PWG3/vertexingHF/AliHFPtSpectrum.h

   1 #ifndef ALIHFPTSPECTRUM_H
   2 #define ALIHFPTSPECTRUM_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-2010, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 //***********************************************************************
   8 // Class AliHFPtSpectrum
   9 // Base class for feed-down corrections on heavy-flavour decays
  10 // computes the cross-section via one of the three implemented methods:
  11 //   0) Consider no feed-down prediction
  12 //   1) Subtract the feed-down with the "fc" method
  13 //       Yield = Reco * fc;  where fc = 1 / ( 1 + (eff_b/eff_c)*(N_b/N_c) ) ;
  14 //   2) Subtract the feed-down with the "Nb" method
  15 //       Yield = Reco - Feed-down (exact formula on the function implementation)
  16 //
  17 //  (the corrected yields per bin are divided by the bin-width)
  18 //
  19 // Author: Z.Conesa, zconesa@in2p3.fr
  20 //***********************************************************************
  21
  22 #include "TNamed.h"
  23 #include "TH1.h"
  24 #include "TGraphAsymmErrors.h"
  25
  26 class AliHFPtSpectrum: public TNamed
  27 {
  28
  29  public:
  30
  31   // Constructor
  32   AliHFPtSpectrum(const char* name="AliHFPtSpectrum", const char* title="HF feed down correction class", Int_t option=1);
  33   // Copy constructor
  34   AliHFPtSpectrum(const AliHFPtSpectrum &rhs);
  35   // Assignment operator
  36   AliHFPtSpectrum& operator=(const AliHFPtSpectrum &source);
  37   // Destructor
  38   virtual ~AliHFPtSpectrum();
  39
  40   //
  41   // Setters
  42   //
  43   // Set the theoretical direct & feeddown pt spectrum
  44   void SetMCptSpectra(TH1 *hDirect, TH1 *hFeedDown);
  45   // Set the theoretical feeddown pt spectrum
  46   void SetFeedDownMCptSpectra(TH1 *hFeedDown);
  47   // Set the theoretical direct & feeddown pt spectrum upper and lower bounds
  48   void SetMCptDistributionsBounds(TH1 *hDirectMax, TH1 *hDirectMin, TH1 *hFeedDownMax, TH1 *hFeedDownMin);
  49   // Set the theoretical feeddown pt spectrum upper and lower bounds
  50   void SetFeedDownMCptDistributionsBounds(TH1 *hFeedDownMax, TH1 *hFeedDownMin);
  51   // Set the acceptance and efficiency corrections for direct
  52   void SetDirectAccEffCorrection(TH1 *hDirectEff);
  53   // Set the acceptance and efficiency corrections for direct & feeddown
  54   void SetAccEffCorrection(TH1 *hDirectEff, TH1 *hFeedDownEff);
  55   // Set the reconstructed spectrum
  56   void SetReconstructedSpectrum(TH1 *hRec);
  57   // Set the calculation option flag for feed-down correction: 0=none, 1=fc , 2=Nb
  58   void SetFeedDownCalculationOption(Int_t option){ fFeedDownOption = option; }
  59   // Set if the calculation has to consider asymmetric uncertaInt_ties or not
  60   void SetComputeAsymmetricUncertainties(Bool_t flag){ fAsymUncertainties = flag; }
  61   // Set the luminosity and its uncertainty
  62   void SetLuminosity(Double_t luminosity, Double_t unc){
  63     fLuminosity[0]=luminosity;  fLuminosity[1]=unc;
  64   }
  65   // Set the trigger efficiency and its uncertainty
  66   void SetTriggerEfficiency(Double_t efficiency, Double_t unc){
  67     fTrigEfficiency[0]=efficiency; fTrigEfficiency[1]=unc;
  68   }
  69
  70   //
  71   // Getters
  72   //
  73   // Return the theoretical predictions used for the calculation (rebinned if needed)
  74   TH1 * GetDirectTheoreticalSpectrum() { return (fhDirectMCpt ? fhDirectMCpt : NULL); }
