TOF/AliTOFT0v1.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: AliTOFT0v1.cxx,v 1.8 2010/01/19 16:32:20 noferini Exp $ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 // This is a TTask that made the calculation of the Time zero using TOF.
  20 // Description: The algorithm used to calculate the time zero of interaction
  21 // using TOF detector is the following.
  22 // We select in the ESD some "primary" particles - or tracks in the following -
  23 // that strike the TOF detector (the larger part are pions, kaons or protons).
  24 // We choose a set of 10 selected tracks, for each track You have the length
  25 // of the track when the TOF is reached,
  26 // the momentum and the time of flight
  27 // given by the TOF detector.
  28 // Let consider now only one set of 10 tracks (the algorithm is the same for all sets).
  29 // Assuming the (mass) hypothesis that each track can be AUT a pion, AUT a kaon, AUT a proton,
  30 // we consider all the 3 at 10 possible cases.
  31 // For each track in each (mass) configuration
  32 // (a configuration can be e.g. pion/pion/kaon/proton/pion/proton/kaon/kaon/pion/pion)
  33 // we calculate the time zero (we know in fact the velocity of the track after
  34 // the assumption about its mass, the time of flight given by the TOF, and the
  35 // corresponding path travelled till the TOF detector). Then for each mass configuration we have
  36 // 10 time zero and we can calculate the ChiSquare for the current configuration using the
  37 // weighted mean over all 10 time zero.
  38 // We call the best assignment the mass configuration that gives the minimum value of the ChiSquare.
  39 // We plot the weighted mean over all 10 time zero for the best assignment,
  40 // the ChiSquare for the best assignment and the corresponding confidence level.
  41 // The strong assumption is the MC selection of primary particles. It will be introduced
  42 // in the future also some more realistic simulation about this point.
  43 // Use case:
  44 // root [0] AliTOFT0v1 * tzero = new AliTOFT0v1("galice.root")
  45 // Warning in <TDatabasePDG::TDatabasePDG>: object already instantiated
  46 // root [1] tzero->ExecuteTask()
  47 // root [2] tzero->ExecuteTask("tim")
  48 //             // available parameters:
  49 //             tim - print benchmarking information
  50 //             all - print usefull informations about the number of misidentified tracks
  51 //                   and a comparison about the true configuration (known from MC) and the best
  52 //                   assignment
  53 // Different Selections for pp and Pb-Pb: Momentum Range, Max Time, # pions
  54 //-- Author: F. Pierella
  55 //-- Mod By Silvia Arcelli, Francesco Noferini, Barbara Guerzoni
  56 //-- AliTOFT0v1 contains code speed up provided by Jens Wiechula (look-up table
  57 //   for Power3)
  58 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  59
  60 #include "AliESDtrack.h"
  61 #include "AliESDEvent.h"
  62 #include "AliTOFT0v1.h"
  63 #include "TBenchmark.h"
  64 #include "AliPID.h"
  65 #include "AliESDpid.h"
  66
  67 ClassImp(AliTOFT0v1)
  68
  69 //____________________________________________________________________________
  70 AliTOFT0v1::AliTOFT0v1(AliESDpid *extPID):
  71   TObject(),
  72   fLowerMomBound(0.5),
  73   fUpperMomBound(3),
  74   fTimeCorr(0.),
  75   fEvent(0x0),
  76   fPIDesd(extPID),
  77   fTracks(new TObjArray(10)),
  78   fGTracks(new TObjArray(10)),
  79   fTracksT0(new TObjArray(10)),
  80   fOptFlag(kFALSE)
  81 {
  82   //
  83   // default constructor
  84   //
  85   if(AliPID::ParticleMass(0) == 0) new AliPID();
  86
  87   if(!fPIDesd){
  88     fPIDesd = new AliESDpid();
  89   }
  90
  91   Init(NULL);
  92
  93   //initialise lookup table for power 3
  94   // a set should only have 10 tracks a t maximum
  95   // so up to 15 should be more than enough
  96   for (Int_t i=0; i<15; ++i) {
  97     fLookupPowerThree[i]=ToCalculatePower(3,i);
  98   }
  99 }
 100
