ROOT Tutorial Parte 3

1. ROOT Tutorial Parte 3

2. Esempio: distribuzione uniforme in x, gaussiana in y void randomGaus(){ Double_t x, y; TH2D *h2 = new TH2D(“h2”,”Uniform Distribution”, 100,0,10,100,0,10); for(Int_t i=0; i < 100000; i++){ x = gRandom->Uniform(0,10); y = gRandom->Gaus(5,1); h2->Fill(x,y); } gStyle->SetPalette(1); h2->Draw(); } h2->Draw(“colz”); h2->Draw(“lego”);

3. Esempio: distribuzione uniforme nello spazio Estrazione uniforme (,)? void sfera(){ Int_t raggio=1; Double_t teta, phi; TH3D *hsemisfera = new TH3D("hsemisfera","hsemisfera",200,-1,1,200,-1,1,100,0,1); for(Int_t i=0; i<10000; i++){ teta = gRandom->Uniform(0,TMath::Pi()/2); //semisfera // teta = gRandom->Uniform(0,TMath::Pi()); // sfera phi = gRandom->Uniform(0,2*TMath::Pi()); Double_t x = raggio * TMath::Cos(phi)*TMath::Sin(teta); Double_t y = raggio * TMath::Sin(phi)*TMath::Sin(teta); Double_t z = raggio * TMath::Cos(teta); hsemisfera->Fill(x,y,z); } hsemisfera->Draw(); }

4. Estrazione uniforme in  e in sin() void sfera2(){ Int_t raggio=1; Double_t teta, phi; TH3D *hsemisfera = new TH3D("hsemisfera","hsemisfera",200,-1,1,200,-1,1,100,0,1); for(Int_t i=0; i<10000; i++){ teta = TMath::ACos(gRandom->Uniform(0,1)); //Semisfera //teta = TMath::ACos(-1 + 2*gRandom->Uniform(0,1)); //Sfera phi = gRandom->Uniform(0,2*TMath::Pi()); Double_t x = raggio * TMath::Cos(phi)*TMath::Sin(teta); Double_t y = raggio * TMath::Sin(phi)*TMath::Sin(teta); Double_t z = raggio * TMath::Cos(teta); hsemisfera->Fill(x,y,z); } hsemisfera->Draw(); }

5. ROOT Files Si tratta di file salvati in un formato leggibile da ROOT. Può contenere vari tipi di oggetti. Esempio: TFile f(“esempio.root","recreate"); h0->Write(); f.Close(); Per creare un file ROOT e salvare un istogramma Opzioni: NEW, CREATE, RECREATE, UPDATE, READ Per aprire un file ROOT e vederne il contenuto TFile f("demo.root"); TBrowser browser;

6. Tree ROOT Ogni esperimento di fisica nucleare produce in genere degli eventi, definiti da una serie ordinata di variabili. Esempio: 2 rivelatori in coincidenza, con le seguenti informazioni: energia depositata in ciascuno dei due e tempo di volo tra i due: E1, E2, T • Struttura dell’evento: • N.Evento E1 E2 T • 2.35 3.46 5.61 • 3.43 4.21 5.66 • ……………………………. • ……………………… Il programma di acquisizione dati scriverà in un file, evento per evento, questa serie ordinata di numeri, per la loro successiva analisi I Tree di ROOT permettono di conservare facilmente queste strutture dati e consentono un’analisi multiparametrica

7. Creare e riempire un Tree Creare un oggetto TTree TTree *tree = new TTree(“tree","A ROOT tree"); Aggiungere i Branches Double_t var; tree->Branch(“var",&var,”var/D”); Riempire il tree tree->Fill(); Scrivere un tree in un file tree->Write();

