PWGHF/vertexingHF/AliVertexingHFUtils.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2007-2009, 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 #include <TMath.h>
  17 #include "AliAODEvent.h"
  18 #include "AliAODMCParticle.h"
  19 #include "AliVertexingHFUtils.h"
  20
  21 /* $Id: $ */
  22
  23 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  24 //                                                               //
  25 // Class with functions useful for different D2H analyses        //
  26 // - event plane resolution                                      //
  27 // - <pt> calculation with side band subtraction                 //
  28 // - tracklet multiplicity calculation                            //
  29 // Origin: F.Prino, Torino, prino@to.infn.it                     //
  30 //                                                               //
  31 ///////////////////////////////////////////////////////////////////
  32
  33 ClassImp(AliVertexingHFUtils)
  34
  35 //______________________________________________________________________
  36 AliVertexingHFUtils::AliVertexingHFUtils():TObject(),
  37   fK(1),
  38   fSubRes(1.),
  39   fMinEtaForTracklets(-1.),
  40   fMaxEtaForTracklets(1.)
  41 {
  42   // Default contructor
  43 }
  44
  45
  46 //______________________________________________________________________
  47 AliVertexingHFUtils::AliVertexingHFUtils(Int_t k):
  48   TObject(),
  49   fK(k),
  50   fSubRes(1.),
  51   fMinEtaForTracklets(-1.),
  52   fMaxEtaForTracklets(1.)
  53 {
  54   // Standard constructor
  55 }
  56
  57
  58 //______________________________________________________________________
  59 Double_t AliVertexingHFUtils::Pol(Double_t x, Int_t k){
  60   // compute chi from polynomial approximation
  61   Double_t c[5];
  62   if(k==1){
  63     c[0]=0.626657; c[1]=0.; c[2]=-0.09694; c[3]=0.02754; c[4]=-0.002283;
  64   }
  65   else if(k==2){
  66     c[0]=0.; c[1]=0.25; c[2]=-0.011414; c[3]=-0.034726; c[4]=0.006815;
  67   }
  68   else return -1;
  69   return c[0]*x+c[1]*x*x+c[2]*x*x*x+c[3]*x*x*x*x+c[4]*x*x*x*x*x;
  70 }
  71
  72 //______________________________________________________________________
  73 Double_t AliVertexingHFUtils:: ResolK1(Double_t x){
  74   return TMath::Sqrt(TMath::Pi()/8)*x*TMath::Exp(-x*x/4)*(TMath::BesselI0(x*x/4)+TMath::BesselI1(x*x/4));
  75 }
  76
  77
  78 //______________________________________________________________________
  79 Double_t AliVertexingHFUtils::FindChi(Double_t res,  Int_t k){
  80   // compute chi variable (=v2*sqrt(N)) from external values
  81
  82   Double_t x1=0;
  83   Double_t x2=15;
  84   Double_t y1,y2;
  85   if(k==1){
  86     y1=ResolK1(x1)-res;
  87     y2=ResolK1(x2)-res;
  88   }
  89   else if(k==2){
  90     y1=Pol(x1,2)-res;
  91     y2=Pol(x2,2)-res;
  92   }
  93   else return -1;
  94
  95   if(y1*y2>0) return -1;
  96   if(y1==0) return y1;
  97   if(y2==0) return y2;
  98   Double_t xmed,ymed;
  99   Int_t jiter=0;
 100   while((x2-x1)>0.0001){
 101     xmed=0.5*(x1+x2);
 102     if(k==1){
 103       y1=ResolK1(x1)-res;
 104       y2=ResolK1(x2)-res;
 105       ymed=ResolK1(xmed)-res;
 106     }
 107     else if(k==2){
 108       y1=Pol(x1,2)-res;
 109       y2=Pol(x2,2)-res;
 110       ymed=Pol(xmed,2)-res;
 111     }
 112     else return -1;
 113     if((y1*ymed)<0) x2=xmed;
 114     if((y2*ymed)<0)x1=xmed;
 115     if(ymed==0) return xmed;
 116     jiter++;
 117   }
 118   return 0.5*(x1+x2);
 119 }
 120
 121 //______________________________________________________________________
 122 Double_t AliVertexingHFUtils::GetFullEvResol(Double_t resSub, Int_t k){
 123   // computes event plane resolution starting from sub event resolution
 124   Double_t chisub=FindChi(resSub,k);
 125   Double_t chifull=chisub*TMath::Sqrt(2);
 126   if(k==1) return ResolK1(chifull);
 127   else if(k==2) return Pol(chifull,2);
 128   else{
 129     printf("k should be <=2\n");
 130     return 1.;
 131   }
 132 }
