PWG4/totEt/AliAnalysisHadEt.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, AliAnalysisHadEtMonteCarlo and
   9 // AliAnalysisHadEtReconstructed which loop over either Monte Carlo data or
  10 // real data to get Et
  11
  12 #include "AliAnalysisHadEt.h"
  13 #include "TMath.h"
  14 #include "TList.h"
  15 #include "TH1F.h"
  16 #include "TH2F.h"
  17 #include <iostream>
  18 #include "AliAnalysisEtCuts.h"
  19 #include "AliMCEvent.h"
  20 #include "AliVEvent.h"
  21 #include "AliStack.h"
  22 #include "AliESDtrackCuts.h"
  23 #include "TDatabasePDG.h"
  24 #include "TParticle.h"
  25 #include "Rtypes.h"
  26
  27 using namespace std;
  28
  29 ClassImp(AliAnalysisHadEt);
  30
  31
  32 Int_t AliAnalysisHadEt::fgnumOfEtaBins = 46;
  33 Float_t AliAnalysisHadEt::fgEtaAxis[47]={-0.78, -0.74, -0.7, -0.66, -0.62, -0.58, -0.54, -0.5, -0.46, -0.42, -0.38, -0.34, -0.3, -0.26, -0.22, -0.18, -0.14, -0.12, -0.1, -0.08, -0.06, -0.04, -0.02, -0.0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1, 0.12, 0.14, 0.18, 0.22, 0.26, 0.3, 0.34, 0.38, 0.42, 0.46, 0.5, 0.54, 0.58, 0.62, 0.66, 0.7, 0.74, 0.78};
  34 Int_t AliAnalysisHadEt::fgNumOfPtBins = 111;
  35 Float_t AliAnalysisHadEt::fgPtAxis[117]=
  36   {0.0,0.01,0.02,0.03,0.04, 0.05, 0.06,0.07,0.08,0.09, 0.10,0.11, .12,0.13, .14,0.15, .16,0.17, .18,0.19,
  37    0.2, .22, .24, .26, .28, 0.30, 0.32, .34, .36, .38, 0.40, .42, .44, .46, .48,
  38    0.5, .52, .54, .56, .58, 0.60, 0.62, .64, .66, .68, 0.70, .72, .74, .76, .78,
  39    .80, .82, .84, .86, .88, 0.90, 0.92, .94, .96, .98, 1.00,1.05, 1.1,1.15, 1.2,
  40   1.25, 1.3,1.35,1.40,1.45, 1.50, 1.55, 1.6,1.65, 1.7, 1.75, 1.8,1.85, 1.9,1.95,
  41    2.0, 2.2, 2.4, 2.6, 2.8, 3.00, 3.20, 3.4, 3.6, 3.8, 4.00, 4.2, 4.4, 4.6, 4.8,
  42    5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.50, 8.00, 8.5, 9.0, 9.5, 10.0,12.0,14.0,16.0,18.0,
  43   20.0,25.0,30.0,35.0,40.0, 45.0, 50.0};
  44
  45 AliAnalysisHadEt::AliAnalysisHadEt() :
  46         fHistogramNameSuffix("")
  47         ,fCuts(0)
  48         ,fPdgDB(0)
  49         ,fPiPlusCode(0)
  50         ,fPiMinusCode(0)
  51         ,fKPlusCode(0)
  52         ,fKMinusCode(0)
  53         ,fProtonCode(0)
  54         ,fAntiProtonCode(0)
  55         ,fLambdaCode(0)
  56         ,fAntiLambdaCode(0)
  57         ,fK0SCode(0)
  58         ,fOmegaCode(0)
  59         ,fAntiOmegaCode(0)
  60         ,fXi0Code(0)
  61         ,fAntiXi0Code(0)
  62         ,fXiCode(0)
  63         ,fAntiXiCode(0)
  64         ,fSigmaCode(0)
  65         ,fAntiSigmaCode(0)
  66         ,fK0LCode(0)
  67         ,fNeutronCode(0)
  68         ,fAntiNeutronCode(0)
  69         ,fEPlusCode(0)
  70         ,fEMinusCode(0)
  71         ,fGammaCode(0)
  72         ,fPi0Code(0)
  73         ,fEtaCode(0)
  74         ,fOmega0Code(0)
  75         ,fPionMass(0)
  76         ,fKaonMass(0)
  77         ,fProtonMass(0)
  78         ,fElectronMass(0)
  79         ,fSumEt(0)
  80         ,fSumEtAcc(0)
  81         ,fTotEt(0)
  82         ,fTotEtAcc(0)
  83         ,fTotNeutralEt(0)
  84         ,fTotNeutralEtAcc(0)
  85         ,fTotChargedEt(0)
  86         ,fTotChargedEtAcc(0)
  87         ,fMultiplicity(0)
  88         ,fChargedMultiplicity(0)
  89         ,fNeutralMultiplicity(0)
  90         ,fEsdtrackCutsITSTPC(0)
  91         ,fEsdtrackCutsTPC(0)
  92         ,fEsdtrackCutsITS(0)
  93         ,fhistoList(0)
  94 {//default constructor
  95
  96 }
  97
  98 AliAnalysisHadEt::~AliAnalysisHadEt()
  99 {//destructor
 100
 101 }
 102
 103 Int_t AliAnalysisHadEt::AnalyseEvent(AliVEvent *event)
 104 { //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.