  75   TH1 * GetDirectTheoreticalUpperLimitSpectrum() { return (fhDirectMCptMax ? fhDirectMCptMax : NULL); }
  76   TH1 * GetDirectTheoreticalLowerLimitSpectrum() { return (fhDirectMCptMin ? fhDirectMCptMin : NULL); }
  77   TH1 * GetFeedDownTheoreticalSpectrum() { return (fhFeedDownMCpt ? fhFeedDownMCpt : NULL); }
  78   TH1 * GetFeedDownTheoreticalUpperLimitSpectrum() { return (fhFeedDownMCptMax ? fhFeedDownMCptMax : NULL); }
  79   TH1 * GetFeedDownTheoreticalLowerLimitSpectrum() { return (fhFeedDownMCptMin ? fhFeedDownMCptMin : NULL); }
  80   // Return the acceptance and efficiency corrections (rebinned if needed)
  81   TH1 * GetDirectAccEffCorrection() { return (fhDirectEffpt ? fhDirectEffpt : NULL); }
  82   TH1 * GetFeedDownAccEffCorrection() { return (fhFeedDownEffpt ? fhFeedDownEffpt : NULL); }
  83   // Return the TGraphAsymmErrors of the feed-down correction
  84   TGraphAsymmErrors * GetFeedDownCorrectionFc() { return (fgFc ?  fgFc : NULL); }
  85   // Return the histogram of the feed-down correction
  86   TH1 * GetHistoFeedDownCorrectionFc() { return (fhFc ?  fhFc : NULL); }
  87   // Return the histograms of the feed-down correction bounds
  88   TH1 * GetHistoUpperLimitFeedDownCorrectionFc() { return (fhFcMax ? fhFcMax : NULL); }
  89   TH1 * GetHistoLowerLimitFeedDownCorrectionFc() { return (fhFcMin ? fhFcMin : NULL); }
  90   // Return the TGraphAsymmErrors of the yield after feed-down correction
  91   TGraphAsymmErrors * GetFeedDownCorrectedSpectrum() { return (fgYieldCorr ? fgYieldCorr : NULL); }
  92   // Return the histogram of the yield after feed-down correction
  93   TH1 * GetHistoFeedDownCorrectedSpectrum() { return (fhYieldCorr ? fhYieldCorr : NULL); }
  94   // Return the histogram of the yield after feed-down correction bounds
  95   TH1 * GetHistoUpperLimitFeedDownCorrectedSpectrum() { return (fhYieldCorrMax ? fhYieldCorrMax : NULL); }
  96   TH1 * GetHistoLowerLimitFeedDownCorrectedSpectrum() { return (fhYieldCorrMin ? fhYieldCorrMin : NULL); }
  97   // Return the equivalent invariant cross-section TGraphAsymmErrors
  98   TGraphAsymmErrors * GetCrossSectionFromYieldSpectrum() { return (fgSigmaCorr ? fgSigmaCorr : NULL); }
  99   // Return the equivalent invariant cross-section histogram
 100   TH1 * GetHistoCrossSectionFromYieldSpectrum() { return (fhSigmaCorr ? fhSigmaCorr : NULL); }
 101   // Return the equivalent invariant cross-section histogram bounds
 102   TH1 * GetHistoUpperLimitCrossSectionFromYieldSpectrum() { return (fhSigmaCorrMax ? fhSigmaCorrMax : NULL); }
 103   TH1 * GetHistoLowerLimitCrossSectionFromYieldSpectrum() { return (fhSigmaCorrMin ? fhSigmaCorrMin : NULL); }
 104
 105   //
 106   // Main function:
 107   //    Compute the invariant cross-section from the yield (correct it)
 108   // variables : analysed delta_y, BR for the final correction, BR b --> decay (relative to the input theoretical prediction)
 109   void ComputeHFPtSpectrum(Double_t deltaY=1.0, Double_t branchingRatioC=1.0, Double_t branchingRatioBintoFinalDecay=1.0);
 110
 111   //
 112   // Basic functions
 113   //
 114   TH1 * EstimateAndSetDirectEfficiencyRecoBin(TH1 *hSimu, TH1 *hReco);
 115   TH1 * EstimateAndSetFeedDownEfficiencyRecoBin(TH1 *hSimu, TH1 *hReco);
 116
 117   //
 118   // Functions to  reweight histograms for testing purposes:
 119   //   to reweight the simulation: hToReweight is reweighted as hReference/hToReweight
 120   TH1 * ReweightHisto(TH1 *hToReweight, TH1 *hReference);
 121   //   to reweight the reco-histos: hRecToReweight is reweighted as hReference/hMCToReweight
 122   TH1 * ReweightRecHisto(TH1 *hRecToReweight, TH1 *hMCToReweight, TH1 *hMCReference);
 123
 124
 125  protected:
 126
 127   // Initialization
 128   Bool_t Initialize();
 129
 130   // Basic functions
 131   //
 132   // Compute the feed-down correction via fc-method
 133   void CalculateFeedDownCorrectionFc();
 134   // Correct the yield for feed-down correction via fc-method
 135   void CalculateFeedDownCorrectedSpectrumFc();
 136   // Correct the yield for feed-down correction via Nb-method
 137   void CalculateFeedDownCorrectedSpectrumNb(Double_t deltaY, Double_t branchingRatioBintoFinalDecay);
 138
 139   // Check histograms consistency function
 140   Bool_t CheckHistosConsistency(TH1 *h1, TH1 *h2);
 141   // Function to rebin the theoretical spectra in the data-reconstructed spectra binning
 142   TH1 * RebinTheoreticalSpectra(TH1 *hTheory);
 143   // Function to estimate the efficiency in the data-reconstructed spectra binning
 144   TH1 * EstimateEfficiencyRecoBin(TH1 *hSimu, TH1 *hReco);
 145
 146   //
 147   // Input spectra
 148   //
 149   TH1 *fhDirectMCpt;            // Input MC c-->D spectra
 150   TH1 *fhFeedDownMCpt;          // Input MC b-->D spectra
 151   TH1 *fhDirectMCptMax;         // Input MC maximum c-->D spectra
 152   TH1 *fhDirectMCptMin;         // Input MC minimum c-->D spectra
 153   TH1 *fhFeedDownMCptMax;       // Input MC maximum b-->D spectra
 154   TH1 *fhFeedDownMCptMin;       // Input MC minimum b-->D spectra
 155   TH1 *fhDirectEffpt;           // c-->D Acceptance and efficiency correction
 156   TH1 *fhFeedDownEffpt;         // b-->D Acceptance and efficiency correction
 157   TH1 *fhRECpt;                 // all reconstructed D
 158   //
 159   // Normalization factors
 160   Double_t fLuminosity[2];           // analyzed luminosity & uncertainty
 161   Double_t fTrigEfficiency[2];       // trigger efficiency & uncertainty
 162
 163   //
 164   // Output spectra
 165   //
 166   TH1 *fhFc;                            // Correction histo fc = 1 / ( 1 + (eff_b/eff_c)*(N_b/N_c) )
 167   TH1 *fhFcMax;                         // Maximum fc histo
 168   TH1 *fhFcMin;                         // Minimum fc histo
 169   TGraphAsymmErrors * fgFc;             // Correction as TGraphAsymmErrors
 170   TH1 *fhYieldCorr;                     // Corrected yield
 171   TH1 *fhYieldCorrMax;                  // Maximum corrected yield
 172   TH1 *fhYieldCorrMin;                  // Minimum corrected yield
 173   TGraphAsymmErrors * fgYieldCorr;      // Corrected yield as TGraphAsymmErrors
 174   TH1 *fhSigmaCorr;                     // Corrected cross-section
 175   TH1 *fhSigmaCorrMax;                  // Maximum corrected cross-section
 176   TH1 *fhSigmaCorrMin;                  // Minimum corrected cross-section
 177   TGraphAsymmErrors * fgSigmaCorr;      // Corrected cross-section as TGraphAsymmErrors
 178
 179   //
 180   Int_t fFeedDownOption;            // feed-down correction flag: 0=none, 1=fc, 2=Nb
 181   Bool_t fAsymUncertainties;        // flag: asymmetric uncertainties are (1) or not (0) considered
 182
 183
 184   ClassDef(AliHFPtSpectrum,1) // Class for Heavy Flavor spectra corrections
 185 };
 186
 187 #endif