8. Esempio void createtree(){ //Output ROOT file TFile *f = new TFile("esempiotree.root","RECREATE"); //Output tree TTree *myTree = new TTree("myTree","a ROOT tree"); Int_t evno; Float_t var1, var2, var3; myTree->Branch("evno",&evno,"evno/I"); myTree->Branch("var1",&var1,"var1/F"); myTree->Branch("var2",&var2,"var2/F"); myTree->Branch("var3",&var3,"var3/F"); for(Int_t i=0; i<1000; i++){ evno = i; var1 = gRandom->Uniform(); var2 = gRandom->Exp(1); var3 = gRandom->Gaus(0,1); myTree->Fill(); } myTree->Write(); f->Close(); }

9. Alcuni metodi utili per l’analisi di un Tree (interattivamente) root[ ]> myTree- >Scan() root[ ]> myTree- >Print() root[ ]> myTree->Draw(“var3”) 1D root[ ]> myTree->Draw(“var1:var2”) 2D root[ ]> myTree->Draw(“var1:var2”, “”, “lego2”) 2D con opzioni root[ ]> myTree->Draw(“var1:var2”, “evno<500”, “lego”) 2D con taglio root[ ]> myTree->Draw(“var1:var2:var3”) 3D root[ ]> myTree->Fit(“gaus”, “var3”) Fit root[ ]> myTree->Fit(“gaus”, “var3”, “cut”) Fit con taglio void readtree(){ TFile *f = new TFile("esempiotree.root"); TTree *tree = (TTree*)f->Get("myTree"); Int_t evno; Float_t var1, var2, var3; tree->SetBranchAddress("evno",&evno); tree->SetBranchAddress("var1",&var1); tree->SetBranchAddress("var2",&var2); tree->SetBranchAddress("var3",&var3); tree->Draw("var3","evno<500"); } Leggere un tree da un file ROOT

10. Un esempio di analisi su dati simulati Diverse particelle (p, π, K in una certa proporzione) Rivelatore costituito da 3 rivelatori sottili e da un rivelatore spesso in silicio Output: Un file di Root con 50000 eventi simulati che contengono: N.evento, Tipo di particella, Impulso, E1, E2, E3, Etot Esercitazione: Costruire gli spettri dell’energia depositata in ciascuno dei rivelatori

11. Contenuto del Tree (file “deltae.root”) Kpart=8 (pioni), 11 (kaoni), 14 (protoni)

13. Leggere il file deltae.root void deltae(){ TFile *f = new TFile("deltae.root"); TTree *tree = (TTree*)f->Get("tree"); Int_t iev, kpart; Double_t pmod, e1, e2, e3, etot; tree->SetBranchAddress("iev",&iev); tree->SetBranchAddress("kpart",&kpart); tree->SetBranchAddress("pmod",&pmod); tree->SetBranchAddress("e1",&e1); tree->SetBranchAddress("e2",&e2); tree->SetBranchAddress("e3",&e3); tree->SetBranchAddress("etot",&etot); …

14. Un esempio di analisi su dati simulati Esercitazioni: 1 Costruire gli spettri dell’energia depositata in ciascuno dei rivelatori 2 Costruire gli spettri selezionando le particelle incidenti 3 Costruire dei plot bidimensionali Ej-Etot per j=1, 2, 3 (matrici DeltaE-E) 4 Studiare l’effetto dell’impulso delle particelle incidenti 5 Studiare l’effetto dell’inclinazione della traccia

15. Costruire gli spettri dell’energia depositata in ciascuno dei rivelatori … Tree->Draw(“e1”); } Costruire gli spettri selezionando le particelle incidenti … Tree->Draw(“e1”, “kpart==14”); } Costruire dei plot bidimensionali … Tree->Draw(“e1:etot”); //Oppure TH2D *h2 = new TH2D("h2","deltaE-E",300,0,150,50,0,2.5); for(Int_t i = 0; i < tree->GetEntries(); i++){ tree->GetEntry(i); h2->Fill(etot,e1); } gStyle->SetPalette(1); h2->Draw("colz"); }

16. Studiare l’effetto dell’impulso Tree->Draw(“e1:etot”,”kpart==11&&pmod<0.4”) Studiare l’effetto dell’inclinazione della traccia Tree->Draw(“etot”,”kpart==8”) deltae.root deltae_cono.root