 105   cout << "This event has " << event->GetNumberOfTracks() << " tracks" << endl;
 106   ResetEventValues();
 107   return 0;
 108 }
 109
 110 void AliAnalysisHadEt::FillOutputList()
 111 {//fill the output histogram list with histograms in all AliAnalysisHadEt's
 112 }
 113
 114 void AliAnalysisHadEt::Init()
 115 {// clear variables, set up cuts and PDG info
 116   ResetEventValues();
 117
 118 }
 119
 120 void AliAnalysisHadEt::CreateHistograms()
 121 {//creates histograms included in all AliAnalysisHadEt's
 122 }
 123
 124 void AliAnalysisHadEt::FillHistograms()
 125 {//Fills histograms filled for all AliAnalysisHadEt's
 126 }
 127
 128 void AliAnalysisHadEt::ResetEventValues()
 129 {//Resets event values of et to zero
 130   fTotEt = 0;
 131   fTotEtAcc = 0;
 132   fTotNeutralEt = 0;
 133   fTotNeutralEtAcc = 0;
 134   fTotChargedEt  = 0;
 135   fTotChargedEtAcc = 0;
 136   fMultiplicity = 0;
 137   fChargedMultiplicity = 0;
 138   fNeutralMultiplicity = 0;
 139
 140   if (!fCuts || !fPdgDB || fPiPlusCode==0) { // some Init's needed
 141     cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " : Init " << endl;
 142     if (!fCuts) {
 143       cout << " setting up Cuts " << endl;
 144       fCuts = new AliAnalysisEtCuts();
 145     }
 146     if(!fPdgDB) {
 147       cout << " setting up PdgDB " << endl;
 148       fPdgDB = new TDatabasePDG();
 149     }
 150
 151     if (fPiPlusCode==0) {
 152       SetParticleCodes();
 153     }
 154   }
 155 }
 156
 157 void AliAnalysisHadEt::SetParticleCodes()
 158 {  //the codes are defined in $ROOTSYS/etc/pdg_table.txt
 159     fPionMass = fPdgDB->GetParticle("pi+")->Mass();
 160     fKaonMass = fPdgDB->GetParticle("K+")->Mass();
 161     fProtonMass = fPdgDB->GetParticle("proton")->Mass();
 162     fElectronMass = fPdgDB->GetParticle("e+")->Mass();
 163     fPiPlusCode = fPdgDB->GetParticle("pi+")->PdgCode();
 164     fPiMinusCode = fPdgDB->GetParticle("pi-")->PdgCode();
 165     fKPlusCode = fPdgDB->GetParticle("K+")->PdgCode();
 166     fKMinusCode = fPdgDB->GetParticle("K-")->PdgCode();
 167     fProtonCode = fPdgDB->GetParticle("proton")->PdgCode();
 168     fAntiProtonCode = fPdgDB->GetParticle("antiproton")->PdgCode();
 169     fLambdaCode = fPdgDB->GetParticle("Lambda0")->PdgCode();
 170     fAntiLambdaCode = fPdgDB->GetParticle("Lambda0_bar")->PdgCode();
 171     fK0SCode = fPdgDB->GetParticle("K_S0")->PdgCode();
 172     fOmegaCode = fPdgDB->GetParticle("Omega-")->PdgCode();
 173     fAntiOmegaCode = fPdgDB->GetParticle("Omega+")->PdgCode();
 174     fXi0Code = fPdgDB->GetParticle("Xi0")->PdgCode();
 175     fAntiXi0Code = fPdgDB->GetParticle("Xi0_bar")->PdgCode();
 176     fXiCode = fPdgDB->GetParticle("Xi-")->PdgCode();
 177     fAntiXiCode = fPdgDB->GetParticle("Xi-_bar")->PdgCode();
 178     fSigmaCode = fPdgDB->GetParticle("Sigma-")->PdgCode();
 179     fAntiSigmaCode = fPdgDB->GetParticle("Sigma+")->PdgCode();
 180     fK0LCode = fPdgDB->GetParticle("K_L0")->PdgCode();
 181     fNeutronCode = fPdgDB->GetParticle("neutron")->PdgCode();
 182     fAntiNeutronCode = fPdgDB->GetParticle("antineutron")->PdgCode();
 183     fEPlusCode = fPdgDB->GetParticle("e+")->PdgCode();
 184     fEMinusCode = fPdgDB->GetParticle("e-")->PdgCode();
 185     fGammaCode =  fPdgDB->GetParticle("gamma")->PdgCode();
 186     fPi0Code =  fPdgDB->GetParticle("pi0")->PdgCode();
 187     fEtaCode =  fPdgDB->GetParticle("eta")->PdgCode();
 188     fOmega0Code =  fPdgDB->GetParticle("omega")->PdgCode();