 101 //____________________________________________________________________________
 102 AliTOFT0v1::AliTOFT0v1(AliESDEvent* event,AliESDpid *extPID):
 103   TObject(),
 104   fLowerMomBound(0.5),
 105   fUpperMomBound(3.0),
 106   fTimeCorr(0.),
 107   fEvent(event),
 108   fPIDesd(extPID),
 109   fTracks(new TObjArray(10)),
 110   fGTracks(new TObjArray(10)),
 111   fTracksT0(new TObjArray(10)),
 112   fOptFlag(kFALSE)
 113 {
 114   //
 115   // real constructor
 116   //
 117   if(AliPID::ParticleMass(0) == 0) new AliPID();
 118
 119   if(!fPIDesd){
 120     fPIDesd = new AliESDpid();
 121   }
 122
 123   Init(event);
 124   //initialise lookup table for power 3
 125   for (Int_t i=0; i<15; ++i) {
 126     fLookupPowerThree[i]=Int_t(TMath::Power(3,i));
 127   }
 128 }
 129 //____________________________________________________________________________
 130 AliTOFT0v1& AliTOFT0v1::operator=(const AliTOFT0v1 &tzero)
 131 {
 132  //
 133   // assign. operator
 134   //
 135
 136   if (this == &tzero)
 137     return *this;
 138
 139   fLowerMomBound=tzero.fLowerMomBound;
 140   fUpperMomBound=tzero.fUpperMomBound;
 141   fTimeCorr=tzero.fTimeCorr;
 142   fEvent=tzero.fEvent;
 143   fT0SigmaT0def[0]=tzero.fT0SigmaT0def[0];
 144   fT0SigmaT0def[1]=tzero.fT0SigmaT0def[1];
 145   fT0SigmaT0def[2]=tzero.fT0SigmaT0def[2];
 146   fT0SigmaT0def[3]=tzero.fT0SigmaT0def[3];
 147
 148   fTracks=tzero.fTracks;
 149   fGTracks=tzero.fGTracks;
 150   fTracksT0=tzero.fTracksT0;
 151
 152   for (Int_t ii=0; ii<tzero.fTracks->GetEntries(); ii++)
 153     fTracks->AddLast(tzero.fTracks->At(ii));
 154
 155   for (Int_t ii=0; ii<tzero.fGTracks->GetEntries(); ii++)
 156     fGTracks->AddLast(tzero.fGTracks->At(ii));
 157
 158   for (Int_t ii=0; ii<tzero.fTracksT0->GetEntries(); ii++)
 159     fTracksT0->AddLast(tzero.fTracksT0->At(ii));
 160
 161   fOptFlag=tzero.fOptFlag;
 162
 163   return *this;
 164 }
 165
 166 //____________________________________________________________________________
 167 AliTOFT0v1::~AliTOFT0v1()
 168 {
 169   // dtor
 170   fEvent=NULL;
 171
 172   if (fTracks) {
 173     fTracks->Clear();
 174     delete fTracks;
 175     fTracks=0x0;
 176   }
 177
 178   if (fGTracks) {
 179     fGTracks->Clear();
 180     delete fGTracks;
 181     fGTracks=0x0;
 182   }
 183
 184   if (fTracksT0) {
 185     fTracksT0->Clear();
 186     delete fTracksT0;
 187     fTracksT0=0x0;
 188   }
 189
 190
 191 }
 192 //____________________________________________________________________________
 193
 194 void
 195 AliTOFT0v1::Init(AliESDEvent *event)
 196 {
 197
 198   /*
 199    * init
 200    */
 201
 202   fEvent = event;
 203   fT0SigmaT0def[0]=0.;
 204   fT0SigmaT0def[1]=0.6;
 205   fT0SigmaT0def[2]=0.;
 206   fT0SigmaT0def[3]=0.;
 207
 208 }
 209 //____________________________________________________________________________
 210 Double_t * AliTOFT0v1::DefineT0(Option_t *option,Float_t pMinCut,Float_t pMaxCut)
 211 {
 212   TBenchmark *bench=new TBenchmark();
 213   bench->Start("t0computation");
 214
 215   // Caluclate the Event Time using the ESD TOF time
 216
 217   fT0SigmaT0def[0]=0.;
 218   fT0SigmaT0def[1]=0.600;
 219   fT0SigmaT0def[2]=0.;
 220   fT0SigmaT0def[3]=0.;
 221
 222   const Int_t nmaxtracksinsetMax=10;
 223   Int_t nmaxtracksinset=10;
 224 //   if(strstr(option,"all")){
 225 //     cout << "Selecting primary tracks with momentum between " << fLowerMomBound << " GeV/c and " << fUpperMomBound << " GeV/c" << endl;
 226 //     cout << "Memorandum: 0 means PION | 1 means KAON | 2 means PROTON" << endl;
 227 //   }
 228
 229
 230   Int_t nsets=0;
 231   Int_t nUsedTracks=0;
 232   Int_t ngoodsetsSel= 0;
 233   Float_t t0bestSel[300];
 234   Float_t eT0bestSel[300];
 235   Float_t chiSquarebestSel[300];
 236   Float_t confLevelbestSel[300];
 237   Float_t t0bestallSel=0.;
 238   Float_t eT0bestallSel=0.;
 239   Float_t sumWt0bestallSel=0.;
 240   Float_t eMeanTzeroPi=0.;
 241   Float_t meantzeropi=0.;
 242   Float_t sumAllweightspi=0.;
 243   Double_t t0def=-999;
 244   Double_t deltat0def=999;
