]> git.uio.no Git - u/mrichter/AliRoot.git/blob - TPC/AliTPCcalibCosmic.cxx
M AliTPCcalibDB.h - GetDistortion not inline function
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCcalibCosmic.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 /*
17     Comments to be written here: 
18     1. What do we calibrate.
19     2. How to interpret results
20     3. Simple example
21     4. Analysis using debug streamers.
22
23
24
25     3.Simple example
26     // To make cosmic scan the user interaction neccessary
27     //
28     .x ~/UliStyle.C
29     gSystem->Load("libANALYSIS");
30     gSystem->Load("libTPCcalib");
31     TFile fcalib("CalibObjects.root");
32     TObjArray * array = (TObjArray*)fcalib.Get("TPCCalib");
33     AliTPCcalibCosmic * cosmic = ( AliTPCcalibCosmic *)array->FindObject("cosmicTPC");
34     
35
36     //
37     //
38     gSystem->AddIncludePath("-I$ALICE_ROOT/TPC/macros");
39     gROOT->LoadMacro("$ALICE_ROOT/TPC/macros/AliXRDPROOFtoolkit.cxx+")
40     AliXRDPROOFtoolkit tool;
41     TChain * chainCosmic = tool.MakeChainRandom("cosmic.txt","Track0",0,10000);
42     TChain * chainBudget = tool.MakeChainRandom("cosmic.txt","material",0,1000); 
43     TCut cutptV="abs(1/pt0V-1/pt1V)<0.1";
44     TCut cutptI="abs(1/pt0In-1/pt1In)<0.5";
45     TCut cutncl="nclmin>120";
46     TCut cutDz="abs(p0.fP[1])<50";
47     TCut cutDr="abs(p0.fP[0])<50";
48     //
49     chainBudget->Draw(">>listB",cutptV+cutptI+cutncl+cutDr+cutDz,"entryList");
50     TEntryList *elistB = (TEntryList*)gDirectory->Get("listB");
51     chainBudget->SetEntryList(elistB);
52     
53     chainBudget->SetAlias("dptrel","(pt0V-pt1V)/((pt0V+pt1V)*0.5)");
54     chainBudget->SetAlias("dptInrel","(pt0In-pt1In)/((pt0In+pt1In)*0.5)");
55     chainBudget->SetAlias("ptcorr","(pt0In-pt0V)/(pt0V)+(pt1V-pt1In)/(pt1In)");
56 */
57
58
59
60 #include "Riostream.h"
61 #include "TChain.h"
62 #include "TTree.h"
63 #include "TH1F.h"
64 #include "TH2F.h"
65 #include "TList.h"
66 #include "TMath.h"
67 #include "TCanvas.h"
68 #include "TFile.h"
69 #include "TF1.h"
70 #include "THnSparse.h"
71 #include "TDatabasePDG.h"
72
73 #include "AliTPCclusterMI.h"
74 #include "AliTPCseed.h"
75 #include "AliESDVertex.h"
76 #include "AliESDEvent.h"
77 #include "AliESDfriend.h"
78 #include "AliESDInputHandler.h"
79 #include "AliAnalysisManager.h"
80
81 #include "AliTracker.h"
82 #include "AliMagF.h"
83 #include "AliTPCCalROC.h"
84
85 #include "AliLog.h"
86
87 #include "AliTPCcalibCosmic.h"
88 #include "TTreeStream.h"
89 #include "AliTPCTracklet.h"
90 //#include "AliESDcosmic.h"
91
92
93 ClassImp(AliTPCcalibCosmic)
94
95
96 AliTPCcalibCosmic::AliTPCcalibCosmic() 
97   :AliTPCcalibBase(),
98    fHistNTracks(0),
99    fClusters(0),
100    fModules(0),
101    fHistPt(0),
102    fDeDx(0),
103    fDeDxMIP(0),
104    fMIPvalue(1), 
105    fCutMaxD(5),        // maximal distance in rfi ditection
106    fCutMaxDz(40),      // maximal distance in z ditection
107    fCutTheta(0.03),    // maximal distan theta
108    fCutMinDir(-0.99)   // direction vector products
109 {  
110   AliInfo("Default Constructor");    
111   for (Int_t ihis=0; ihis<6;ihis++){
112     fHistoDelta[ihis]=0;
113     fHistoPull[ihis]=0;
114   }
115   for (Int_t ihis=0; ihis<4;ihis++){
116     fHistodEdxMax[ihis]    =0;
117     fHistodEdxTot[ihis]    =0;
118   }
119 }
120
121
122 AliTPCcalibCosmic::AliTPCcalibCosmic(const Text_t *name, const Text_t *title) 
123   :AliTPCcalibBase(),
124    fHistNTracks(0),
125    fClusters(0),
126    fModules(0),
127    fHistPt(0),
128    fDeDx(0),
129    fDeDxMIP(0),
130    fMIPvalue(1),
131    fCutMaxD(5),        // maximal distance in rfi ditection 
132    fCutMaxDz(40),      // maximal distance in z ditection
133    fCutTheta(0.03),    // maximal distan theta
134    fCutMinDir(-0.99)   // direction vector products
135 {  
136   SetName(name);
137   SetTitle(title);
138
139   fHistNTracks = new TH1F("ntracks","Number of Tracks per Event; number of tracks per event; number of tracks",501,-0.5,500.5);
140   fClusters = new TH1F("signal","Number of Clusters per track; number of clusters per track n_{cl}; counts",160,0,160);
141   fModules = new TH2F("sector","Acorde hits; z (cm); x(cm)",1200,-650,650,600,-700,700);
142   fHistPt = new TH1F("Pt","Pt distribution; p_{T} (GeV); counts",2000,0,50);
143   fDeDx = new TH2F("DeDx","dEdx; momentum p (GeV); TPC signal (a.u.)",500,0.01,100.,500,2.,1000);
144   BinLogX(fDeDx);
145   fDeDxMIP =  new TH1F("DeDxMIP","MIP region; TPC signal (a.u.);counts ",500,2.,1000);
146   Init();
147   AliInfo("Non Default Constructor");  
148   //
149 }
150
151 AliTPCcalibCosmic::~AliTPCcalibCosmic(){
152   //
153   //
154   //
155   for (Int_t ihis=0; ihis<6;ihis++){
156     delete fHistoDelta[ihis];
