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 #if !defined(__CINT__) || defined(__MAKECINT__)
  11   #include "Riostream.h"
  12   #include <fstream.h>
  13
  14   #include "AliRun.h"
  15   #include "AliMC.h"
  16   #include "AliHeader.h"
  17   #include "AliRunLoader.h"
  18   #include "AliITSLoader.h"
  19
  20   #include "TH1.h"
  21   #include "TFile.h"
  22   #include "TKey.h"
  23   #include "TTree.h"
  24   #include "TObjArray.h"
  25   #include "TStyle.h"
  26   #include "TCanvas.h"
  27   #include "TLine.h"
  28   #include "TText.h"
  29   #include "TParticle.h"
  30   #include "TStopwatch.h"
  31
  32   #include "AliRun.h"
  33   #include "AliESD.h"
  34   #include "AliV0vertex.h"
  35 #endif
  36
  37 struct GoodVertex {
  38   Int_t nlab,plab;
  39   Int_t code;
  40   Float_t px,py,pz;
  41   Float_t x,y,z;
  42 };
  43 Int_t good_vertices(GoodVertex *gt, Int_t max);
  44
  45 extern AliRun *gAlice;
  46
  47 Int_t AliV0Comparison(Int_t code=310) { //Lambda=3122, LambdaBar=-3122
  48    cerr<<"Doing comparison...\n";
  49    TStopwatch timer;
  50
  51    /*** Check if the file with the "good" vertices exists ***/
  52    GoodVertex gv[1000];
  53    Int_t ngood=0;
  54    ifstream in("good_vertices");
  55    if (in) {
  56       cerr<<"Reading good vertices...\n";
  57       while (in>>gv[ngood].nlab>>gv[ngood].plab>>gv[ngood].code>>
  58                  gv[ngood].px>>gv[ngood].py>>gv[ngood].pz>>
  59                  gv[ngood].x >>gv[ngood].y >>gv[ngood].z) {
  60          ngood++;
  61          cerr<<ngood<<'\r';
  62          if (ngood==1000) {
  63             cerr<<"Too many good vertices !\n";
  64             break;
  65          }
  66       }
  67       if (!in.eof()) cerr<<"Read error (good_vertices) !\n";
  68    } else {
  69      /*** generate a file with the "good" vertices ***/
  70       cerr<<"Marking good vertices (this will take a while)...\n";
  71       ngood=good_vertices(gv,1000);
  72       ofstream out("good_vertices");
  73       if (out) {
  74          for (Int_t ngd=0; ngd<ngood; ngd++)
  75             out<<gv[ngd].nlab<<' '<<gv[ngd].plab<<' '<<gv[ngd].code<<' '<<
  76                  gv[ngd].px<<' '<<gv[ngd].py<<' '<<gv[ngd].pz<<' '<<
  77                  gv[ngd].x <<' '<<gv[ngd].y <<' '<<gv[ngd].z <<endl;
  78       } else cerr<<"Can not open file (good_vertices) !\n";
  79       out.close();
  80    }
  81
  82
  83    AliESD *event=0;
  84    { /*** Load reconstructed vertices ***/
  85    TFile *ef=TFile::Open("AliESDv0.root");
  86    if ((!ef)||(!ef->IsOpen())) {
  87      cerr<<"AliV0Comparison.C: Can't open AliESDv0.root !\n";
  88      return 1;
  89    }
  90    TKey *key=0;
  91    TIter next(ef->GetListOfKeys());
  92    if ((key=(TKey*)next())!=0) event=(AliESD*)key->ReadObj();
  93    ef->Close();
  94    }
  95    Int_t nentr=event->GetNumberOfV0s();
  96
  97
  98    const Double_t V0window=0.05;
  99    Double_t ptncut=0.13, ptpcut=0.13, kinecut=0.03;
 100    Double_t V0mass=0.497672, V0width=0.020;
 101    switch (code) {
 102    case kK0Short:
 103         break;
 104    case kLambda0:
 105         V0mass=1.115683; V0width=0.015; ptpcut=0.50; kinecut=0.002;
 106         break;
 107    case kLambda0Bar:
 108         V0mass=1.115683; V0width=0.015; ptncut=0.50; kinecut=0.002;
 109         break;
 110    default: cerr<<"Invalid PDG code !\n"; return 1;
 111    }
 112
 113    TH1F *hp=new TH1F("hp","Angular Resolution",30,-30.,30.); //phi resolution
 114    hp->SetXTitle("(mrad)"); hp->SetFillColor(2);
 115    TH1F *hl=new TH1F("hl","Lambda Resolution",30,-30,30);
 116    hl->SetXTitle("(mrad)"); hl->SetFillColor(1); hl->SetFillStyle(3013);
 117    TH1F *hpt=new TH1F("hpt","Relative Pt Resolution",30,-10.,10.);
 118    hpt->SetXTitle("(%)"); hpt->SetFillColor(2);