 245   Int_t ngoodtrktrulyused=0;
 246   Int_t ntracksinsetmyCut = 0;
 247
 248   Int_t ntrk=fEvent->GetNumberOfTracks();
 249
 250   Int_t ngoodtrk=0;
 251   Int_t ngoodtrkt0 =0;
 252   Float_t meantime =0;
 253
 254   // First Track loop, Selection of good tracks
 255
 256   fTracks->Clear();
 257   for (Int_t itrk=0; itrk<ntrk; itrk++) {
 258     AliESDtrack *t=fEvent->GetTrack(itrk);
 259     Double_t momOld=t->GetP();
 260     Double_t mom=momOld-0.0036*momOld;
 261     if ((t->GetStatus()&AliESDtrack::kTIME)==0) continue;
 262     if ((t->GetStatus()&AliESDtrack::kTOFout)==0) continue;
 263     Double_t time=t->GetTOFsignal();
 264
 265     time*=1.E-3; // tof given in nanoseconds
 266     if (!(mom<=fUpperMomBound && mom>=fLowerMomBound))continue;
 267
 268     if (!AcceptTrack(t)) continue;
 269
 270     if(t->GetIntegratedLength() < 350)continue; //skip decays
 271     if(t->GetP() > pMinCut && t->GetP() < pMaxCut) continue;
 272
 273     meantime+=time;
 274     fTracks->AddLast(t);
 275     ngoodtrk++;
 276   }
 277
 278   if(ngoodtrk > 1) meantime /= ngoodtrk;
 279
 280   if(ngoodtrk>22) nmaxtracksinset = 6;
 281
 282   fGTracks->Clear();
 283   for (Int_t jtrk=0; jtrk< fTracks->GetEntries(); jtrk++) {
 284     AliESDtrack *t=(AliESDtrack*)fTracks->At(jtrk);
 285     //    Double_t time=t->GetTOFsignal();
 286     //    if((time-meantime*1.E3)<50.E3){ // For pp and per
 287     fGTracks->AddLast(t);
 288     ngoodtrkt0++;
 289       //    }
 290   }
 291
 292   fTracks->Clear();
 293
 294   Int_t nseteq = (ngoodtrkt0-1)/nmaxtracksinset + 1;
 295   Int_t nmaxtracksinsetCurrent=ngoodtrkt0/nseteq;
 296   if(nmaxtracksinsetCurrent*nseteq < ngoodtrkt0) nmaxtracksinsetCurrent++;
 297
 298
 299   if(ngoodtrkt0<2){
 300     t0def=-999;
 301     deltat0def=0.600;
 302     fT0SigmaT0def[0]=t0def;
 303     fT0SigmaT0def[1]=deltat0def;
 304     fT0SigmaT0def[2]=ngoodtrkt0;
 305     fT0SigmaT0def[3]=ngoodtrkt0;
 306     //goto finish;
 307   }
 308   if(ngoodtrkt0>=2){
 309   // Decide how many tracks in set
 310     Int_t ntracksinset = std::min(ngoodtrkt0,nmaxtracksinsetCurrent);
 311     Int_t nset=1;
 312
 313     if(ngoodtrkt0>nmaxtracksinsetCurrent) {nset= (Int_t)(ngoodtrkt0/ntracksinset)+1;}
 314
 315     // Loop over selected sets
 316
 317     if(nset>=1){
 318       for (Int_t i=0; i< nset; i++) {
 319         //      printf("Set %i of %i\n",i+1,nset);
 320         Float_t t0best=999.;
 321         Float_t eT0best=999.;
 322         Float_t chisquarebest=99999.;
 323         Int_t npionbest=0;
 324
 325         fTracksT0->Clear();
 326         Int_t ntracksinsetmy=0;
 327         for (Int_t itrk=0; itrk<ntracksinset; itrk++) {
 328           Int_t index = itrk+i*ntracksinset;
 329           if(index < fGTracks->GetEntries()){
 330             AliESDtrack *t=(AliESDtrack*)fGTracks->At(index);
 331             fTracksT0->AddLast(t);
 332             ntracksinsetmy++;
 333           }
 334         }
 335
 336         // Analyse it
 337
 338         Int_t   assparticle[nmaxtracksinsetMax];
 339         Float_t exptof[nmaxtracksinsetMax][3];
 340         Float_t momErr[nmaxtracksinsetMax][3];
 341         Float_t timeofflight[nmaxtracksinsetMax];
 342         Float_t momentum[nmaxtracksinsetMax];
 343         Float_t timezero[nmaxtracksinsetMax];
 344         Float_t weightedtimezero[nmaxtracksinsetMax];
 345         Float_t beta[nmaxtracksinsetMax];
 346         Float_t texp[nmaxtracksinsetMax];
 347         Float_t dtexp[nmaxtracksinsetMax];
 348         Float_t sqMomError[nmaxtracksinsetMax];
 349         Float_t sqTrackError[nmaxtracksinsetMax];
 350         Float_t massarray[3]={0.13957,0.493677,0.9382723};
 351         Float_t tracktoflen[nmaxtracksinsetMax];
 352         Float_t besttimezero[nmaxtracksinsetMax];
 353         Float_t besttexp[nmaxtracksinsetMax];
 354         Float_t besttimeofflight[nmaxtracksinsetMax];
 355         Float_t bestmomentum[nmaxtracksinsetMax];
 356         Float_t bestchisquare[nmaxtracksinsetMax];
 357         Float_t bestweightedtimezero[nmaxtracksinsetMax];
