PWG4/totEt/AliAnalysisEtCommon.cxx

   1 //Created by Christine Nattrass, Rebecca Scott, Irakli Martashvili
   2 //University of Tennessee at Knoxville
   3 //
   4 // This class is designed for the analysis of the hadronic component of
   5 // transverse energy.  It is used by AliAnalysisTaskHadEt.
   6 // This gets information about the hadronic component of the transverse energy
   7 // from tracks reconstructed in an event
   8 // it has daughters, AliAnalysisEtCommonMonteCarlo and
   9 // AliAnalysisEtCommonReconstructed which loop over either Monte Carlo data or
  10 // real data to get Et
  11
  12 #include "AliAnalysisEtCommon.h"
  13 #include "TMath.h"
  14 #include "TList.h"
  15 #include "TH1F.h"
  16 #include "TH2F.h"
  17 #include "TF1.h"
  18 #include <iostream>
  19 #include "AliAnalysisEtCuts.h"
  20 #include "AliMCEvent.h"
  21 #include "AliVEvent.h"
  22 #include "AliStack.h"
  23 #include "AliESDtrackCuts.h"
  24 #include "TDatabasePDG.h"
  25 #include "TParticle.h"
  26 #include "Rtypes.h"
  27 #include "AliPDG.h"
  28
  29 using namespace std;
  30
  31 ClassImp(AliAnalysisEtCommon);
  32 //These are from the PDG database but by making them static the code is a bit more efficient and has no problems running with the plugin
  33 //Cuts are defined in $ROOTSYS/etc/pdg_table.txt
  34
  35 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgPionMass = 0.13957;
  36 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgKaonMass = 0.493677;
  37 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgProtonMass = 0.938272;
  38 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgElectronMass = 0.000510999;
  39 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgPiPlusCode = 211;
  40 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgPiMinusCode = -211;
  41 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgKPlusCode = 321;
  42 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgKMinusCode = -321;
  43 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgProtonCode = 2212;
  44 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiProtonCode = -2212;
  45 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgLambdaCode = 3122;
  46 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiLambdaCode = -3122;
  47 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgK0SCode = 310;
  48 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgOmegaCode = 3334;
  49 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiOmegaCode = -3334;
  50 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgXi0Code = 3322;
  51 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiXi0Code = -3322;
  52 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgXiCode = 3312;
  53 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiXiCode = -3312;
  54 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgSigmaCode = 3112;
  55 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiSigmaCode = -3112;
  56 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgK0LCode = 130;
  57 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgNeutronCode = 2112;
  58 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiNeutronCode = -2112;
  59 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgEPlusCode = -11;
  60 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgEMinusCode = 11;
  61 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgMuPlusCode = -13;
  62 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgMuMinusCode = 13;
  63 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgGammaCode = 22;
  64 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgPi0Code = 111;
  65 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgEtaCode = 221;
  66 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgOmega0Code = 223;
  67
  68
  69
  70 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgPtTPCCutOff = 0.15;
  71 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgPtITSCutOff = 0.10;
  72
  73 AliAnalysisEtCommon::AliAnalysisEtCommon() : TObject()
  74                                            ,fHistogramNameSuffix("")
  75                                            ,fCuts(0)
  76                                            ,fDataSet(2010)
  77                                            ,fEsdtrackCutsITSTPC(0)
  78                                            ,fEsdtrackCutsTPC(0)
  79                                            ,fEsdtrackCutsITS(0)
  80                                            ,fK0PythiaD6T(0)
  81                                            ,fLambdaPythiaD6T(0)
  82                                            ,fAntiLambdaPythiaD6T(0)
  83                                            ,fK0Data(0)
  84                                            ,fLambdaData(0)
  85                                            ,fAntiLambdaData(0)
  86                                            ,fLambdaEnhancement(0)
  87                                            ,fProtonEnhancement(0)
  88                                            ,fCentralityMethod("V0M")
  89                                            ,fNCentBins(21)
  90                                            ,fCentBin(-1)
  91 {//default constructor
  92
  93 }
  94
  95 AliAnalysisEtCommon::~AliAnalysisEtCommon()
  96 {//destructor
  97   delete fCuts;
  98   delete fEsdtrackCutsITSTPC;
  99   delete fEsdtrackCutsITS;
 100   delete fEsdtrackCutsTPC;
 101   delete fK0PythiaD6T;
 102   delete fLambdaPythiaD6T;
 103   delete fAntiLambdaPythiaD6T;
 104   delete fK0Data;
 105   delete fLambdaData;
 106   delete fAntiLambdaData;
 107   delete fLambdaEnhancement;
 108   delete fProtonEnhancement;
 109 }
 110
 111 Int_t AliAnalysisEtCommon::AnalyseEvent(AliVEvent */*event*/)
 112 { //this line is basically here to eliminate a compiler warning that event is not used.  Making it a virtual function did not work with the plugin.