 119
 120    TH1F *hx=new TH1F("hx","Position Resolution (X,Y)",30,-3.,3.); //x res.
 121    hx->SetXTitle("(mm)"); hx->SetFillColor(6);
 122    TH1F *hy=new TH1F("hy","Position Resolution (Y)",30,-3.,3.);   //y res
 123    hy->SetXTitle("(mm)"); hy->SetFillColor(1); hy->SetFillStyle(3013);
 124    TH1F *hz=new TH1F("hz","Position Resolution (Z)",30,-3.,3.);   //z res.
 125    hz->SetXTitle("(mm)"); hz->SetFillColor(6);
 126
 127
 128    Double_t pmin=0.2, pmax=4.2; Int_t nchan=20;
 129    TH1F *hgood=new TH1F("hgood","Good Vertices",nchan,pmin,pmax);
 130    TH1F *hfound=new TH1F("hfound","Found Vertices",nchan,pmin,pmax);
 131    TH1F *hfake=new TH1F("hfake","Fake Vertices",nchan,pmin,pmax);
 132    TH1F *hg=new TH1F("hg","Efficiency for Good Vertices",nchan,pmin,pmax);
 133    hg->SetLineColor(4); hg->SetLineWidth(2);
 134    TH1F *hf=new TH1F("hf","Probability of Fake Vertices",nchan,pmin,pmax);
 135    hf->SetFillColor(1); hf->SetFillStyle(3013); hf->SetLineWidth(2);
 136
 137    Double_t mmin=V0mass-V0window, mmax=V0mass+V0window;
 138    TH1F *v0s =new TH1F("v0s","V0s Effective Mass",40, mmin, mmax);
 139    v0s->SetXTitle("(GeV)");
 140    v0s->SetLineColor(4); v0s->SetLineWidth(4);
 141    TH1F *v0sf =new TH1F("v0sf","Fake V0s Effective Mass",40, mmin, mmax);
 142    v0sf->SetXTitle("(GeV)"); v0sf->SetFillColor(6);
 143
 144
 145    Double_t pxg=0.,pyg=0.,ptg=0.;
 146    Int_t nlab=-1, plab=-1;
 147    Int_t i;
 148    for (i=0; i<nentr; i++) {
 149        AliESDv0 *vertex=event->GetV0(i);
 150
 151        Int_t nidx=TMath::Abs(vertex->GetNindex());
 152        Int_t pidx=TMath::Abs(vertex->GetPindex());
 153
 154        AliESDtrack *ntrack=event->GetTrack(nidx);
 155        AliESDtrack *ptrack=event->GetTrack(pidx);
 156
 157        nlab=TMath::Abs(ntrack->GetLabel());
 158        plab=TMath::Abs(ptrack->GetLabel());
 159
 160        /** Kinematical cuts **/
 161        Double_t pxn,pyn,pzn; vertex->GetNPxPyPz(pxn,pyn,pzn);
 162        Double_t ptn=TMath::Sqrt(pxn*pxn + pyn*pyn);
 163        if (ptn < ptncut) continue;
 164        Double_t pxp,pyp,pzp; vertex->GetPPxPyPz(pxp,pyp,pzp);
 165        Double_t ptp=TMath::Sqrt(pxp*pxp + pyp*pyp);
 166        if (ptp < ptpcut) continue;
 167        Double_t kine=vertex->ChangeMassHypothesis(code);
 168        //if (TMath::Abs(kine)>kinecut) continue;
 169
 170        Double_t mass=vertex->GetEffMass();
 171        v0s->Fill(mass);
 172        v0sf->Fill(mass);
 173
 174        Int_t j;
 175        for (j=0; j<ngood; j++) {
 176           if (gv[j].code != vertex->GetPdgCode()) continue;
 177           if (gv[j].nlab == nlab)
 178           if (gv[j].plab == plab) break;
 179        }
 180
 181        if (TMath::Abs(mass-V0mass)>V0width) continue;
 182
 183        Double_t px,py,pz; vertex->GetPxPyPz(px,py,pz);
 184        Double_t pt=TMath::Sqrt(px*px+py*py);
 185
 186        if (j==ngood) {
 187           hfake->Fill(pt);
 188           cerr<<"Fake vertex: ("<<nlab<<","<<plab<<")\n";
 189           continue;
 190        }
 191        v0sf->Fill(mass,-1);
 192
