nlab;
 339       gv[nv].px=p0->Px(); gv[nv].py=p0->Py(); gv[nv].pz=p0->Pz();
 340       gv[nv].x=x; gv[nv].y=y; gv[nv].z=z;
 341       nv++;
 342    }
 343
 344    delete gAlice; gAlice=0;
 345
 346    file->Close();
 347
 348    return nv;
 349 }