157     delete fHistoPull[ihis];
158   }
159   for (Int_t ihis=0; ihis<4;ihis++){
160     delete fHistodEdxTot[ihis];
161     delete fHistodEdxMax[ihis];
162   }
163
164   delete fHistNTracks;            //  histogram showing number of ESD tracks per event
165   delete fClusters;               //  histogram showing the number of clusters per track
166   delete fModules;                //  2d histogram of tracks which are propagated to the ACORDE scintillator array
167   delete fHistPt;                 //  Pt histogram of reconstructed tracks
168   delete fDeDx;                   //  dEdx spectrum showing the different particle types
169   delete fDeDxMIP;                //  TPC signal close to the MIP region of muons 0.4 < p < 0.45 GeV
170 }
171
172
173 void AliTPCcalibCosmic::Init(){
174   //
175   // init component
176   // Make performance histograms
177   //
178
179   // tracking performance bins
180   // 0 - delta of interest
181   // 1 - min (track0, track1) number of clusters
182   // 2 - R  - vertex radius
183   // 3 - P1 - mean z
184   // 4 - P2 - snp(phi)    at inner wall of TPC
185   // 5 - P3 - tan(theta)  at inner wall of TPC
186   // 6 - P4 - 1/pt mean
187   // 7 - pt - pt mean
188   // 8 - alpha
189
190   Double_t xminTrack[9], xmaxTrack[9];
191   Int_t binsTrack[9];
192   TString axisName[9];
193   //
194   binsTrack[0] =100;
195   axisName[0]  ="#Delta";
196   //
197   binsTrack[1] =8;
198   xminTrack[1] =80; xmaxTrack[1]=160;
199   axisName[1]  ="N_{cl}";
200   //
201   binsTrack[2] =10;
202   xminTrack[2] =0; xmaxTrack[2]=90;  // 
203   axisName[2]  ="dca_{r} (cm)";
204   //
205   binsTrack[3] =25;
206   xminTrack[3] =-250; xmaxTrack[3]=250;  // 
207   axisName[3]  ="z (cm)";
208   //
209   binsTrack[4] =10;
210   xminTrack[4] =-0.8; xmaxTrack[4]=0.8;  // 
211   axisName[4]  ="sin(#phi)";
212   //
213   binsTrack[5] =10;
214   xminTrack[5] =-1; xmaxTrack[5]=1;  // 
215   axisName[5]  ="tan(#theta)";
216   //
217   binsTrack[6] =40;
218   xminTrack[6] =-2; xmaxTrack[6]=2;  // 
219   axisName[6]  ="1/pt (1/GeV)";
220   //
221   binsTrack[7] =40;
222   xminTrack[7] =0.2; xmaxTrack[7]=50;  // 
223   axisName[7]  ="pt (GeV)";
224   //
225   binsTrack[8] =18;
226   xminTrack[8] =0; xmaxTrack[8]=TMath::Pi();  // 
227   axisName[8]  ="alpha";
228   //
229   // delta y
230   xminTrack[0] =-1; xmaxTrack[0]=1;  // 
231   fHistoDelta[0] = new THnSparseS("#Delta_{Y} (cm)","#Delta_{Y} (cm)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
232   xminTrack[0] =-5; xmaxTrack[0]=5;  // 
233   fHistoPull[0] = new THnSparseS("#Delta_{Y} (unit)","#Delta_{Y} (unit)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
234   //
235   // delta z
236   xminTrack[0] =-1; xmaxTrack[0]=1;  // 
237   fHistoDelta[1] = new THnSparseS("#Delta_{Z} (cm)","#Delta_{Z} (cm)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
238   xminTrack[0] =-5; xmaxTrack[0]=5;  // 
239   fHistoPull[1] = new THnSparseS("#Delta_{Z} (unit)","#Delta_{Z} (unit)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
240   //
241   // delta P2
242   xminTrack[0] =-10; xmaxTrack[0]=10;  // 
243   fHistoDelta[2] = new THnSparseS("#Delta_{#phi} (mrad)","#Delta_{#phi} (mrad)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
244   xminTrack[0] =-5; xmaxTrack[0]=5;  // 
245   fHistoPull[2] = new THnSparseS("#Delta_{#phi} (unit)","#Delta_{#phi} (unit)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
246   //
247   // delta P3
248   xminTrack[0] =-10; xmaxTrack[0]=10;  // 
249   fHistoDelta[3] = new THnSparseS("#Delta_{#theta} (mrad)","#Delta_{#theta} (mrad)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
250   xminTrack[0] =-5; xmaxTrack[0]=5;  // 
251   fHistoPull[3] = new THnSparseS("#Delta_{#theta} (unit)","#Delta_{#theta} (unit)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
252   //
253   // delta P4
254   xminTrack[0] =-0.2; xmaxTrack[0]=0.2;  // 
255   fHistoDelta[4] = new THnSparseS("#Delta_{1/pt} (1/GeV)","#Delta_{1/pt} (1/GeV)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
256   xminTrack[0] =-5; xmaxTrack[0]=5;  // 
257   fHistoPull[4] = new THnSparseS("#Delta_{1/pt} (unit)","#Delta_{1/pt} (unit)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
258   
259   //
260   // delta Pt
261   xminTrack[0] =-0.5; xmaxTrack[0]=0.5;  // 
262   fHistoDelta[5] = new THnSparseS("#Delta_{pt}/p_{t}","#Delta_{pt}/p_{t}", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
263   xminTrack[0] =-5; xmaxTrack[0]=5;  // 
264   fHistoPull[5] = new THnSparseS("#Delta_{pt}/p_{t} (unit)","#Delta_{pt}/p_{t} (unit)", 9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
265   //
266
267   for (Int_t idedx=0;idedx<4;idedx++){
268     xminTrack[0] =0.5; xmaxTrack[0]=1.5;  // 
269     binsTrack[1] =40;
270     xminTrack[1] =10; xmaxTrack[1]=160;
