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;
  42    Double_t ptncut=0.13, ptpcut=0.13, kinecut=0.03;
  43    Double_t V0mass=0.497672, V0width=0.020;
  44    switch (code) {
  45    case kK0Short:
  46         break;
  47    case kLambda0:
  48         V0mass=1.115683; V0width=0.015; ptpcut=0.50; kinecut=0.002;
  49         break;
  50    case kLambda0Bar:
  51         V0mass=1.115683; V0width=0.015; ptncut=0.50; kinecut=0.002;
  52         break;
  53    default: cerr<<"Invalid PDG code !\n"; return 1;
  54    }
  55
  56    TStopwatch timer;
  57
  58    /*** Load reconstructed vertices ***/
  59    TFile *vf=TFile::Open("AliV0vertices.root");
  60    if (!vf->IsOpen()) {cerr<<"Can't open AliV0vertices.root !\n"; return 2;}
  61    TObjArray varray(1000);
  62    TTree *vTree=(TTree*)vf->Get("TreeV");
  63    TBranch *branch=vTree->GetBranch("vertices");
  64    Int_t nentr=(Int_t)vTree->GetEntries();
  65    for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
  66        AliV0vertex *iovertex=new AliV0vertex; branch->SetAddress(&iovertex);
  67        vTree->GetEvent(i);
  68        varray.AddLast(iovertex);
  69    }
  70
  71    /*** Check if the file with the "good" vertices exists ***/
  72    GoodVertex gv[1000];
  73    Int_t ngood=0;
  74    ifstream in("good_vertices");
  75    if (in) {
  76       cerr<<"Reading good vertices...\n";
  77       while (in>>gv[ngood].nlab>>gv[ngood].plab>>gv[ngood].code>>
  78                  gv[ngood].px>>gv[ngood].py>>gv[ngood].pz>>
  79                  gv[ngood].x >>gv[ngood].y >>gv[ngood].z) {
  80          ngood++;
  81          cerr<<ngood<<'\r';
  82          if (ngood==1000) {
  83             cerr<<"Too many good vertices !\n";
  84             break;
  85          }
  86       }
  87       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_vertices) !\n";
  88    } else {
  89      /*** generate a file with the "good" vertices ***/
  90       cerr<<"Marking good vertices (this will take a while)...\n";
  91       ngood=good_vertices(gv,1000);
  92       ofstream out("good_vertices");
  93       if (out) {
  94          for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
  95             out<<gv[ngd].nlab<<' '<<gv[ngd].plab<<' '<<gv[ngd].code<<' '<<
  96                  gv[ngd].px<<' '<<gv[ngd].py<<' '<<gv[ngd].pz<<' '<<
  97                  gv[ngd].x <<' '<<gv[ngd].y <<' '<<gv[ngd].z <<endl;
  98       } else cerr<<"Can not open file (good_vertices) !\n";
  99       out.close();
 100    }
 101
 102    vf->Close();
 103
 104
 105    TH1F *hp=new TH1F("hp","Angular Resolution",30,-30.,30.); //phi resolution
 106    hp->SetXTitle("(mrad)"); hp->SetFillColor(2);
 107    TH1F *hl=new TH1F("hl","Lambda Resolution",30,-30,30);
 108    hl->SetXTitle("(mrad)"); hl->SetFillColor(1); hl->SetFillStyle(3013);
 109    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt Resolution",30,-10.,10.);
 110    hpt->SetXTitle("(%)"); hpt->SetFillColor(2);
 111
 112    TH1F *hx=new TH1F("hx","Position Resolution (X,Y)",30,-3.,3.); //x res.
 113    hx->SetXTitle("(mm)"); hx->SetFillColor(6);
 114    TH1F *hy=new TH1F("hy","Position Resolution (Y)",30,-3.,3.);   //y res
 115    hy->SetXTitle("(mm)"); hy->SetFillColor(1); hy->SetFillStyle(3013);