 358         Float_t bestsqTrackError[nmaxtracksinsetMax];
 359         Int_t imass[nmaxtracksinsetMax];
 360
 361         for (Int_t j=0; j<ntracksinset; j++) {
 362           assparticle[j] = 3;
 363           timeofflight[j] = 0;
 364           momentum[j] = 0;
 365           timezero[j] = 0;
 366           weightedtimezero[j] = 0;
 367           beta[j] = 0;
 368           texp[j] = 0;
 369           dtexp[j] = 0;
 370           sqMomError[j] = 0;
 371           sqTrackError[j] = 0;
 372           tracktoflen[j] = 0;
 373           besttimezero[j] = 0;
 374           besttexp[j] = 0;
 375           besttimeofflight[j] = 0;
 376           bestmomentum[j] = 0;
 377           bestchisquare[j] = 0;
 378           bestweightedtimezero[j] = 0;
 379           bestsqTrackError[j] = 0;
 380           imass[j] = 1;
 381         }
 382
 383         for (Int_t j=0; j<fTracksT0->GetEntries(); j++) {
 384           AliESDtrack *t=(AliESDtrack*)fTracksT0->At(j);
 385           Double_t momOld=t->GetP();
 386           Double_t mom=momOld-0.0036*momOld;
 387           Double_t time=t->GetTOFsignal();
 388
 389           time*=1.E-3; // tof given in nanoseconds
 390           Double_t exptime[AliPID::kSPECIESC];
 391           t->GetIntegratedTimes(exptime,AliPID::kSPECIESC);
 392           Double_t toflen=t->GetIntegratedLength();
 393           toflen=toflen/100.; // toflen given in m
 394
 395           timeofflight[j]=time;
 396           tracktoflen[j]=toflen;
 397           exptof[j][0]=exptime[2]*1.E-3+fTimeCorr;// in ns
 398           exptof[j][1]=exptime[3]*1.E-3+fTimeCorr;
 399           exptof[j][2]=exptime[4]*1.E-3+fTimeCorr;
 400           momentum[j]=mom;
 401           assparticle[j]=3;
 402
 403           // in principle GetMomError only depends on two indices k=imass[j] and j itslef (see blow in the ncombinatorial loop)
 404           // so it should be possible to make a lookup in order to speed up the code:
 405           if (fOptFlag) {
 406             momErr[j][0]=GetMomError(0, momentum[j], exptof[j][0]);
 407             momErr[j][1]=GetMomError(1, momentum[j], exptof[j][1]);
 408             momErr[j][2]=GetMomError(2, momentum[j], exptof[j][2]);
 409           }
 410   } //end  for (Int_t j=0; j<ntracksinsetmy; j++) {
 411
 412         for (Int_t itz=0; itz<ntracksinsetmy;itz++) {
 413           beta[itz]=momentum[itz]/sqrt(massarray[0]*massarray[0]
 414                                        +momentum[itz]*momentum[itz]);
 415           sqMomError[itz]= ((1.-beta[itz]*beta[itz])*0.01)*((1.-beta[itz]*beta[itz])*0.01)*(tracktoflen[itz]/(0.299792*beta[itz]))*(tracktoflen[itz]/(0.299792*beta[itz]));
 416           sqTrackError[itz]=sqMomError[itz]; //in ns
 417           timezero[itz]=exptof[itz][0]-timeofflight[itz];// in ns
 418           weightedtimezero[itz]=timezero[itz]/sqTrackError[itz];
 419           sumAllweightspi+=1./sqTrackError[itz];
 420           meantzeropi+=weightedtimezero[itz];
 421         } // end loop for (Int_t itz=0; itz< ntracksinset;itz++)
 422
 423
 424         // Then, Combinatorial Algorithm
 425
 426         if(ntracksinsetmy<2 )break;
 427
 428         for (Int_t j=0; j<ntracksinsetmy; j++) {
 429           imass[j] = 3;
 430         }
 431
 432         Int_t ncombinatorial;
 433         if (fOptFlag) ncombinatorial = fLookupPowerThree[ntracksinsetmy];
 434         else ncombinatorial = ToCalculatePower(3,ntracksinsetmy);
 435
 436
 437         // Loop on mass hypotheses
 438         for (Int_t k=0; k < ncombinatorial;k++) {
 439           for (Int_t j=0; j<ntracksinsetmy; j++) {
 440             imass[j] = (k % fLookupPowerThree[ntracksinsetmy-j])/fLookupPowerThree[ntracksinsetmy-j-1];
 441             texp[j]=exptof[j][imass[j]];
 442             if (fOptFlag) dtexp[j]=momErr[j][imass[j]]; // see comments above in the initialisation of momErr
 443             else dtexp[j]=GetMomError(imass[j], momentum[j], texp[j]);
 444           }
 445
 446           Float_t sumAllweights=0.;
 447           Float_t meantzero=0.;