271
272     fHistodEdxMax[idedx] = new THnSparseS(Form("dEdx_{MaxUp}/dEdx_{MaxDown}_Pad%d",idedx),
273                                           Form("dEdx_{MaxUp}/dEdx_{MaxDown}_Pad%d",idedx), 
274                                           9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
275     fHistodEdxTot[idedx] = new THnSparseS(Form("dEdx_{TotUp}/dEdx_{TotDown}_Pad%d",idedx),
276                                           Form("dEdx_{TotUp}/dEdx_{TotDown}_Pad%d",idedx), 
277                                           9, binsTrack,xminTrack, xmaxTrack);
278   }
279   
280
281
282   for (Int_t ivar=0;ivar<6;ivar++){
283     for (Int_t ivar2=0;ivar2<9;ivar2++){      
284       fHistoDelta[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetName(axisName[ivar2].Data());
285       fHistoDelta[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetTitle(axisName[ivar2].Data());
286       fHistoPull[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetName(axisName[ivar2].Data());
287       fHistoPull[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetTitle(axisName[ivar2].Data());
288       BinLogX(fHistoDelta[ivar],7);
289       BinLogX(fHistoPull[ivar],7);
290       if (ivar<4){
291         fHistodEdxMax[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetName(axisName[ivar2].Data());
292         fHistodEdxMax[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetTitle(axisName[ivar2].Data());
293         fHistodEdxTot[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetName(axisName[ivar2].Data());
294         fHistodEdxTot[ivar]->GetAxis(ivar2)->SetTitle(axisName[ivar2].Data());
295         BinLogX(fHistodEdxMax[ivar],7);
296         BinLogX(fHistodEdxTot[ivar],7);
297       }
298     }
299   }
300 }
301
302
303 void AliTPCcalibCosmic::Add(const AliTPCcalibCosmic* cosmic){
304   //
305   //
306   //
307   for (Int_t ivar=0; ivar<6;ivar++){
308     if (fHistoDelta[ivar] && cosmic->fHistoDelta[ivar]){
309       fHistoDelta[ivar]->Add(cosmic->fHistoDelta[ivar]);
310     }
311     if (fHistoPull[ivar] && cosmic->fHistoPull[ivar]){
312       fHistoPull[ivar]->Add(cosmic->fHistoPull[ivar]);
313     }
314   }
315   for (Int_t ivar=0; ivar<4;ivar++){
316     if (fHistodEdxMax[ivar] && cosmic->fHistodEdxMax[ivar]){
317       fHistodEdxMax[ivar]->Add(cosmic->fHistodEdxMax[ivar]);
318     }
319     if (fHistodEdxTot[ivar] && cosmic->fHistodEdxTot[ivar]){
320       fHistodEdxTot[ivar]->Add(cosmic->fHistodEdxTot[ivar]);
321     }
322   }
323 }
324
325
326
327
328 void AliTPCcalibCosmic::Process(AliESDEvent *event) {
329   //
330   //
331   //
332   if (!event) {
333     Printf("ERROR: ESD not available");
334     return;
335   }  
336   AliESDfriend *esdFriend=static_cast<AliESDfriend*>(event->FindListObject("AliESDfriend"));
337   if (!esdFriend) {
338    Printf("ERROR: esdFriend not available");
339    return;
340   }
341    
342
343   FindPairs(event); // nearly everything takes place in find pairs...
344
345   if (GetDebugLevel()>20) printf("Hallo world: Im here and processing an event\n");
346   Int_t ntracks=event->GetNumberOfTracks(); 
347   fHistNTracks->Fill(ntracks);
348   if (ntracks==0) return;
349  //  AliESDcosmic cosmicESD;    
350 //   TTreeSRedirector * cstream =  GetDebugStreamer();
351 //   cosmicESD.SetDebugStreamer(cstream);
352 //   cosmicESD.ProcessEvent(event);
353 //   if (cstream) cosmicESD.DumpToTree();
354       
355   
356 }
357
358
359 void AliTPCcalibCosmic::FillHistoPerformance(const AliExternalTrackParam *par0, const AliExternalTrackParam *par1, const AliExternalTrackParam *inner0, const AliExternalTrackParam */*inner1*/, AliTPCseed *seed0,  AliTPCseed *seed1, const AliExternalTrackParam *param0Combined ){
360   //
361   // par0,par1       - parameter of tracks at DCA 0
362   // inner0,inner1   - parameter of tracks at the TPC entrance
363   // seed0, seed1    - detailed track information
364   // param0Combined  - Use combined track parameters for binning
365   //
366   Int_t kMinCldEdx =20;
367   Int_t ncl0 = seed0->GetNumberOfClusters();
368   Int_t ncl1 = seed1->GetNumberOfClusters();
369
370   const Double_t kpullCut    = 10;
371   Double_t x[9];
372   Double_t xyz0[3];
373   Double_t xyz1[3];
374   par0->GetXYZ(xyz0);
375   par1->GetXYZ(xyz1);
376   Double_t radius0 = TMath::Sqrt(xyz0[0]*xyz0[0]+xyz0[1]*xyz0[1]);
377   Double_t radius1 = TMath::Sqrt(xyz1[0]*xyz1[0]+xyz1[1]*xyz1[1]);
378   inner0->GetXYZ(xyz0);
379   Double_t alpha = TMath::ATan2(xyz0[1],xyz0[0]);
380   // bin parameters
381   x[1] = TMath::Min(ncl0,ncl1);
382   x[2] = (radius0+radius1)*0.5;
383   x[3] = param0Combined->GetZ();
384   x[4] = inner0->GetSnp();
385   x[5] = param0Combined->GetTgl();
386   x[6] = param0Combined->GetSigned1Pt();
