Possibility to keep only D mesons that have a c or b quark as a grandmother (Francesc...
[u/mrichter/AliRoot.git] / PWG3 / hfe / AliHFEtofPIDqa.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 /* $Id$ */
17
18 //
19 // Class AliHFEtofPIDqa
20 //
21 // Monitoring TOF PID in the HFE PID montioring framework. The following
22 // quantities are monitored:
23 //   TOF time distance to electron hypothesis (Number of sigmas)
24 //   TOF time distance to the pion hypothesis (Absolute value)
25 //   TPC dE/dx (Number of sigmas, as control histogram)
26 // (Always as function of momentum, particle species and centrality 
27 // before and after cut)
28 // More information about the PID monitoring framework can be found in
29 // AliHFEpidQAmanager.cxx and AliHFEdetPIDqa.cxx
30 //
31 // Author:
32 //
33 //   Markus Fasel <M.Fasel@gsi.de>
34 #include <TClass.h>
35 #include <TH2.h>
36 #include <THnSparse.h>
37 #include <TString.h>
38
39 #include "AliLog.h"
40 #include "AliPID.h"
41 #include "AliVParticle.h"
42
43 #include "AliHFEcollection.h"
44 #include "AliHFEpid.h"
45 #include "AliHFEpidBase.h"
46 #include "AliHFEpidQAmanager.h"
47 #include "AliHFEpidTPC.h"
48 #include "AliHFEpidTOF.h"
49 #include "AliHFEtools.h"
50 #include "AliHFEtofPIDqa.h"
51
52 ClassImp(AliHFEpidTOF)
53
54 //_________________________________________________________
55 AliHFEtofPIDqa::AliHFEtofPIDqa():
56     AliHFEdetPIDqa()
57   , fHistos(NULL)
58 {
59   //
60   // Dummy constructor
61   //
62 }
63
64 //_________________________________________________________
65 AliHFEtofPIDqa::AliHFEtofPIDqa(const char* name):
66     AliHFEdetPIDqa(name, "QA for TOF")
67   , fHistos(NULL)
68 {
69   //
70   // Default constructor
71   //
72 }
73
74 //_________________________________________________________
75 AliHFEtofPIDqa::AliHFEtofPIDqa(const AliHFEtofPIDqa &o):
76     AliHFEdetPIDqa(o)
77   , fHistos()
78 {
79   //
80   // Copy constructor
81   //
82   o.Copy(*this);
83 }
84
85 //_________________________________________________________
86 AliHFEtofPIDqa &AliHFEtofPIDqa::operator=(const AliHFEtofPIDqa &o){
87   //
88   // Do assignment
89   //
90   AliHFEdetPIDqa::operator=(o);
91   if(&o != this) o.Copy(*this);
92   return *this;
93 }
94
95 //_________________________________________________________
96 AliHFEtofPIDqa::~AliHFEtofPIDqa(){
97   //
98   // Destructor
99   //
100   if(fHistos) delete fHistos;
101 }
102
103 //_________________________________________________________
104 void AliHFEtofPIDqa::Copy(TObject &o) const {
105   //
106   // Make copy
107   //
108   AliHFEtofPIDqa &target = dynamic_cast<AliHFEtofPIDqa &>(o);
109   if(target.fHistos){
110     delete target.fHistos;
111     target.fHistos = NULL;
112   }
113   if(fHistos) target.fHistos = new AliHFEcollection(*fHistos);
114 }
115
116 //_________________________________________________________
117 Long64_t AliHFEtofPIDqa::Merge(TCollection *coll){
118   //
119   // Merge with other objects
120   //
121   if(!coll) return 0;
122   if(coll->IsEmpty()) return 1;
123
124   TIter it(coll);
125   AliHFEtofPIDqa *refQA = NULL;
126   TObject *o = NULL;
127   Long64_t count = 0;
128   TList listHistos;
129   while((o = it())){
130     refQA = dynamic_cast<AliHFEtofPIDqa *>(o);
131     if(!refQA) continue;
132
133     listHistos.Add(refQA->fHistos);
134     count++; 
135   }
136   fHistos->Merge(&listHistos);
137   return count + 1;
138 }
139
140 //_________________________________________________________
141 void AliHFEtofPIDqa::Initialize(){
142   //
143   // Define Histograms
144   //
145
146   fHistos = new AliHFEcollection("tofqahistos", "Collection of TOF QA histograms");
147
148   // Make common binning
149   const Int_t kPIDbins = AliPID::kSPECIES + 1;
150   const Int_t kSteps = 2;
151   const Double_t kMinPID = -1;
152   const Double_t kMinP = 0.;
153   const Double_t kMaxPID = (Double_t)AliPID::kSPECIES;
154   const Double_t kMaxP = 20.;
155   // Quantities where one can switch between low and high resolution
156   Int_t kPbins = fQAmanager->HasHighResolutionHistos() ?  1000 : 100;
157   Int_t kSigmaBins = fQAmanager->HasHighResolutionHistos() ? 1400 : 240;
158
159   // 1st histogram: TOF sigmas: (species, p nsigma, step)