 448           Float_t eMeanTzero=0.;
 449
 450           for (Int_t itz=0; itz<ntracksinsetmy;itz++) {
 451             sqTrackError[itz]=dtexp[itz]*dtexp[itz]*1E-6; //in ns2
 452
 453             timezero[itz]=texp[itz]-timeofflight[itz];// in ns
 454
 455             weightedtimezero[itz]=timezero[itz]/sqTrackError[itz];
 456             sumAllweights+=1./sqTrackError[itz];
 457             meantzero+=weightedtimezero[itz];
 458
 459           } // end loop for (Int_t itz=0; itz<15;itz++)
 460
 461           meantzero=meantzero/sumAllweights; // it is given in [ns]
 462           eMeanTzero=sqrt(1./sumAllweights); // it is given in [ns]
 463
 464           // calculate chisquare
 465           Float_t chisquare=0.;
 466           for (Int_t icsq=0; icsq<ntracksinsetmy;icsq++) {
 467             chisquare+=(timezero[icsq]-meantzero)*(timezero[icsq]-meantzero)/sqTrackError[icsq];
 468           } // end loop for (Int_t icsq=0; icsq<15;icsq++)
 469
 470           if(chisquare<=chisquarebest){
 471             for(Int_t iqsq = 0; iqsq<ntracksinsetmy; iqsq++) {
 472
 473               bestsqTrackError[iqsq]=sqTrackError[iqsq];
 474               besttimezero[iqsq]=timezero[iqsq];
 475               bestmomentum[iqsq]=momentum[iqsq];
 476               besttimeofflight[iqsq]=timeofflight[iqsq];
 477               besttexp[iqsq]=texp[iqsq];
 478               bestweightedtimezero[iqsq]=weightedtimezero[iqsq];
 479               bestchisquare[iqsq]=(timezero[iqsq]-meantzero)*(timezero[iqsq]-meantzero)/sqTrackError[iqsq];
 480             }
 481
 482             Int_t npion=0;
 483             for (Int_t j=0; j<ntracksinsetmy; j++) {
 484               assparticle[j]=imass[j];
 485               if(imass[j] == 0) npion++;
 486             }
 487             npionbest=npion;
 488             chisquarebest=chisquare;
 489             t0best=meantzero;
 490             eT0best=eMeanTzero;
 491           } // close if(dummychisquare<=chisquare)
 492         }
 493
 494         Double_t chi2cut[nmaxtracksinsetMax];
 495         chi2cut[0] = 0;
 496         chi2cut[1] = 6.6; // corresponding to a C.L. of 0.01
 497         for (Int_t j=2; j<ntracksinset; j++) {
 498           chi2cut[j] = chi2cut[1] * TMath::Sqrt(j*1.);
 499         }
 500
 501         Double_t chi2singlecut = chi2cut[ntracksinsetmy-1]/ntracksinsetmy + TMath::Abs(chisquarebest-chi2cut[ntracksinsetmy-1])/ntracksinsetmy;
 502
 503         //      printf("tracks removed with a chi2 > %f (chi2total = %f w.r.t. the limit of %f)\n",chi2singlecut,chisquarebest,chi2cut[ntracksinsetmy-1]);
 504
 505         Bool_t kRedoT0 = kFALSE;
 506         ntracksinsetmyCut = ntracksinsetmy;
 507         Bool_t usetrack[nmaxtracksinsetMax];
 508         for (Int_t icsq=0; icsq<ntracksinsetmy;icsq++) {
 509           usetrack[icsq] = kTRUE;
 510           if((bestchisquare[icsq] > chisquarebest*0.5 && ntracksinsetmy > 2) || (bestchisquare[icsq] > chi2singlecut)){
 511               kRedoT0 = kTRUE;
 512               ntracksinsetmyCut--;
 513               usetrack[icsq] = kFALSE;
 514               //              printf("tracks chi2 = %f\n",bestchisquare[icsq]);
 515           }
 516         } // end loop for (Int_t icsq=0; icsq<15;icsq++)
 517
 518         // Loop on mass hypotheses Redo
 519         if(kRedoT0 && ntracksinsetmyCut > 1){
 520           //      printf("Redo T0\n");
 521           for (Int_t k=0; k < ncombinatorial;k++) {
 522             for (Int_t j=0; j<ntracksinsetmy; j++) {
 523               imass[j] = (k % fLookupPowerThree[ntracksinsetmy-j]) / fLookupPowerThree[ntracksinsetmy-j-1];
 524               texp[j]=exptof[j][imass[j]];
 525               if (fOptFlag) dtexp[j]=momErr[j][imass[j]]; // see comments above in the initialisation of momErr
 526               else dtexp[j]=GetMomError(imass[j], momentum[j], texp[j]);
 527             }
 528
 529             Float_t sumAllweights=0.;
 530             Float_t meantzero=0.;
 531             Float_t eMeanTzero=0.;
 532
 533             for (Int_t itz=0; itz<ntracksinsetmy;itz++) {