387   x[7] = param0Combined->Pt();
388   x[8] = alpha;
389   // deltas
390   Double_t delta[6];
391   Double_t sigma[6];
392   delta[0] = (par0->GetY()+par1->GetY());
393   delta[1] = (par0->GetZ()-par1->GetZ());
394   delta[2] = (par0->GetAlpha()-par1->GetAlpha()-TMath::Pi());
395   delta[3] = (par0->GetTgl()+par1->GetTgl());
396   delta[4] = (par0->GetParameter()[4]+par1->GetParameter()[4]);
397   delta[5] = (par0->Pt()-par1->Pt())/((par0->Pt()+par1->Pt())*0.5);
398   //
399   sigma[0] = TMath::Sqrt(par0->GetSigmaY2()+par1->GetSigmaY2());
400   sigma[1] = TMath::Sqrt(par0->GetSigmaZ2()+par1->GetSigmaZ2());
401   sigma[2] = TMath::Sqrt(par0->GetSigmaSnp2()+par1->GetSigmaSnp2());
402   sigma[3] = TMath::Sqrt(par0->GetSigmaTgl2()+par1->GetSigmaTgl2());
403   sigma[4] = TMath::Sqrt(par0->GetSigma1Pt2()+par1->GetSigma1Pt2());
404   sigma[5] = sigma[4]*((par0->Pt()+par1->Pt())*0.5);
405   //
406   Bool_t isOK = kTRUE;
407   for (Int_t ivar=0;ivar<6;ivar++){
408     if (sigma[ivar]==0) isOK=kFALSE;
409     x[0]= delta[ivar]/sigma[ivar];
410     if (TMath::Abs(x[0])>kpullCut) isOK = kFALSE;
411   }
412   //
413
414   if (isOK) for (Int_t ivar=0;ivar<6;ivar++){
415     x[0]= delta[ivar]/TMath::Sqrt(2);
416     if (ivar==2 || ivar ==3) x[0]*=1000;
417     fHistoDelta[ivar]->Fill(x);
418     if (sigma[ivar]>0){
419       x[0]= delta[ivar]/sigma[ivar];
420       fHistoPull[ivar]->Fill(x);
421     }
422   }
423
424   //                                            
425   // Fill dedx performance
426   //
427   for (Int_t ipad=0; ipad<4;ipad++){
428     //
429     //
430     //
431     Int_t row0=0;
432     Int_t row1=160;
433     if (ipad==0) row1=63;
434     if (ipad==1) {row0=63; row1=63+64;}
435     if (ipad==2) {row0=128;}
436     Int_t   nclUp       = TMath::Nint(seed0->CookdEdxAnalytical(0.01,0.7,0,row0,row1,2));
437     Int_t   nclDown     = TMath::Nint(seed1->CookdEdxAnalytical(0.01,0.7,0,row0,row1,2));
438     Int_t   minCl       = TMath::Min(nclUp,nclDown);
439     if (minCl<kMinCldEdx) continue;
440     x[1] = minCl;
441     //
442     Float_t dEdxTotUp   = seed0->CookdEdxAnalytical(0.01,0.7,0,row0,row1);
443     Float_t dEdxTotDown = seed1->CookdEdxAnalytical(0.01,0.7,0,row0,row1);
444     Float_t dEdxMaxUp   = seed0->CookdEdxAnalytical(0.01,0.7,1,row0,row1);
445     Float_t dEdxMaxDown = seed1->CookdEdxAnalytical(0.01,0.7,1,row0,row1);
446     //
447     if (dEdxTotDown<=0) continue;
448     if (dEdxMaxDown<=0) continue;
449     x[0]=dEdxTotUp/dEdxTotDown;
450     fHistodEdxTot[ipad]->Fill(x);
451     x[0]=dEdxMaxUp/dEdxMaxDown;
452     fHistodEdxMax[ipad]->Fill(x);
453   }
454
455
456   
457 }
458
459 void AliTPCcalibCosmic::MaterialBudgetDump(AliExternalTrackParam *const par0, AliExternalTrackParam *const par1, const AliExternalTrackParam *inner0, const AliExternalTrackParam *inner1, AliTPCseed *const seed0,  AliTPCseed *const seed1, AliExternalTrackParam *const param0Combined, AliExternalTrackParam *const param1Combined){
460   //
461   // matrial budget AOD dump
462   //
463   // par0,par1       - parameter of tracks at DCA 0
464   // inner0,inner1   - parameter of tracks at the TPC entrance
465   // seed0, seed1    - detailed track information
466   // param0Combined  - Use combined track parameters for binning
467   // param1Combined  - 
468   Double_t p0In = inner0->GetP(); 
469   Double_t p1In = inner1->GetP(); 
470   Double_t p0V  = par0->GetP(); 
471   Double_t p1V  = par1->GetP(); 
472   //
473   Double_t pt0In = inner0->Pt(); 
474   Double_t pt1In = inner1->Pt(); 
475   Double_t pt0V  = par0->Pt(); 
476   Double_t pt1V  = par1->Pt(); 
477   Int_t ncl0 = seed0->GetNumberOfClusters();
478   Int_t ncl1 = seed1->GetNumberOfClusters();
479   Int_t nclmin=TMath::Min(ncl0,ncl1);
480   Double_t sign = (param0Combined->GetSigned1Pt()>0) ? 1:-1.;
481   //
482   TTreeSRedirector * pcstream =  GetDebugStreamer();
483   if (pcstream){
484     (*pcstream)<<"material"<<
485       "run="<<fRun<<              //  run number
486       "event="<<fEvent<<          //  event number
487       "time="<<fTime<<            //  time stamp of event
488       "trigger="<<fTrigger<<      //  trigger
489       "triggerClass="<<&fTriggerClass<<      //  trigger
490       "mag="<<fMagF<<             //  magnetic field
491       "sign="<<sign<<             // sign of the track
492       //
493       "ncl0="<<ncl0<<
494       "ncl1="<<ncl1<<
495       "nclmin="<<nclmin<<
496       //
497       "p0In="<<p0In<<
498       "p1In="<<p1In<<
499       "p0V="<<p0V<<
500       "p1V="<<p1V<<
501       "pt0In="<<pt0In<<
502       "pt1In="<<pt1In<<
503       "pt0V="<<pt0V<<
504       "pt1V="<<pt1V<<
505       "p0.="<<par0<<
506       "p1.="<<par1<<
507       "up0.="<<param0Combined<<
508       "up1.="<<param1Combined<<
509       "\n";