 189     cout << "Resetting Codes: Pion " << fPiPlusCode
 190          << "," << fPiMinusCode
 191          << " Kaon " << fKPlusCode
 192          << "," << fKMinusCode
 193          << " Gamma "<<fGammaCode
 194          << " Pi0 "<<fPi0Code
 195          << " Eta "<<fEtaCode
 196          << " omega "<<fOmega0Code
 197          << endl;
 198 }
 199
 200 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaPtHisto2D(TString name, TString title)
 201 {     //creates a 2-d histogram in eta and phi and adds it to the list of histograms to be saved
 202   TString *histoname   = new TString();
 203   TString *histotitle   = new TString();
 204
 205   histoname->Append(name);
 206   histotitle->Append(title);
 207   //TH2F *h1 = new TH2F("h1", "Histogram with Gaussian random distribution", fgNumOfPtBins, ptBinsArray, fgnumOfEtaBins, etaBinsArray);
 208
 209   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgNumOfPtBins, fgPtAxis, fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
 210   histo->SetYTitle("#eta");
 211   histo->SetXTitle("p_{T}");
 212   histo->SetZTitle("E_{T}");
 213   histo->Sumw2();
 214   fhistoList->Add(histo);
 215   delete histoname;
 216   delete histotitle;
 217
 218 }
 219
 220 void AliAnalysisHadEt::CreateHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Float_t xlow,Float_t xhigh)
 221 {     //creates a 1d histogram of the given dimensions and adds it to the list of histograms to be saved
 222   TString *histoname   = new TString();
 223   TString *histotitle   = new TString();
 224
 225   //cout<<"creating "<<name<<endl;
 226
 227   histoname->Append(name);
 228   histotitle->Append(title);
 229   // printf("%s \n ",histoname->Data());
 230   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
 231   histo->SetYTitle(ytitle);
 232   histo->SetXTitle(xtitle);
 233   histo->Sumw2();
 234   fhistoList->Add(histo);
 235   delete histoname;
 236   delete histotitle;
 237
 238 }
 239 void AliAnalysisHadEt::CreateIntHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Int_t xlow,Int_t xhigh)
 240 {     //creates a 1d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
 241   TString *histoname   = new TString();
 242   TString *histotitle   = new TString();
 243
 244   //cout<<"creating "<<name<<endl;
 245
 246   histoname->Append(name);
 247   histotitle->Append(title);
 248   // printf("%s \n ",histoname->Data());
 249   TH1I *histo = new TH1I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
 250   histo->SetYTitle(ytitle);
 251   histo->SetXTitle(xtitle);
 252   histo->Sumw2();
 253   fhistoList->Add(histo);
 254   delete histoname;
 255   delete histotitle;
 256
 257 }
 258 void AliAnalysisHadEt::CreateHisto2D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Float_t xlow,Float_t xhigh,Int_t ybins,Float_t ylow,Float_t yhigh)
 259 {     //creates a 2d histogram and adds it to the list of histograms to be saved
 260   TString *histoname   = new TString();
 261   TString *histotitle   = new TString();
 262
 263   //cout<<"creating "<<name<<endl;
 264
 265   histoname->Append(name);
 266   histotitle->Append(title);
 267   // printf("%s \n ",histoname->Data());
 268   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
 269   histo->SetYTitle(ytitle);
 270   histo->SetXTitle(xtitle);
 271   histo->Sumw2();
 272   fhistoList->Add(histo);
 273   delete histoname;
 274   delete histotitle;
 275
 276 }
 277 void AliAnalysisHadEt::CreateIntHisto2D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Int_t xlow,Int_t xhigh,Int_t ybins,Int_t ylow,Int_t yhigh)