 534               if(! usetrack[itz]) continue;
 535               sqTrackError[itz]=dtexp[itz]*dtexp[itz]*1E-6; //in ns2
 536
 537               timezero[itz]=texp[itz]-timeofflight[itz];// in ns
 538
 539               weightedtimezero[itz]=timezero[itz]/sqTrackError[itz];
 540               sumAllweights+=1./sqTrackError[itz];
 541               meantzero+=weightedtimezero[itz];
 542
 543             } // end loop for (Int_t itz=0; itz<15;itz++)
 544
 545             meantzero=meantzero/sumAllweights; // it is given in [ns]
 546             eMeanTzero=sqrt(1./sumAllweights); // it is given in [ns]
 547
 548             // calculate chisquare
 549
 550             Float_t chisquare=0.;
 551             for (Int_t icsq=0; icsq<ntracksinsetmy;icsq++) {
 552               if(! usetrack[icsq]) continue;
 553               chisquare+=(timezero[icsq]-meantzero)*(timezero[icsq]-meantzero)/sqTrackError[icsq];
 554             } // end loop for (Int_t icsq=0; icsq<15;icsq++)
 555
 556             Int_t npion=0;
 557             for (Int_t j=0; j<ntracksinsetmy; j++) {
 558               assparticle[j]=imass[j];
 559               if(imass[j] == 0) npion++;
 560             }
 561
 562             if(chisquare<=chisquarebest && npion>0){
 563               for(Int_t iqsq = 0; iqsq<ntracksinsetmy; iqsq++) {
 564                 if(! usetrack[iqsq]) continue;
 565                 bestsqTrackError[iqsq]=sqTrackError[iqsq];
 566                 besttimezero[iqsq]=timezero[iqsq];
 567                 bestmomentum[iqsq]=momentum[iqsq];
 568                 besttimeofflight[iqsq]=timeofflight[iqsq];
 569                 besttexp[iqsq]=texp[iqsq];
 570                 bestweightedtimezero[iqsq]=weightedtimezero[iqsq];
 571                 bestchisquare[iqsq]=(timezero[iqsq]-meantzero)*(timezero[iqsq]-meantzero)/sqTrackError[iqsq];
 572               }
 573
 574               npionbest=npion;
 575               chisquarebest=chisquare;
 576               t0best=meantzero;
 577               eT0best=eMeanTzero;
 578             } // close if(dummychisquare<=chisquare)
 579
 580           }
 581         }
 582
 583         // filling histos
 584         Float_t confLevel=999;
 585
 586         // Sets with decent chisquares
 587         //      printf("Chi2best of the set = %f \n",chisquarebest);
 588
 589         if(chisquarebest<999.){
 590           Double_t dblechisquare=(Double_t)chisquarebest;
 591           confLevel=(Float_t)TMath::Prob(dblechisquare,ntracksinsetmyCut-1);
 592
 593           Int_t ntrackincurrentsel=0;
 594           for(Int_t icsq=0; icsq<ntracksinsetmy;icsq++){
 595
 596             if(! usetrack[icsq]) continue;
 597
 598             ntrackincurrentsel++;
 599           }
 600
 601           //      printf("%i) CL(Chi2) = %f < 0.01\n",ngoodsetsSel,confLevel);
 602
 603           // Pick up only those with C.L. >1%
 604           if(confLevel>0.01 && ngoodsetsSel<200){
 605             chiSquarebestSel[ngoodsetsSel]=chisquarebest;
 606             confLevelbestSel[ngoodsetsSel]=confLevel;
 607             t0bestSel[ngoodsetsSel]=t0best/eT0best/eT0best;
 608             eT0bestSel[ngoodsetsSel]=1./eT0best/eT0best;
 609             t0bestallSel += t0best/eT0best/eT0best;
 610             sumWt0bestallSel += 1./eT0best/eT0best;
 611             ngoodsetsSel++;
 612             ngoodtrktrulyused+=ntracksinsetmyCut;
 613             //      printf("T0best = %f +/- %f (%i-%i) -- conflevel = %f\n",t0best,eT0best,ntrackincurrentsel,npionbest,confLevel);
 614           }
 615           else{
 616             //      printf("conflevel = %f -- ngoodsetsSel = %i -- ntrackset = %i\n",confLevel,ngoodsetsSel,ntracksinsetmy);
 617           }
 618         }
 619         fTracksT0->Clear();
 620         nsets++;
 621
 622       } // end for the current set
 623
 624       //Redo the computation of the best in order to esclude very bad samples
 625         if(ngoodsetsSel > 1){
 626             Double_t t0BestStep1 = t0bestallSel/sumWt0bestallSel;