 113 //  cout << "This event has " << event->GetNumberOfTracks() << " tracks" << endl;
 114   ResetEventValues();
 115   return 0;
 116 }
 117
 118
 119 void AliAnalysisEtCommon::Init()
 120 {// clear variables, set up cuts and PDG info
 121   //MyFunction * fptr = new MyFunction(....);  // create the user function class
 122   //TF1 * f = new TF1("f",fptr,&MyFunction::Evaluate,0,1,npar,"MyFunction","Evaluate");   // create TF1 class.
 123   AliAnalysisLevyPt *function = new AliAnalysisLevyPt();
 124   //parameter 0 = dNdy
 125   //parameter 1 = temp
 126   //parameter 2 = power
 127   if(fK0PythiaD6T) delete fK0PythiaD6T;
 128   if(fLambdaPythiaD6T) delete fLambdaPythiaD6T;
 129   if(fAntiLambdaPythiaD6T) delete fAntiLambdaPythiaD6T;
 130   if(fK0Data) delete fK0Data;
 131   if(fLambdaData) delete fLambdaData;
 132   if(fAntiLambdaData) delete fAntiLambdaData;
 133   fK0PythiaD6T = new TF1("K0PythiaD6T",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,4,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 134   fLambdaPythiaD6T = new TF1("LambdaPythiaD6T",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,4,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 135   fAntiLambdaPythiaD6T = new TF1("LambdaPythiaD6T",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,4,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 136   fK0Data = new TF1("K0Data",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,4,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 137   fLambdaData = new TF1("LambdaData",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,4,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 138   fAntiLambdaData = new TF1("LambdaData",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,4,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 139   fK0PythiaD6T->FixParameter(3,0.493677);
 140   fK0Data->FixParameter(3,0.493677);
 141   fLambdaPythiaD6T->FixParameter(3,1.115683);
 142   fAntiLambdaPythiaD6T->FixParameter(3,1.115683);
 143   fLambdaData->FixParameter(3,1.115683);
 144   fAntiLambdaData->FixParameter(3,1.115683);
 145   if(fDataSet==2009){
 146     //These data are from the ALICE 900 GeV p+p paper
 147     fK0PythiaD6T->SetParameter(0,0.1437);
 148     fK0PythiaD6T->SetParameter(1,0.1497);
 149     fK0PythiaD6T->SetParameter(2,6.94);
 150     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.0213);
 151     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.1315);
 152     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,4.60);
 153     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.0213);
 154     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.1315);
 155     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,4.60);
 156     fK0Data->SetParameter(0,0.184);
 157     fK0Data->SetParameter(1,0.168);
 158     fK0Data->SetParameter(2,6.6);
 159     fLambdaData->SetParameter(0,0.048);
 160     fLambdaData->SetParameter(1,0.229);
 161     fLambdaData->SetParameter(2,10.8);
 162     fAntiLambdaData->SetParameter(0,0.047);
 163     fAntiLambdaData->SetParameter(1,0.210);
 164     fAntiLambdaData->SetParameter(2,9.2);
 165   }
 166   if(fDataSet==2010 ||fDataSet==20100 ){
 167     //These data are from the CMS analysis note on 7 TeV spectra
 168     //http://cdsweb.cern.ch/record/1279344/files/QCD-10-007-pas.pdf
 169     //Note the CMS parameterization of the Levy function differs from the ALICE parameterization by a constant.
 170     //CMS does not list the overall constant in their fit, the ratios of the dN/dy(y=0) is used.
 171     fK0PythiaD6T->SetParameter(0,0.72);
 172     fK0PythiaD6T->SetParameter(1,0.183);
 173     fK0PythiaD6T->SetParameter(2,7.41);
 174     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.54);
 175     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.216);
 176     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,5.71);
 177     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.54);
 178     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.216);
 179     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,5.71);
 180     fK0Data->SetParameter(0,1.0);
 181     fK0Data->SetParameter(1,0.215);
 182     fK0Data->SetParameter(2,6.79);
 183     fLambdaData->SetParameter(0,1.0);
 184     fLambdaData->SetParameter(1,0.290);
 185     fLambdaData->SetParameter(2,9.28);
 186     fAntiLambdaData->SetParameter(0,1.0);
 187     fAntiLambdaData->SetParameter(1,0.290);
 188     fAntiLambdaData->SetParameter(2,9.28);
 189   }
 190   if(fLambdaEnhancement) delete fLambdaEnhancement;
 191   fLambdaEnhancement = new TF1("fLambdaEnhancement","([0]*pow(x,[1])*exp(-pow(x/[2],[3])))/([4]*exp(-pow([5]/x,[6]))+[7]*x)",0,50);
 192    fLambdaEnhancement->SetParameter(0,0.5630487);
 193    fLambdaEnhancement->SetParameter(1,1.388818);