510   }
511   
512 }
513
514 void AliTPCcalibCosmic::Analyze() {
515
516   fMIPvalue = CalculateMIPvalue(fDeDxMIP);
517
518   return;
519
520 }
521
522
523
524 void AliTPCcalibCosmic::FindPairs(AliESDEvent *event) {
525   //
526   // Find cosmic pairs
527   // 
528   // Track0 is choosen in upper TPC part
529   // Track1 is choosen in lower TPC part
530   //
531   if (GetDebugLevel()>20) printf("Hallo world: Im here\n");
532   AliESDfriend *esdFriend=static_cast<AliESDfriend*>(event->FindListObject("AliESDfriend"));
533   Int_t ntracks=event->GetNumberOfTracks(); 
534   TObjArray  tpcSeeds(ntracks);
535   if (ntracks==0) return;
536   Double_t vtxx[3]={0,0,0};
537   Double_t svtxx[3]={0.000001,0.000001,100.};
538   AliESDVertex vtx(vtxx,svtxx);
539   //
540   //track loop
541   //
542   for (Int_t i=0;i<ntracks;++i) {
543    AliESDtrack *track = event->GetTrack(i);
544    fClusters->Fill(track->GetTPCNcls()); 
545   
546    const AliExternalTrackParam * trackIn = track->GetInnerParam();
547    const AliExternalTrackParam * trackOut = track->GetOuterParam();
548    if (!trackIn) continue;
549    if (!trackOut) continue;
550    if (ntracks>4 && TMath::Abs(trackIn->GetTgl())<0.0015) continue;  // filter laser 
551
552
553    AliESDfriendTrack *friendTrack = esdFriend->GetTrack(i);
554    TObject *calibObject;
555    AliTPCseed *seed = 0;
556    for (Int_t l=0;(calibObject=friendTrack->GetCalibObject(l));++l) {
557      if ((seed=dynamic_cast<AliTPCseed*>(calibObject))) break;
558    }
559    if (seed) tpcSeeds.AddAt(seed,i);
560
561    Double_t meanP = 0.5*(trackIn->GetP() + trackOut->GetP());
562    if (seed && track->GetTPCNcls() > 80 + 60/(1+TMath::Exp(-meanP+5))) {
563      fDeDx->Fill(meanP, seed->CookdEdxNorm(0.0,0.45,0,0,159));
564      //
565      if (meanP > 0.4 && meanP < 0.45) fDeDxMIP->Fill(seed->CookdEdxNorm(0.0,0.45,0,0,159));
566      //
567      if (GetDebugLevel()>0&&meanP>0.2&&seed->CookdEdxNorm(0.0,0.45,0,0,159)>300) {
568        TFile *curfile = AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetTree()->GetCurrentFile();
569        if (curfile) printf(">>> p+ in file: %s \t event: %i \t Number of ESD tracks: %i \n", curfile->GetName(), (int)event->GetEventNumberInFile(), (int)ntracks);
570        if (track->GetOuterParam()->GetAlpha()<0) cout << " Polartiy: " << track->GetSign() << endl;
571      }
572
573    }
574
575   }
576
577   if (ntracks<2) return;
578   //
579   // Find pairs
580   //
581   for (Int_t i=0;i<ntracks;++i) {
582     AliESDtrack *track0 = event->GetTrack(i);     
583     // track0 - choosen upper part
584     if (!track0) continue;
585     if (!track0->GetOuterParam()) continue;
586     if (track0->GetOuterParam()->GetAlpha()<0) continue;
587     Double_t dir0[3];
588     track0->GetDirection(dir0);    
589     for (Int_t j=0;j<ntracks;++j) {
590       if (i==j) continue;
591       AliESDtrack *track1 = event->GetTrack(j);   
592       //track 1 lower part
593       if (!track1) continue;
594       if (!track1->GetOuterParam()) continue;
595       if (track1->GetOuterParam()->GetAlpha()>0) continue;
596       //
597       Double_t dir1[3];
598       track1->GetDirection(dir1);
599       
600       AliTPCseed * seed0 = (AliTPCseed*) tpcSeeds.At(i);
601       AliTPCseed * seed1 = (AliTPCseed*) tpcSeeds.At(j);
602       if (! seed0) continue;
603       if (! seed1) continue;
604       Float_t dedx0 = seed0->CookdEdxNorm(0.05,0.55,0,0,159);
605       Float_t dedx1 = seed1->CookdEdxNorm(0.05,0.55,0,0,159);
606       //
607       Float_t dedx0I = seed0->CookdEdxNorm(0.05,0.55,0,0,63);
608       Float_t dedx1I = seed1->CookdEdxNorm(0.05,0.55,0,0,63);
609       //
610       Float_t dedx0O = seed0->CookdEdxNorm(0.05,0.55,0,64,159);
611       Float_t dedx1O = seed1->CookdEdxNorm(0.05,0.55,0,64,159);
612       //
613       Float_t dir = (dir0[0]*dir1[0] + dir0[1]*dir1[1] + dir0[2]*dir1[2]);
614       Float_t d0  = track0->GetLinearD(0,0);
615       Float_t d1  = track1->GetLinearD(0,0);
616       //
617       // conservative cuts - convergence to be guarantied
618       // applying before track propagation
619       if (TMath::Abs(d0+d1)>fCutMaxD) continue;   // distance to the 0,0
620       if (dir>fCutMinDir) continue;               // direction vector product
621       Float_t bz = AliTracker::GetBz();
622       Float_t dvertex0[2];   //distance to 0,0
623       Float_t dvertex1[2];   //distance to 0,0 
624       track0->GetDZ(0,0,0,bz,dvertex0);
625       track1->GetDZ(0,0,0,bz,dvertex1);
626       if (TMath::Abs(dvertex0[1])>250) continue;
627       if (TMath::Abs(dvertex1[1])>250) continue;
628       //
629       //
630       //
631       Float_t dmax = TMath::Max(TMath::Abs(d0),TMath::Abs(d1));
632       AliExternalTrackParam param0(*track0);