 627             Int_t nsamples=ngoodsetsSel;
 628             ngoodsetsSel=0;
 629             t0bestallSel=0;
 630             sumWt0bestallSel=0;
 631             for (Int_t itz=0; itz<nsamples;itz++) {
 632                 if(TMath::Abs(t0bestSel[itz]/eT0bestSel[itz]-t0BestStep1)<1.0){
 633                     t0bestallSel += t0bestSel[itz];
 634                     sumWt0bestallSel += eT0bestSel[itz];
 635                     ngoodsetsSel++;
 636                     //        printf("not rejected %f +/- %f\n",t0bestSel[itz]/eT0bestSel[itz],1./TMath::Sqrt(eT0bestSel[itz]));
 637                 }
 638                 else{
 639                   //          printf("rejected %f +/- %f\n",t0bestSel[itz]/eT0bestSel[itz],1./TMath::Sqrt(eT0bestSel[itz]));
 640                 }
 641             }
 642         }
 643         if(ngoodsetsSel < 1){
 644             sumWt0bestallSel = 0.0;
 645         }
 646       //--------------------------------End recomputation
 647
 648       nUsedTracks =  ngoodtrkt0;
 649       if(strstr(option,"all")){
 650         if(sumAllweightspi>0.){
 651           meantzeropi=meantzeropi/sumAllweightspi; // it is given in [ns]
 652           eMeanTzeroPi=sqrt(1./sumAllweightspi); // it is given in [ns]
 653         }
 654
 655         //      printf("t0bestallSel = %f -- eT0bestallSel = %f\n",t0bestallSel,sumWt0bestallSel);
 656
 657         if(sumWt0bestallSel>0){
 658           t0bestallSel  = t0bestallSel/sumWt0bestallSel;
 659           eT0bestallSel = sqrt(1./sumWt0bestallSel);
 660           //      printf("Final) t0bestallSel = %f -- eT0bestallSel = %f\n",t0bestallSel,eT0bestallSel);
 661         }// end of if(sumWt0bestallSel>0){
 662
 663       }
 664
 665       t0def=t0bestallSel;
 666       deltat0def=eT0bestallSel;
 667
 668       fT0SigmaT0def[0]=t0def;
 669       fT0SigmaT0def[1]=TMath::Sqrt(deltat0def*deltat0def);//*ngoodtrktrulyused/(ngoodtrktrulyused-1));
 670       fT0SigmaT0def[2]=ngoodtrkt0;
 671       fT0SigmaT0def[3]=ngoodtrktrulyused;
 672     }
 673   }
 674
 675   fGTracks->Clear();
 676
 677   if(fT0SigmaT0def[1] < 0.00001) fT0SigmaT0def[1] = 0.6;
 678
 679   bench->Stop("t0computation");
 680
 681   fT0SigmaT0def[4]=bench->GetRealTime("t0computation");
 682   fT0SigmaT0def[5]=bench->GetCpuTime("t0computation");
 683
 684 //   bench->Print("t0computation");
 685 //   printf("(%4.1f < p < %4.1f GeV/c) T0-TOF =%9.1f +/- %5.1f ps (n_track = %i)\n\n",pMinCut,pMaxCut,-fT0SigmaT0def[0]*1000,fT0SigmaT0def[1]*1000,Int_t(fT0SigmaT0def[3]));
 686
 687   delete bench;
 688   bench=NULL;
 689
 690   return fT0SigmaT0def;
 691   }
 692 //__________________________________________________________________
 693 Float_t AliTOFT0v1::GetMomError(Int_t index, Float_t mom, Float_t texp) const
 694 {
 695   // Take the error extimate for the TOF time in the track reconstruction
 696
 697   static const Double_t kMasses[]={
 698     0.000511, 0.105658, 0.139570, 0.493677, 0.938272, 1.875613
 699   };
 700
 701   Double_t mass=kMasses[index+2];
 702
 703   Float_t sigma = fPIDesd->GetTOFResponse().GetExpectedSigma(mom,texp,mass);
 704
 705   return sigma;
 706 }
 707
 708 //__________________________________________________________________
 709 Bool_t AliTOFT0v1::AcceptTrack(AliESDtrack *track)
 710 {
 711
 712   /* TPC refit */
 713   if (!(track->GetStatus() & AliESDtrack::kTPCrefit)) return kFALSE;
 714   /* do not accept kink daughters */
 715   if (track->GetKinkIndex(0)>0) return kFALSE;
 716   /* N clusters TPC */
 717   if (track->GetTPCclusters(0) < 50) return kFALSE;
 718   /* chi2 TPC */
 719   if (track->GetTPCchi2()/Float_t(track->GetTPCclusters(0)) > 3.5) return kFALSE;
 720   /* sigma to vertex */
 721   if (GetSigmaToVertex(track) > 4.) return kFALSE;
 722
 723   /* accept track */
 724   return kTRUE;
 725
 726 }
 727
 728 //____________________________________________________________________
 729 Float_t AliTOFT0v1::GetSigmaToVertex(AliESDtrack* esdTrack) const
 730 {
 731   // Calculates the number of sigma to the vertex.