 116    TH1F *hz=new TH1F("hz","Position Resolution (Z)",30,-3.,3.);   //z res.
 117    hz->SetXTitle("(mm)"); hz->SetFillColor(6);
 118
 119
 120    Double_t pmin=0.2, pmax=4.2; Int_t nchan=20;
 121    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good Vertices",nchan,pmin,pmax);
 122    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found Vertices",nchan,pmin,pmax);
 123    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake Vertices",nchan,pmin,pmax);
 124    TH1F *hg=new TH1F("hg","Efficiency for Good Vertices",nchan,pmin,pmax);
 125    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
 126    TH1F *hf=new TH1F("hf","Probability of Fake Vertices",nchan,pmin,pmax);
 127    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
 128
 129    Double_t mmin=V0mass-V0window, mmax=V0mass+V0window;
 130    TH1F *v0s =new TH1F("v0s","V0s Effective Mass",40, mmin, mmax);
 131    v0s->SetXTitle("(GeV)");
 132    v0s->SetLineColor(4); v0s->SetLineWidth(4);
 133    TH1F *v0sf =new TH1F("v0sf","Fake V0s Effective Mass",40, mmin, mmax);
 134    v0sf->SetXTitle("(GeV)"); v0sf->SetFillColor(6);
 135
 136
 137    Double_t pxg=0.,pyg=0.,ptg=0.;
 138    Int_t nlab=-1, plab=-1;
 139    Int_t i;
 140    for (i=0; i<nentr; i++) {
 141        AliV0vertex *vertex=(AliV0vertex*)varray.UncheckedAt(i);
 142        nlab=TMath::Abs(vertex->GetNlabel());
 143        plab=TMath::Abs(vertex->GetPlabel());
 144
 145        /** Kinematical cuts **/
 146        Double_t pxn,pyn,pzn; vertex->GetNPxPyPz(pxn,pyn,pzn);
 147        Double_t ptn=TMath::Sqrt(pxn*pxn + pyn*pyn);
 148        if (ptn < ptncut) continue;
 149        Double_t pxp,pyp,pzp; vertex->GetPPxPyPz(pxp,pyp,pzp);
 150        Double_t ptp=TMath::Sqrt(pxp*pxp + pyp*pyp);
 151        if (ptp < ptpcut) continue;
 152        Double_t kine=vertex->ChangeMassHypothesis(code);
 153        //if (TMath::Abs(kine)>kinecut) continue;
 154
 155        Double_t mass=vertex->GetEffMass();
 156        v0s->Fill(mass);
 157        v0sf->Fill(mass);
 158
 159        Int_t j;
 160        for (j=0; j<ngood; j++) {
 161           if (gv[j].code != vertex->GetPdgCode()) continue;
 162           if (gv[j].nlab == nlab)
 163           if (gv[j].plab == plab) break;
 164        }
 165
 166        if (TMath::Abs(mass-V0mass)>V0width) continue;
 167
 168        Double_t px,py,pz; vertex->GetPxPyPz(px,py,pz);
 169        Double_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 170
 171        if (j==ngood) {
 172           hfake->Fill(pt);
 173           cerr<<"Fake vertex: ("<<nlab<<","<<plab<<")\n";
 174           continue;
 175        }
 176        v0sf->Fill(mass,-1);
 177
 178        pxg=gv[j].px; pyg=gv[j].py; ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 179        Double_t phig=TMath::ATan2(pyg,pxg), phi=TMath::ATan2(py,px);
 180        Double_t lamg=TMath::ATan2(gv[j].pz,ptg), lam=TMath::ATan2(pz,pt);
 181        hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 182        hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 183        hpt->Fill((1/pt - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 184
 185        Double_t x,y,z; vertex->GetXYZ(x,y,z);
 186        hx->Fill((x-gv[j].x)*10);
 187        hy->Fill((y-gv[j].y)*10);
 188        hz->Fill((z-gv[j].z)*10);
 189
 190        hfound->Fill(ptg);
 191        gv[j].nlab=-1;
 192
 193    }
 194    for (i=0; i<ngood; i++) {
 195       if (gv[i].code != code) continue;
 196       pxg=gv[i].px; pyg=gv[i].py; ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 197       hgood->Fill(ptg);
 198       nlab=gv[i].nlab; plab=gv[i].plab;
 199       if (nlab < 0) continue;
 200       cerr<<"Vertex ("<<nlab<<','<<plab<<") has not been found !\n";
 201    }
 202
 203    varray.Delete();
 204
 205    Stat_t ng=hgood->GetEntries();
 206    Stat_t nf=hfound->GetEntries();
 207
 208    cerr<<"Number of found vertices: "<<nentr<<" ("<<nf<<" in the peak)\n";
 209    cerr<<"Number of good vertices: "<<ng<<endl;
 210
 211    if (ng!=0)
 212       cerr<<"Integral efficiency is about "<<nf/ng*100.<<" %\n";
 213
 214    gStyle->SetOptStat(111110);
 215    gStyle->SetOptFit(1);
 216
 217    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,580,610);
 218    c1->Divide(2,2);
 219
 220    c1->cd(1);
 221    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 222    //hp->Fit("gaus");
 223    hp->Draw();
 224    hl->Draw("same"); c1->cd();
 225
 226    c1->cd(2);
 227    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 228    //hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 229    hpt->Draw(); c1->cd();
 230
 231    c1->cd(3);