633       AliExternalTrackParam param1(*track1);
634       //
635       // Propagate using Magnetic field and correct fo material budget
636       //
637       Double_t sign0=-1;
638       Double_t sign1=1;
639       Double_t maxsnp=0.90;
640       AliTracker::PropagateTrackToBxByBz(&param0,dmax+1,TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("e-")->Mass(),3,kTRUE,maxsnp,sign0);
641       AliTracker::PropagateTrackToBxByBz(&param1,dmax+1,TDatabasePDG::Instance()->GetParticle("e-")->Mass(),3,kTRUE,maxsnp,sign1);
642       //
643       // Propagate rest to the 0,0 DCA - z should be ignored
644       //
645       Bool_t b0 = param0.PropagateToDCA(&vtx,bz,1000);
646       Bool_t b1 = param1.PropagateToDCA(&vtx,bz,1000);
647       //      
648       param0.GetDZ(0,0,0,bz,dvertex0);
649       param1.GetDZ(0,0,0,bz,dvertex1);
650       if (TMath::Abs(param0.GetZ()-param1.GetZ())>fCutMaxDz) continue;
651       //
652       Double_t xyz0[3];//,pxyz0[3];
653       Double_t xyz1[3];//,pxyz1[3];
654       param0.GetXYZ(xyz0);
655       param1.GetXYZ(xyz1);
656       Bool_t isPair = IsPair(&param0,&param1);
657       //
658       if (isPair) FillAcordeHist(track0);
659       //
660       // combined track params 
661       //
662       AliExternalTrackParam *par0U=MakeCombinedTrack(&param0,&param1);
663       AliExternalTrackParam *par1U=MakeCombinedTrack(&param1,&param0);
664
665
666       //
667       if (fStreamLevel>0){
668         TTreeSRedirector * cstream =  GetDebugStreamer();
669         //printf("My stream=%p\n",(void*)cstream);
670         AliExternalTrackParam *ip0 = (AliExternalTrackParam *)track0->GetInnerParam();
671         AliExternalTrackParam *ip1 = (AliExternalTrackParam *)track1->GetInnerParam();
672         AliExternalTrackParam *op0 = (AliExternalTrackParam *)track0->GetOuterParam();
673         AliExternalTrackParam *op1 = (AliExternalTrackParam *)track1->GetOuterParam();
674         Bool_t isCrossI = ip0->GetZ()*ip1->GetZ()<0;
675         Bool_t isCrossO = op0->GetZ()*op1->GetZ()<0;
676         Double_t alpha0 = TMath::ATan2(dir0[1],dir0[0]);
677         Double_t alpha1 = TMath::ATan2(dir1[1],dir1[0]);
678         //
679         //
680         //
681         FillHistoPerformance(&param0, &param1, ip0, ip1, seed0, seed1,par0U);
682         MaterialBudgetDump(&param0, &param1, ip0, ip1, seed0, seed1,par0U,par1U);
683         if (cstream) {
684           (*cstream) << "Track0" <<
685             "run="<<fRun<<              //  run number
686             "event="<<fEvent<<          //  event number
687             "time="<<fTime<<            //  time stamp of event
688             "trigger="<<fTrigger<<      //  trigger
689             "triggerClass="<<&fTriggerClass<<      //  trigger
690             "mag="<<fMagF<<             //  magnetic field
691             "dir="<<dir<<               //  direction
692             "OK="<<isPair<<             //  will be accepted
693             "b0="<<b0<<                 //  propagate status
694             "b1="<<b1<<                 //  propagate status
695             "crossI="<<isCrossI<<       //  cross inner
696             "crossO="<<isCrossO<<       //  cross outer
697             //
698             "Orig0.=" << track0 <<      //  original track  0
699             "Orig1.=" << track1 <<      //  original track  1
700             "Tr0.="<<&param0<<          //  track propagated to the DCA 0,0
701             "Tr1.="<<&param1<<          //  track propagated to the DCA 0,0        
702             "Ip0.="<<ip0<<              //  inner param - upper
703             "Ip1.="<<ip1<<              //  inner param - lower
704             "Op0.="<<op0<<              //  outer param - upper
705             "Op1.="<<op1<<              //  outer param - lower
706             "Up0.="<<par0U<<           //  combined track 0
707             "Up1.="<<par1U<<           //  combined track 1
708             //
709             "v00="<<dvertex0[0]<<       //  distance using kalman
710             "v01="<<dvertex0[1]<<       // 
711             "v10="<<dvertex1[0]<<       //
712             "v11="<<dvertex1[1]<<       // 
713             "d0="<<d0<<                 //  linear distance to 0,0
714             "d1="<<d1<<                 //  linear distance to 0,0
715             //
716             //
717             //
718             "x00="<<xyz0[0]<<           // global position close to vertex
719             "x01="<<xyz0[1]<<
720             "x02="<<xyz0[2]<<
721             //
722             "x10="<<xyz1[0]<<           // global position close to vertex
723             "x11="<<xyz1[1]<<
724             "x12="<<xyz1[2]<<
725             //
726             "alpha0="<<alpha0<<
727             "alpha1="<<alpha1<<