160   Int_t nBinsSigma[4] = {kPIDbins, kPbins, kSigmaBins, kSteps};
161   Double_t minSigma[4] = {kMinPID, kMinP, -12., 0};
162   Double_t maxSigma[4] = {kMaxPID, kMaxP, 12., 2.};
163   fHistos->CreateTHnSparse("tofnSigma", "TOF signal; species; p [GeV/c]; TOF signal [a.u.]; Selection Step", 4, nBinsSigma, minSigma, maxSigma);
164
165   // 2nd histogram: TOF time - pion hypothesis (TOF Time Resolution Monitor)
166   fHistos->CreateTH2F("tofTimeRes", "Difference between measured and expected time for Pions; p [GeV/c]; #Deltat [ps]", 100, 0.1, 10, 100, -200, 200); 
167   
168   // 3rd histogram: TPC sigmas to the electron line: (species, p nsigma, step - only filled if apriori PID information available)
169   fHistos->CreateTHnSparse("tofMonitorTPC", "TPC signal; species; p [GeV/c]; TPC signal [a.u.]; Selection Step", 4, nBinsSigma, minSigma, maxSigma);
170 }
171
172 //_________________________________________________________
173 void AliHFEtofPIDqa::ProcessTrack(const AliHFEpidObject *track, AliHFEdetPIDqa::EStep_t step){
174   //
175   // Fill TPC histograms
176   //
177   AliHFEpidObject::AnalysisType_t anatype = track->IsESDanalysis() ? AliHFEpidObject::kESDanalysis : AliHFEpidObject::kAODanalysis;
178   Int_t species = track->GetAbInitioPID();
179   if(species >= AliPID::kSPECIES) species = -1;
180
181   AliDebug(1, Form("Monitoring particle of type %d for step %d", species, step));
182   AliHFEpidTOF *tofpid= dynamic_cast<AliHFEpidTOF *>(fQAmanager->GetDetectorPID(AliHFEpid::kTOFpid));
183   AliHFEpidTPC *tpcpid= dynamic_cast<AliHFEpidTPC *>(fQAmanager->GetDetectorPID(AliHFEpid::kTPCpid));
184   
185   Double_t contentSignal[4];
186   contentSignal[0] = species;
187   contentSignal[1] = track->GetRecTrack()->P();
188   contentSignal[2] = tofpid ? tofpid->NumberOfSigmas(track->GetRecTrack(), AliPID::kElectron, anatype): 0.;
189   contentSignal[3] = step;
190   fHistos->Fill("tofnSigma", contentSignal);
191   if(tofpid){
192     Double_t timeTof = tofpid->GetTOFsignal(track->GetRecTrack(), anatype);
193     Double_t time0 = tofpid->GetTime0(anatype);
194     Double_t tof = timeTof - time0;
195     Double_t times[AliPID::kSPECIES]; tofpid->GetIntegratedTimes(track->GetRecTrack(), times, anatype);
196     fHistos->Fill("tofTimeRes",contentSignal[1], tof - times[AliPID::kPion]);
197   }
198   if(species > -1){
199     contentSignal[2] = tpcpid ? tpcpid->NumberOfSigmas(track->GetRecTrack(), AliPID::kElectron, anatype) : 0.;
200     fHistos->Fill("tofMonitorTPC", contentSignal);
201   }
202 }
203
204 //_________________________________________________________
205 TH2 *AliHFEtofPIDqa::MakeSpectrumNSigma(AliHFEdetPIDqa::EStep_t istep, Int_t species){
206   //
207   // Plot the Spectrum
208   //
209   THnSparseF *hSignal = dynamic_cast<THnSparseF *>(fHistos->Get("tofnSigma"));
210   if(!hSignal) return NULL;
211   hSignal->GetAxis(3)->SetRange(istep + 1, istep + 1);
212   if(species >= 0 && species < AliPID::kSPECIES)
213     hSignal->GetAxis(0)->SetRange(2 + species, 2 + species);
214   TH2 *hTmp = hSignal->Projection(2,1);
215   TString hname = Form("hTPCsigma%s", istep == AliHFEdetPIDqa::kBeforePID ? "before" : "after"), 
216           htitle = Form("TPC dE/dx Spectrum[#sigma] %s selection", istep == AliHFEdetPIDqa::kBeforePID ? "before" : "after");
217   if(species > -1){
218     hname += AliPID::ParticleName(species);
219     htitle += Form(" for %ss", AliPID::ParticleName(species));
220   }
221   hTmp->SetName(hname.Data());
222   hTmp->SetTitle(htitle.Data());
223   hTmp->SetStats(kFALSE);
224   hTmp->GetXaxis()->SetTitle("p [GeV/c]");
225   hTmp->GetYaxis()->SetTitle("TOF time|_{el} - expected time|_{el} [#sigma]");
226   hSignal->GetAxis(3)->SetRange(0, hSignal->GetAxis(3)->GetNbins());
227   hSignal->GetAxis(0)->SetRange(0, hSignal->GetAxis(0)->GetNbins());
228   return hTmp;
229 }
230
231 //_________________________________________________________
232 TH1 *AliHFEtofPIDqa::GetHistogram(const char *name){
233   // 
234   // Get the histogram
235   //
236   if(!fHistos) return NULL;
237   TObject *histo = fHistos->Get(name);
238   if(!histo->InheritsFrom("TH1")) return NULL;
239   return dynamic_cast<TH1 *>(histo);
240 }
241