 232    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 233    //hx->Fit("gaus");
 234    hx->Draw();
 235    hy->Draw("same"); c1->cd();
 236
 237    c1->cd(4);
 238    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 239    //hz->Fit("gaus");
 240    hz->Draw();
 241
 242
 243    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",600,0,580,610);
 244    c2->Divide(1,2);
 245
 246    c2->cd(1);
 247    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 248    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 249    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 250    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 251    hg->SetMaximum(1.4);
 252    hg->SetYTitle("V0 reconstruction efficiency");
 253    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 254    hg->Draw();
 255
 256    TLine *line1 = new TLine(pmin,1.0,pmax,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 257    line1->Draw("same");
 258    TLine *line2 = new TLine(pmin,0.9,pmax,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 259    line2->Draw("same");
 260
 261    hf->SetFillColor(1);
 262    hf->SetFillStyle(3013);
 263    hf->SetLineColor(2);
 264    hf->SetLineWidth(2);
 265    hf->Draw("histsame");
 266    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake vertices");
 267    text->SetTextSize(0.05);
 268    text->Draw();
 269    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good vertices");
 270    text->SetTextSize(0.05);
 271    text->Draw();
 272
 273
 274    c2->cd(2);
 275    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 276    //v0s->Fit("gaus","","",V0mass-V0width,V0mass+V0width);
 277    v0s->Draw();
 278    v0sf->Draw("same");
 279    Double_t max=v0s->GetMaximum();
 280    TLine *line3 = new TLine(V0mass-V0width,0.,V0mass-V0width,max);
 281    line3->Draw("same");
 282    TLine *line4 = new TLine(V0mass+V0width,0.,V0mass+V0width,max);
 283    line4->Draw("same");
 284
 285    timer.Stop(); timer.Print();
 286
 287    return 0;
 288 }
 289
 290 Int_t good_vertices(GoodVertex *gv, Int_t max) {
 291    Int_t nv=0;
 292    /*** Get information about the cuts ***/
 293    Double_t r2min=0.9*0.9;
 294    Double_t r2max=2.9*2.9;
 295
 296    /*** Get labels of the "good" tracks ***/
 297    Double_t dd; Int_t id, label[15000], ngt=0;
 298    ifstream in("good_tracks_its");
 299    if (!in) {
 300      cerr<<"Can't open the file good_tracks_its \n";
 301      return nv;
 302    }
 303    while (in>>label[ngt]>>id>>dd>>dd>>dd>>dd>>dd>>dd) {
 304      ngt++;
 305      if (ngt>=15000) {
 306        cerr<<"Too many good ITS tracks !\n";
 307        return nv;
 308      }
 309    }
 310    if (!in.eof()) {
 311       cerr<<"Read error (good_tracks_its) !\n";
 312       return nv;
 313    }
 314
 315    /*** Get an access to the kinematics ***/
 316    if (gAlice) {delete gAlice; gAlice=0;}
 317
 318    TFile *file=TFile::Open("galice.root");
 319    if (!file->IsOpen()) {cerr<<"Can't open galice.root !\n"; exit(4);}
 320    if (!(gAlice=(AliRun*)file->Get("gAlice"))) {
 321      cerr<<"gAlice has not been found on galice.root !\n";
 322      exit(5);
 323    }
 324
 325    Int_t np=gAlice->GetEvent(0);
 326    while (np--) {
 327       cerr<<np<<'\r';
 328       TParticle *p0=gAlice->Particle(np);
 329
 330       /*** only these V0s are "good" ***/
 331       Int_t code=p0->GetPdgCode();
 332       if (code!=kK0Short)
 333       if (code!=kLambda0)
 334       if (code!=kLambda0Bar) continue;
 335
 336       /*** daughter tracks should be "good" ***/
 337       Int_t plab=p0->GetFirstDaughter(), nlab=p0->GetLastDaughter();
 338       if (nlab==plab) continue;
 339       if (nlab<0) continue;
 340       if (plab<0) continue;
 341       Int_t i;
 342       for (i=0; i<ngt; i++) if (label[i]==nlab) break;
 343       if (i==ngt) continue;
 344       for (i=0; i<ngt; i++) if (label[i]==plab) break;
 345       if (i==ngt) continue;
 346
 347       /*** fiducial volume ***/
 348       TParticle *p=gAlice->Particle(nlab);
 349       Double_t x=p->Vx(), y=p->Vy(), z=p->Vz(), r2=x*x+y*y;
 350       if (r2<r2min) continue;
 351       if (r2>r2max) continue;
 352
 353       if (gAlice->Particle(plab)->GetPDG()->Charge() < 0.) {
 354          i=plab; plab=nlab; nlab=i;
 355       }
 356
 357       gv[nv].code=code;
 358       gv[nv].plab=plab; gv[nv].nlab=nlab;
 359       gv[nv].px=p0->Px(); gv[nv].py=p0->Py(); gv[nv].pz=p0->Pz();
 360       gv[nv].x=x; gv[nv].y=y; gv[nv].z=z;
 361       nv++;
 362    }
 363
 364    delete gAlice; gAlice=0;
 365
 366    file->Close();
 367
 368    return nv;
 369 }