 193        pxg=gv[j].px; pyg=gv[j].py; ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 194        Double_t phig=TMath::ATan2(pyg,pxg), phi=TMath::ATan2(py,px);
 195        Double_t lamg=TMath::ATan2(gv[j].pz,ptg), lam=TMath::ATan2(pz,pt);
 196        hp->Fill((phi - phig)*1000.);
 197        hl->Fill((lam - lamg)*1000.);
 198        hpt->Fill((1/pt - 1/ptg)/(1/ptg)*100.);
 199
 200        Double_t x,y,z; vertex->GetXYZ(x,y,z);
 201        hx->Fill((x-gv[j].x)*10);
 202        hy->Fill((y-gv[j].y)*10);
 203        hz->Fill((z-gv[j].z)*10);
 204
 205        hfound->Fill(ptg);
 206        gv[j].nlab=-1;
 207
 208    }
 209    for (i=0; i<ngood; i++) {
 210       if (gv[i].code != code) continue;
 211       pxg=gv[i].px; pyg=gv[i].py; ptg=TMath::Sqrt(pxg*pxg+pyg*pyg);
 212       hgood->Fill(ptg);
 213       nlab=gv[i].nlab; plab=gv[i].plab;
 214       if (nlab < 0) continue;
 215       cerr<<"Vertex ("<<nlab<<','<<plab<<") has not been found !\n";
 216    }
 217
 218    delete event;
 219
 220    Stat_t ng=hgood->GetEntries();
 221    Stat_t nf=hfound->GetEntries();
 222
 223    cerr<<"Number of found vertices: "<<nentr<<" ("<<nf<<" in the peak)\n";
 224    cerr<<"Number of good vertices: "<<ng<<endl;
 225
 226    if (ng!=0)
 227       cerr<<"Integral efficiency is about "<<nf/ng*100.<<" %\n";
 228
 229    gStyle->SetOptStat(111110);
 230    gStyle->SetOptFit(1);
 231
 232    TCanvas *c1=new TCanvas("c1","",0,0,580,610);
 233    c1->Divide(2,2);
 234
 235    c1->cd(1);
 236    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 237    //hp->Fit("gaus");
 238    hp->Draw();
 239    hl->Draw("same"); c1->cd();
 240
 241    c1->cd(2);
 242    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 243    //hpt->Fit("gaus"); c1->cd();
 244    hpt->Draw(); c1->cd();
 245
 246    c1->cd(3);
 247    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 248    //hx->Fit("gaus");
 249    hx->Draw();
 250    hy->Draw("same"); c1->cd();
 251
 252    c1->cd(4);
 253    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 254    //hz->Fit("gaus");
 255    hz->Draw();
 256
 257
 258    TCanvas *c2=new TCanvas("c2","",600,0,580,610);
 259    c2->Divide(1,2);
 260
 261    c2->cd(1);
 262    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 263    hfound->Sumw2(); hgood->Sumw2(); hfake->Sumw2();
 264    hg->Divide(hfound,hgood,1,1.,"b");
 265    hf->Divide(hfake,hgood,1,1.,"b");
 266    hg->SetMaximum(1.4);
 267    hg->SetYTitle("V0 reconstruction efficiency");
 268    hg->SetXTitle("Pt (GeV/c)");
 269    hg->Draw();
 270
 271    TLine *line1 = new TLine(pmin,1.0,pmax,1.0); line1->SetLineStyle(4);
 272    line1->Draw("same");
 273    TLine *line2 = new TLine(pmin,0.9,pmax,0.9); line2->SetLineStyle(4);
 274    line2->Draw("same");
 275
 276    hf->SetFillColor(1);
 277    hf->SetFillStyle(3013);
 278    hf->SetLineColor(2);
 279    hf->SetLineWidth(2);
 280    hf->Draw("histsame");
 281    TText *text = new TText(0.461176,0.248448,"Fake vertices");
 282    text->SetTextSize(0.05);
 283    text->Draw();
 284    text = new TText(0.453919,1.11408,"Good vertices");
 285    text->SetTextSize(0.05);
 286    text->Draw();
 287
 288
 289    c2->cd(2);
 290    gPad->SetFillColor(42); gPad->SetFrameFillColor(10);