 732
 733   Float_t b[2];
 734   Float_t bRes[2];
 735   Float_t bCov[3];
 736   esdTrack->GetImpactParameters(b,bCov);
 737
 738   if (bCov[0]<=0 || bCov[2]<=0) {
 739     bCov[0]=0; bCov[2]=0;
 740   }
 741   bRes[0] = TMath::Sqrt(bCov[0]);
 742   bRes[1] = TMath::Sqrt(bCov[2]);
 743
 744   // -----------------------------------
 745   // How to get to a n-sigma cut?
 746   //
 747   // The accumulated statistics from 0 to d is
 748   //
 749   // ->  Erf(d/Sqrt(2)) for a 1-dim gauss (d = n_sigma)
 750   // ->  1 - Exp(-d**2) for a 2-dim gauss (d*d = dx*dx + dy*dy != n_sigma)
 751   //
 752   // It means that for a 2-dim gauss: n_sigma(d) = Sqrt(2)*ErfInv(1 - Exp((-d**2)/2)
 753   // Can this be expressed in a different way?
 754
 755   if (bRes[0] == 0 || bRes[1] ==0)
 756     return -1;
 757
 758   //Float_t d = TMath::Sqrt(TMath::Power(b[0]/bRes[0],2) + TMath::Power(b[1]/bRes[1],2));
 759   Float_t d = TMath::Sqrt(ToCalculatePower(b[0]/bRes[0],2) + ToCalculatePower(b[1]/bRes[1],2));
 760
 761   // work around precision problem
 762   // if d is too big, TMath::Exp(...) gets 0, and TMath::ErfInverse(1) that should be infinite, gets 0 :(
 763   // 1e-15 corresponds to nsigma ~ 7.7
 764   if (TMath::Exp(-d * d / 2) < 1e-15)
 765     return 1000;
 766
 767   Float_t nSigma = TMath::ErfInverse(1 - TMath::Exp(-d * d / 2)) * TMath::Sqrt(2);
 768   return nSigma;
 769 }
 770 //____________________________________________________________________
 771
 772 Bool_t AliTOFT0v1::CheckTPCMatching(AliESDtrack *track,Int_t imass) const{
 773     Bool_t status = kFALSE;
 774
 775     Double_t exptimes[AliPID::kSPECIESC];
 776     track->GetIntegratedTimes(exptimes,AliPID::kSPECIESC);
 777
 778     Float_t dedx = track->GetTPCsignal();
 779
 780     Double_t ptpc[3];
 781     track->GetInnerPxPyPz(ptpc);
 782     Float_t momtpc=TMath::Sqrt(ptpc[0]*ptpc[0] + ptpc[1]*ptpc[1] + ptpc[2]*ptpc[2]);
 783
 784     if(imass > 2 || imass < 0) return status;
 785     Int_t i = imass+2;
 786
 787     AliPID::EParticleType type=AliPID::EParticleType(i);
 788
 789     Float_t dedxExp = fPIDesd->GetTPCResponse().GetExpectedSignal(momtpc,type);
 790     Float_t resolutionTPC = fPIDesd->GetTPCResponse().GetExpectedSigma(momtpc,track->GetTPCsignalN(),type);
 791
 792     if(TMath::Abs(dedx - dedxExp) < 5 * resolutionTPC){
 793         status = kTRUE;
 794     }
 795
 796     return status;
 797 }
 798
 799 //____________________________________________________________________
 800 Float_t AliTOFT0v1::ToCalculatePower(Float_t base, Int_t exponent) const
 801 {
 802   //
 803   // Returns base^exponent
 804   //
 805
 806   Float_t power=1.;
 807
 808   for (Int_t ii=exponent; ii>0; ii--)
 809       power=power*base;
 810
 811   return power;
 812
 813 }
 814 //____________________________________________________________________
 815 Int_t AliTOFT0v1::ToCalculatePower(Int_t base, Int_t exponent) const
 816 {
 817   //
 818   // Returns base^exponent
 819   //
 820
 821   Int_t power=1;
 822
 823   for (Int_t ii=exponent; ii>0; ii--)
 824       power=power*base;
 825
 826   return power;
 827
 828 }