728             "dir00="<<dir0[0]<<           // direction upper
729             "dir01="<<dir0[1]<<
730             "dir02="<<dir0[2]<<
731             //
732             "dir10="<<dir1[0]<<           // direction lower
733             "dir11="<<dir1[1]<<
734             "dir12="<<dir1[2]<<
735             //
736             //
737             "Seed0.=" << seed0 <<       //  original seed 0
738             "Seed1.=" << seed1 <<       //  original seed 1
739             //
740             "dedx0="<<dedx0<<           //  dedx0 - all
741             "dedx1="<<dedx1<<           //  dedx1 - all
742             //
743             "dedx0I="<<dedx0I<<         //  dedx0 - inner ROC
744             "dedx1I="<<dedx1I<<         //  dedx1 - inner ROC
745             //
746             "dedx0O="<<dedx0O<<         //  dedx0 - outer ROC
747             "dedx1O="<<dedx1O<<         //  dedx1 - outer ROC
748             "\n";
749         }
750       }
751       delete par0U;
752       delete par1U;
753     }
754   }  
755 }    
756
757
758
759
760 void  AliTPCcalibCosmic::FillAcordeHist(AliESDtrack *upperTrack) {
761
762   // Pt cut to select straight tracks which can be easily propagated to ACORDE which is outside the magnetic field
763   if (upperTrack->Pt() < 10 || upperTrack->GetTPCNcls() < 80) return;
764     
765   const Double_t acordePlane = 850.; // distance of the central Acorde detectors to the beam line at y =0
766   const Double_t roof = 210.5;       // distance from x =0 to end of magnet roof
767
768   Double_t r[3];
769   upperTrack->GetXYZ(r);
770   Double_t d[3];
771   upperTrack->GetDirection(d);
772   Double_t x,z;
773   z = r[2] + (d[2]/d[1])*(acordePlane - r[1]);
774   x = r[0] + (d[0]/d[1])*(acordePlane - r[1]);
775   
776   if (x > roof) {
777     x = r[0] + (d[0]/(d[0]+d[1]))*(acordePlane+roof-r[0]-r[1]);
778     z = r[2] + (d[2]/(d[0]+d[1]))*(acordePlane+roof-r[0]-r[1]);
779   }
780   if (x < -roof) {
781     x = r[0] + (d[0]/(d[1]-d[0]))*(acordePlane+roof+r[0]-r[1]);       
782     z = r[2] + (d[2]/(d[1]-d[0]))*(acordePlane+roof+r[0]-r[1]);
783   } 
784
785   fModules->Fill(z, x);
786  
787 }
788
789
790
791 Long64_t AliTPCcalibCosmic::Merge(TCollection *const li) {
792
793   TIterator* iter = li->MakeIterator();
794   AliTPCcalibCosmic* cal = 0;
795
796   while ((cal = (AliTPCcalibCosmic*)iter->Next())) {
797     if (!cal->InheritsFrom(AliTPCcalibCosmic::Class())) {
798       //Error("Merge","Attempt to add object of class %s to a %s", cal->ClassName(), this->ClassName());
799       return -1;
800     }
801     
802     fHistNTracks->Add(cal->GetHistNTracks());
803     fClusters->Add(cal-> GetHistClusters());
804     fModules->Add(cal->GetHistAcorde());
805     fHistPt->Add(cal->GetHistPt());
806     fDeDx->Add(cal->GetHistDeDx());
807     fDeDxMIP->Add(cal->GetHistMIP());
808     Add(cal);
809   }
810   return 0;
811   
812 }
813
814
815 Bool_t  AliTPCcalibCosmic::IsPair(AliExternalTrackParam *tr0, AliExternalTrackParam *tr1){
816   //
817   //
818   /*
819   // 0. Same direction - OPOSITE  - cutDir +cutT    
820   TCut cutDir("cutDir","dir<-0.99")
821   // 1. 
822   TCut cutT("cutT","abs(Tr1.fP[3]+Tr0.fP[3])<0.03")
823   //
824   // 2. The same rphi 
825   TCut cutD("cutD","abs(Tr0.fP[0]+Tr1.fP[0])<5")
826   //
827   //
828   //
829   TCut cutPt("cutPt","abs(Tr1.fP[4]+Tr0.fP[4])<1&&abs(Tr0.fP[4])+abs(Tr1.fP[4])<10");  
830   // 1/Pt diff cut
831   */
832   const Double_t *p0 = tr0->GetParameter();
833   const Double_t *p1 = tr1->GetParameter();
834   if (TMath::Abs(p0[3]+p1[3])>fCutTheta) return kFALSE;
835   if (TMath::Abs(p0[1]-p1[1])>fCutMaxDz) return kFALSE;
836   if (TMath::Abs(p0[0]+p1[0])>fCutMaxD)  return kFALSE;
837   
838   Double_t d0[3], d1[3];
839   tr0->GetDirection(d0);    
840   tr1->GetDirection(d1);       
841   if (d0[0]*d1[0] + d0[1]*d1[1] + d0[2]*d1[2] >fCutMinDir) return kFALSE;
842   //
843   return kTRUE;  
844 }
845  
846
847
848 Double_t AliTPCcalibCosmic::CalculateMIPvalue(TH1F * hist) {
849
850   TF1 * funcDoubleGaus = new TF1("funcDoubleGaus", "gaus(0)+gaus(3)",0,1000);
851   funcDoubleGaus->SetParameters(hist->GetEntries()*0.75,hist->GetMean()/1.3,hist->GetMean()*0.10,
852                                 hist->GetEntries()*0.25,hist->GetMean()*1.3,hist->GetMean()*0.10);
853   hist->Fit(funcDoubleGaus);
854   Double_t aMIPvalue = TMath::Min(funcDoubleGaus->GetParameter(1),funcDoubleGaus->GetParameter(4));
855
856   delete funcDoubleGaus;
857
858   return aMIPvalue;
859
860 }
861
862
863
864
865 void AliTPCcalibCosmic::CalculateBetheParams(TH2F */*hist*/, Double_t * /*initialParam*/) {
866   //
867   // Not implemented yet
868   //
869   return;
870
871 }
872
873
874 void AliTPCcalibCosmic::BinLogX(THnSparse *const h, Int_t axisDim) {
875
876   // Method for the correct logarithmic binning of histograms