 133
 134 //______________________________________________________________________
 135 Double_t AliVertexingHFUtils::GetFullEvResol(const TH1F* hSubEvCorr, Int_t k){
 136   // computes event plane resolution starting from sub event correlation histogram
 137   if(!hSubEvCorr) return 1.;
 138   Double_t resSub=GetSubEvResol(hSubEvCorr);
 139   return GetFullEvResol(resSub,k);
 140 }
 141 //______________________________________________________________________
 142 Double_t AliVertexingHFUtils::GetFullEvResolLowLim(const TH1F* hSubEvCorr, Int_t k){
 143   // computes low limit event plane resolution starting from sub event correlation histogram
 144   if(!hSubEvCorr) return 1.;
 145   Double_t resSub=GetSubEvResolLowLim(hSubEvCorr);
 146   printf("%f\n",resSub);
 147   return GetFullEvResol(resSub,k);
 148 }
 149 //______________________________________________________________________
 150 Double_t AliVertexingHFUtils::GetFullEvResolHighLim(const TH1F* hSubEvCorr, Int_t k){
 151   // computes high limit event plane resolution starting from sub event correlation histogram
 152   if(!hSubEvCorr) return 1.;
 153   Double_t resSub=GetSubEvResolHighLim(hSubEvCorr);
 154   printf("%f\n",resSub);
 155   return GetFullEvResol(resSub,k);
 156 }
 157 //______________________________________________________________________
 158 Int_t AliVertexingHFUtils::GetNumberOfTrackletsInEtaRange(AliAODEvent* ev, Double_t mineta, Double_t maxeta){
 159   // counts tracklets in given eta range
 160   AliAODTracklets* tracklets=ev->GetTracklets();
 161   Int_t nTr=tracklets->GetNumberOfTracklets();
 162   Int_t count=0;
 163   for(Int_t iTr=0; iTr<nTr; iTr++){
 164     Double_t theta=tracklets->GetTheta(iTr);
 165     Double_t eta=-TMath::Log(TMath::Tan(theta/2.));
 166     if(eta>mineta && eta<maxeta) count++;
 167   }
 168   return count;
 169 }
 170 //______________________________________________________________________
 171 Int_t AliVertexingHFUtils::GetGeneratedMultiplicityInEtaRange(TClonesArray* arrayMC, Double_t mineta, Double_t maxeta){
 172   // counts generated particles in fgiven eta range
 173
 174   Int_t nChargedMC=0;
 175   for(Int_t i=0;i<arrayMC->GetEntriesFast();i++){
 176     AliAODMCParticle *part=(AliAODMCParticle*)arrayMC->UncheckedAt(i);
 177     Int_t charge = part->Charge();
 178     Double_t eta = part->Eta();
 179     if(charge!=0 && eta>mineta && eta<maxeta) nChargedMC++;
 180   }
 181   return nChargedMC;
 182 }
 183 //______________________________________________________________________
 184 Int_t AliVertexingHFUtils::GetGeneratedPrimariesInEtaRange(TClonesArray* arrayMC, Double_t mineta, Double_t maxeta){
 185   // counts generated primary particles in given eta range
 186
 187   Int_t nChargedMC=0;
 188   for(Int_t i=0;i<arrayMC->GetEntriesFast();i++){
 189     AliAODMCParticle *part=(AliAODMCParticle*)arrayMC->UncheckedAt(i);
 190     Int_t charge = part->Charge();
 191     Double_t eta = part->Eta();
 192     if(charge!=0 && eta>mineta && eta<maxeta){
 193       if(part->IsPrimary())nChargedMC++;
 194     }
 195   }
 196   return nChargedMC;
 197 }
 198 //______________________________________________________________________
 199 Int_t AliVertexingHFUtils::GetGeneratedPhysicalPrimariesInEtaRange(TClonesArray* arrayMC, Double_t mineta, Double_t maxeta){
 200   // counts generated primary particles in given eta range
 201
 202   Int_t nChargedMC=0;
 203   for(Int_t i=0;i<arrayMC->GetEntriesFast();i++){
 204     AliAODMCParticle *part=(AliAODMCParticle*)arrayMC->UncheckedAt(i);
 205     Int_t charge = part->Charge();
 206     Double_t eta = part->Eta();
 207     if(charge!=0 && eta>mineta && eta<maxeta){
 208       if(part->IsPhysicalPrimary())nChargedMC++;
 209     }
 210   }
 211   return nChargedMC;
 212 }
 213 //______________________________________________________________________
 214 void AliVertexingHFUtils::AveragePt(Float_t& averagePt, Float_t& errorPt,Float_t ptmin,Float_t ptmax, TH2F* hMassD, Float_t massFromFit, Float_t sigmaFromFit, TF1* funcB2, Float_t sigmaRangeForSig,Float_t sigmaRangeForBkg, Int_t rebin){