 194    fLambdaEnhancement->SetParameter(2,3.954147);
 195    fLambdaEnhancement->SetParameter(3,3.443772);
 196    fLambdaEnhancement->SetParameter(4,2.844288);
 197    fLambdaEnhancement->SetParameter(5,2);
 198    fLambdaEnhancement->SetParameter(6,0.4747893);
 199    fLambdaEnhancement->SetParameter(7,-0.2250856);
 200    if(fProtonEnhancement) delete fProtonEnhancement;
 201    fProtonEnhancement = new TF1("fProtonEnhancement","[0]*pow(x,[1])*exp(-pow(x/[2],[3]))/([4]+[5]*x)",0,50);
 202    fProtonEnhancement->SetParameter(0,0.5630487*1.6);
 203    fProtonEnhancement->SetParameter(1,1.388818);
 204    fProtonEnhancement->SetParameter(2,3.954147/1.5);
 205    fProtonEnhancement->SetParameter(3,3.443772/2.5);
 206    fProtonEnhancement->SetParameter(4,0.5);
 207    fProtonEnhancement->SetParameter(5,-.03);
 208 }
 209
 210 void AliAnalysisEtCommon::ResetEventValues()
 211 {//Resets event values of et to zero
 212
 213   if (!fCuts) { // some Init's needed
 214     cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " : Init " << endl;
 215     if (!fCuts) {
 216       cout << " setting up Cuts " << endl;
 217       fCuts = new AliAnalysisEtCuts();
 218     }
 219   }
 220 }
 221
 222
 223 Float_t AliAnalysisEtCommon::Et(TParticle *part, float mass){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
 224   if(mass+1000<0.01){//if no mass given return default.  The default argument is -1000
 225     if(TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2212 || TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2112){
 226       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2112){//antiproton or antineutron
 227         //for antinucleons we specifically want to return the kinetic energy plus twice the rest mass
 228         return (part->Energy()+part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
 229       }
 230       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==2112){//proton or neutron
 231         //for nucleons we specifically want to return the kinetic energy only
 232         return (part->Energy()-part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
 233       }
 234     }
 235     else{//otherwise go to the default
 236       return part->Energy()*TMath::Sin(part->Theta());
 237     }
 238   }
 239   else{//otherwise use the mass that was given
 240     return (TMath::Sqrt(TMath::Power(part->P(),2.0)+TMath::Power(mass,2.0)))*TMath::Sin(part->Theta());
 241   }
 242   return 0.0;
 243 }
 244 Float_t AliAnalysisEtCommon::Et(Float_t p, Float_t theta, Int_t pid, Short_t charge) const {//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
 245   if(pid==fgPiPlusCode || pid==fgPiMinusCode){//Nothing special for pions
 246     return TMath::Sqrt(p*p + fgPionMass*fgPionMass) * TMath::Sin(theta);
 247   }
 248   if(pid==fgKPlusCode || pid==fgKMinusCode){//Nothing special for kaons
 249     return TMath::Sqrt(p*p + fgKaonMass*fgKaonMass) * TMath::Sin(theta);
 250   }
 251   if(pid==fgEPlusCode || pid==fgEMinusCode){//Nothing special for electrons
 252     return TMath::Sqrt(p*p + fgElectronMass*fgElectronMass) * TMath::Sin(theta);
 253   }
 254   if(pid==fgProtonCode || pid==fgAntiProtonCode){//But for protons we must be careful...
 255     if(charge<0.0){//antiprotns: kinetic energy plus twice the rest mass
 256       return (TMath::Sqrt(p*p + fgProtonMass*fgProtonMass) + fgProtonMass) * TMath::Sin(theta);
 257     }
 258     if(charge>0.0){//antiprotns: kinetic energy only
 259       return (TMath::Sqrt(p*p + fgProtonMass*fgProtonMass) - fgProtonMass) * TMath::Sin(theta);
 260     }
 261   }
 262   cerr<<"Uh-oh!  Et not set properly!"<<endl;
 263   return 0.0;
 264 }
 265
 266 Float_t AliAnalysisEtCommon::K0Weight(Float_t pt){
 267   Float_t data = fK0Data->Eval(pt);
 268   Float_t mc = fK0PythiaD6T->Eval(pt);
 269   return data/mc;
 270 }
 271 Float_t AliAnalysisEtCommon::LambdaWeight(Float_t pt){
 272   Float_t data = fLambdaData->Eval(pt);
 273   Float_t mc = fLambdaPythiaD6T->Eval(pt);
 274   return data/mc;
 275 }
 276 Float_t AliAnalysisEtCommon::AntiLambdaWeight(Float_t pt){
 277   Float_t data = fAntiLambdaData->Eval(pt);
 278   Float_t mc = fAntiLambdaPythiaD6T->Eval(pt);
 279   return data/mc;
 280 }
 281
 282 Float_t AliAnalysisEtCommon::LambdaBaryonEnhancement(Float_t pt){
 283   if(pt<0.8) return 1.0;
 284   return fLambdaEnhancement->Eval(pt);
 285 };//Function which gives the factor to reweigh a lambda or antilambda so it roughly matches baryon enhancement seen at RHIC
 286 Float_t AliAnalysisEtCommon::ProtonBaryonEnhancement(Float_t pt){
 287   if(pt<0.8) return 1.0;
 288   return fProtonEnhancement->Eval(pt);
 289 }//Function which gives the factor to reweigh a lambda or antilambda so it roughly matches baryon enhancement seen at RHIC