877
878   TAxis *axis = h->GetAxis(axisDim);
879   int bins = axis->GetNbins();
880
881   Double_t from = axis->GetXmin();
882   Double_t to = axis->GetXmax();
883   Double_t *newBins = new Double_t[bins + 1];
884
885   newBins[0] = from;
886   Double_t factor = pow(to/from, 1./bins);
887
888   for (int i = 1; i <= bins; i++) {
889    newBins[i] = factor * newBins[i-1];
890   }
891   axis->Set(bins, newBins);
892   delete newBins;
893
894 }
895
896
897 void AliTPCcalibCosmic::BinLogX(TH1 *const h) {
898
899   // Method for the correct logarithmic binning of histograms
900
901   TAxis *axis = h->GetXaxis();
902   int bins = axis->GetNbins();
903
904   Double_t from = axis->GetXmin();
905   Double_t to = axis->GetXmax();
906   Double_t *newBins = new Double_t[bins + 1];
907    
908   newBins[0] = from;
909   Double_t factor = pow(to/from, 1./bins);
910   
911   for (int i = 1; i <= bins; i++) {
912    newBins[i] = factor * newBins[i-1];
913   }
914   axis->Set(bins, newBins);
915   delete newBins;
916   
917 }
918
919
920 AliExternalTrackParam *AliTPCcalibCosmic::MakeTrack(const AliExternalTrackParam *track0, const AliExternalTrackParam *track1){
921   //
922   // 
923   //
924   AliExternalTrackParam *par1R= new AliExternalTrackParam(*track1);
925   par1R->Rotate(track0->GetAlpha());
926   par1R->PropagateTo(track0->GetX(),AliTracker::GetBz()); 
927   //
928   //
929   Double_t * param = (Double_t*)par1R->GetParameter();
930   Double_t * covar = (Double_t*)par1R->GetCovariance();
931
932   param[0]*=1;  //OK
933   param[1]*=1;  //OK
934   param[2]*=1;  //?
935   param[3]*=-1; //OK
936   param[4]*=-1; //OK
937   //
938   covar[6] *=-1.; covar[7] *=-1.; covar[8] *=-1.;
939   //covar[10]*=-1.; covar[11]*=-1.; covar[12]*=-1.;
940   covar[13]*=-1.;
941   return par1R;
942 }
943
944 AliExternalTrackParam *AliTPCcalibCosmic::MakeCombinedTrack(const AliExternalTrackParam *track0, const AliExternalTrackParam *track1){
945   //
946   // Make combined track
947   //
948   //
949   AliExternalTrackParam * par1T = MakeTrack(track0,track1);
950   AliExternalTrackParam * par0U = new AliExternalTrackParam(*track0);
951   //
952   UpdateTrack(*par0U,*par1T);
953   delete par1T;
954   return par0U;
955 }
956
957
958 void AliTPCcalibCosmic::UpdateTrack(AliExternalTrackParam &track1, const AliExternalTrackParam &track2){
959   //
960   // Update track 1 with track 2
961   //
962   //
963   //
964   TMatrixD vecXk(5,1);    // X vector
965   TMatrixD covXk(5,5);    // X covariance 
966   TMatrixD matHk(5,5);    // vector to mesurement
967   TMatrixD measR(5,5);    // measurement error 
968   TMatrixD vecZk(5,1);    // measurement
969   //
970   TMatrixD vecYk(5,1);    // Innovation or measurement residual
971   TMatrixD matHkT(5,5);
972   TMatrixD matSk(5,5);    // Innovation (or residual) covariance
973   TMatrixD matKk(5,5);    // Optimal Kalman gain
974   TMatrixD mat1(5,5);     // update covariance matrix
975   TMatrixD covXk2(5,5);   // 
976   TMatrixD covOut(5,5);
977   //
978   Double_t *param1=(Double_t*) track1.GetParameter();
979   Double_t *covar1=(Double_t*) track1.GetCovariance();
980   Double_t *param2=(Double_t*) track2.GetParameter();
981   Double_t *covar2=(Double_t*) track2.GetCovariance();
982   //
983   // copy data to the matrix
984   for (Int_t ipar=0; ipar<5; ipar++){
985     for (Int_t jpar=0; jpar<5; jpar++){
986       covXk(ipar,jpar) = covar1[track1.GetIndex(ipar, jpar)];
987       measR(ipar,jpar) = covar2[track2.GetIndex(ipar, jpar)];
988       matHk(ipar,jpar)=0;
989       mat1(ipar,jpar)=0;
990     }
991     vecXk(ipar,0) = param1[ipar];
992     vecZk(ipar,0) = param2[ipar];
993     matHk(ipar,ipar)=1;
994     mat1(ipar,ipar)=0;
995   }
996   //
997   //
998   //
999   //
1000   //
1001   vecYk = vecZk-matHk*vecXk;                 // Innovation or measurement residual
1002   matHkT=matHk.T(); matHk.T();
1003   matSk = (matHk*(covXk*matHkT))+measR;      // Innovation (or residual) covariance
1004   matSk.Invert();
1005   matKk = (covXk*matHkT)*matSk;              //  Optimal Kalman gain
1006   vecXk += matKk*vecYk;                      //  updated vector 
1007   covXk2 = (mat1-(matKk*matHk));
1008   covOut =  covXk2*covXk; 
1009   //
1010   //
1011   //
1012   // copy from matrix to parameters
1013   if (0) {
1014     vecXk.Print();
1015     vecZk.Print();
1016     //
1017     measR.Print();
1018     covXk.Print();
1019     covOut.Print();
1020     //
1021     track1.Print();
1022     track2.Print();
1023   }
1024
1025   for (Int_t ipar=0; ipar<5; ipar++){
1026     param1[ipar]= vecXk(ipar,0) ;
1027     for (Int_t jpar=0; jpar<5; jpar++){
1028       covar1[track1.GetIndex(ipar, jpar)]=covOut(ipar,jpar);
1029     }
1030   }
1031 }
1032
1033
1034
1035