 215
 216   // Compute <pt> from 2D histogram M vs pt
 217
 218   //Make 2D histos in the desired pt range
 219   Int_t start=hMassD->FindBin(ptmin);
 220   Int_t end=hMassD->FindBin(ptmax)-1;
 221   const Int_t nx=end-start;
 222   TH2F *hMassDpt=new TH2F("hptmass","hptmass",nx,ptmin,ptmax,hMassD->GetNbinsY(),hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(1),hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(hMassD->GetNbinsY())+hMassD->GetYaxis()->GetBinWidth(hMassD->GetNbinsY()));
 223   for(Int_t ix=start;ix<end;ix++){
 224     for(Int_t iy=1;iy<=hMassD->GetNbinsY();iy++){
 225       hMassDpt->SetBinContent(ix-start+1,iy,hMassD->GetBinContent(ix,iy));
 226       hMassDpt->SetBinError(ix-start+1,iy,hMassD->GetBinError(ix,iy));
 227     }
 228   }
 229
 230   Double_t minMassSig=massFromFit-sigmaRangeForSig*sigmaFromFit;
 231   Double_t maxMassSig=massFromFit+sigmaRangeForSig*sigmaFromFit;
 232   Int_t minBinSig=hMassD->GetYaxis()->FindBin(minMassSig);
 233   Int_t maxBinSig=hMassD->GetYaxis()->FindBin(maxMassSig);
 234   Double_t minMassSigBin=hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(minBinSig);
 235   Double_t maxMassSigBin=hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(maxBinSig)+hMassD->GetYaxis()->GetBinWidth(maxBinSig);
 236   //  printf("Signal Fit Limits = %f %f\n",minMassSigBin,maxMassSigBin);
 237
 238   Double_t maxMassBkgLow=massFromFit-sigmaRangeForBkg*sigmaFromFit;
 239   Int_t minBinBkgLow=2;
 240   Int_t maxBinBkgLow=hMassD->GetYaxis()->FindBin(maxMassBkgLow);
 241   Double_t minMassBkgLowBin=hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(minBinBkgLow);
 242   Double_t maxMassBkgLowBin=hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(maxBinBkgLow)+hMassD->GetYaxis()->GetBinWidth(maxBinBkgLow);
 243   Double_t minMassBkgHi=massFromFit+sigmaRangeForBkg*sigmaFromFit;
 244   Int_t minBinBkgHi=hMassD->GetYaxis()->FindBin(minMassBkgHi);
 245   Int_t maxBinBkgHi=hMassD->GetNbinsY()-1;
 246   Double_t minMassBkgHiBin=hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(minBinBkgHi);
 247   Double_t maxMassBkgHiBin=hMassD->GetYaxis()->GetBinLowEdge(maxBinBkgHi)+hMassD->GetYaxis()->GetBinWidth(maxBinBkgHi);
 248   //  printf("BKG Fit Limits = %f %f  && %f %f\n",minMassBkgLowBin,maxMassBkgLowBin,minMassBkgHiBin,maxMassBkgHiBin);
 249
 250   Double_t bkgSig=funcB2->Integral(minMassSigBin,maxMassSigBin);
 251   Double_t bkgLow=funcB2->Integral(minMassBkgLowBin,maxMassBkgLowBin);
 252   Double_t bkgHi=funcB2->Integral(minMassBkgHiBin,maxMassBkgHiBin);
 253   //  printf("Background integrals = %f %f %f\n",bkgLow,bkgSig,bkgHi);
 254
 255   TH1F* hMptBkgLo=(TH1F*)hMassDpt->ProjectionX("hPtBkgLoBin",minBinBkgLow,maxBinBkgLow);
 256   TH1F* hMptBkgHi=(TH1F*)hMassDpt->ProjectionX("hPtBkgHiBin",minBinBkgHi,maxBinBkgHi);
 257   TH1F* hMptSigReg=(TH1F*)hMassDpt->ProjectionX("hCPtBkgSigBin",minBinSig,maxBinSig);
 258
 259   hMptBkgLo->Rebin(rebin);
 260   hMptBkgHi->Rebin(rebin);
 261   hMptSigReg->Rebin(rebin);
 262
 263   hMptBkgLo->Sumw2();
 264   hMptBkgHi->Sumw2();
 265   TH1F* hMptBkgLoScal=(TH1F*)hMptBkgLo->Clone("hPtBkgLoScalBin");
 266   hMptBkgLoScal->Scale(bkgSig/bkgLow);
 267   TH1F* hMptBkgHiScal=(TH1F*)hMptBkgHi->Clone("hPtBkgHiScalBin");
 268   hMptBkgHiScal->Scale(bkgSig/bkgHi);
 269
 270   TH1F* hMptBkgAver=0x0;
 271   hMptBkgAver=(TH1F*)hMptBkgLoScal->Clone("hPtBkgAverBin");
 272   hMptBkgAver->Add(hMptBkgHiScal);
 273   hMptBkgAver->Scale(0.5);
 274   TH1F* hMptSig=(TH1F*)hMptSigReg->Clone("hCPtSigBin");
 275   hMptSig->Add(hMptBkgAver,-1.);
 276
 277   averagePt = hMptSig->GetMean();
 278   errorPt = hMptSig->GetMeanError();
 279
 280   delete hMptBkgLo;
 281   delete hMptBkgHi;
 282   delete hMptSigReg;
 283   delete hMptBkgLoScal;
 284   delete hMptBkgHiScal;
 285   delete hMptBkgAver;
 286   delete hMassDpt;
 287   delete hMptSig;
 288
 289 }