 291    //v0s->Fit("gaus","","",V0mass-V0width,V0mass+V0width);
 292    v0s->Draw();
 293    v0sf->Draw("same");
 294    Double_t max=v0s->GetMaximum();
 295    TLine *line3 = new TLine(V0mass-V0width,0.,V0mass-V0width,max);
 296    line3->Draw("same");
 297    TLine *line4 = new TLine(V0mass+V0width,0.,V0mass+V0width,max);
 298    line4->Draw("same");
 299
 300    timer.Stop(); timer.Print();
 301
 302    return 0;
 303 }
 304
 305 Int_t good_vertices(GoodVertex *gv, Int_t max) {
 306    Int_t nv=0;
 307    /*** Get information about the cuts ***/
 308    Double_t r2min=0.9*0.9;
 309    Double_t r2max=2.9*2.9;
 310
 311    /*** Get labels of the "good" tracks ***/
 312    Double_t dd; Int_t id, label[15000], ngt=0;
 313    ifstream in("good_tracks_its");
 314    if (!in) {
 315      cerr<<"Can't open the file good_tracks_its \n";
 316      return nv;
 317    }
 318    while (in>>label[ngt]>>id>>dd>>dd>>dd>>dd>>dd>>dd) {
 319      ngt++;
 320      if (ngt>=15000) {
 321        cerr<<"Too many good ITS tracks !\n";
 322        return nv;
 323      }
 324    }
 325    if (!in.eof()) {
 326       cerr<<"Read error (good_tracks_its) !\n";
 327       return nv;
 328    }
 329
 330    /*** Get an access to the kinematics ***/
 331    if (gAlice) {
 332       delete gAlice->GetRunLoader();
 333       delete gAlice;
 334       gAlice=0;
 335    }
 336    AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Open("galice.root");
 337    if (!rl) {
 338        cerr<<"AliV0Comparison.C, good_vertices :Can't start session !\n";
 339        return 1;
 340    }
 341
 342    rl->LoadgAlice();
 343    rl->LoadHeader();
 344    rl->LoadKinematics();
 345    Int_t np = rl->GetHeader()->GetNtrack();
 346
 347    while (np--) {
 348       cerr<<np<<'\r';
 349       TParticle *p0=gAlice->GetMCApp()->Particle(np);
 350
 351       /*** only these V0s are "good" ***/
 352       Int_t code=p0->GetPdgCode();
 353       if (code!=kK0Short)
 354       if (code!=kLambda0)
 355       if (code!=kLambda0Bar) continue;
 356
 357       /*** daughter tracks should be "good" ***/
 358       Int_t plab=p0->GetFirstDaughter(), nlab=p0->GetLastDaughter();
 359       if (nlab==plab) continue;
 360       if (nlab<0) continue;
 361       if (plab<0) continue;
 362       Int_t i;
 363       for (i=0; i<ngt; i++) if (label[i]==nlab) break;
 364       if (i==ngt) continue;
 365       for (i=0; i<ngt; i++) if (label[i]==plab) break;
 366       if (i==ngt) continue;
 367
 368       /*** fiducial volume ***/
 369       TParticle *p=gAlice->GetMCApp()->Particle(nlab);
 370       Double_t x=p->Vx(), y=p->Vy(), z=p->Vz(), r2=x*x+y*y;
 371       if (r2<r2min) continue;
 372       if (r2>r2max) continue;
 373
 374       if (gAlice->GetMCApp()->Particle(plab)->GetPDG()->Charge() < 0.) {
 375          i=plab; plab=nlab; nlab=i;
 376       }
 377
 378       gv[nv].code=code;
 379       gv[nv].plab=plab; gv[nv].nlab=nlab;
 380       gv[nv].px=p0->Px(); gv[nv].py=p0->Py(); gv[nv].pz=p0->Pz();
 381       gv[nv].x=x; gv[nv].y=y; gv[nv].z=z;
 382       nv++;
 383    }
 384
 385    delete rl;
 386
 387    return nv;
 388 }