 278 {     //creates a 2-d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
 279   TString *histoname   = new TString();
 280   TString *histotitle   = new TString();
 281
 282   //cout<<"creating "<<name<<endl;
 283
 284   histoname->Append(name);
 285   histotitle->Append(title);
 286   // printf("%s \n ",histoname->Data());
 287   TH2I *histo = new TH2I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
 288   histo->SetYTitle(ytitle);
 289   histo->SetXTitle(xtitle);
 290   histo->Sumw2();
 291   fhistoList->Add(histo);
 292   delete histoname;
 293   delete histotitle;
 294
 295 }
 296
 297 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaHisto1D(TString name, TString title)
 298 {     //creates 1d histogram in eta and adds it to the list of histograms to be saved
 299   TString *histoname   = new TString();
 300   TString *histotitle   = new TString();
 301
 302
 303   histoname->Append(name);
 304   histotitle->Append(title);
 305   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
 306   histo->SetYTitle("E_{T}");
 307   histo->SetXTitle("#eta");
 308   histo->Sumw2();
 309   fhistoList->Add(histo);
 310   delete histoname;
 311   delete histotitle;
 312
 313 }
 314 void AliAnalysisHadEt::FillHisto1D(TString histname, Float_t x, Float_t weight)
 315 {//fills a 1d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
 316   TH1F     *histo;
 317   TString  *name   = new TString();
 318
 319   name->Append(histname);
 320   histo = (TH1F *)fhistoList->FindObject(name->Data());
 321   if(histo){
 322     histo->Fill((Double_t)x, weight);
 323   }
 324   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto1D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
 325   delete name;
 326 }
 327 void AliAnalysisHadEt::FillHisto2D(TString histname, Float_t x, Float_t y, Float_t weight)
 328 {//fills a 2d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
 329   TH2F     *histo;
 330   TString  *name   = new TString();
 331
 332   name->Append(histname);
 333   histo = (TH2F *)fhistoList->FindObject(name->Data());
 334   if(histo){
 335     histo->Fill((Double_t)x,(Double_t)y, weight);
 336   }
 337   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto2D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
 338   delete name;
 339 }
 340
 341
 342 Float_t AliAnalysisHadEt::Et(TParticle *part, float mass){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
 343   if(mass+1000<0.01){//if no mass given return default.  The default argument is -1000
 344     if(TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2212 || TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2112){
 345       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2112){//antiproton or antineutron
 346         //for antinucleons we specifically want to return the kinetic energy plus twice the rest mass
 347         return (part->Energy()+part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
 348       }
 349       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==2112){//antiproton or antineutron
 350         //for nucleons we specifically want to return the kinetic energy only
 351         return (part->Energy()-part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
 352       }
 353     }
 354     else{//otherwise go to the default
 355       return part->Energy()*TMath::Sin(part->Theta());
 356     }
 357   }
 358   else{//otherwise use the mass that was given
 359     return (TMath::Sqrt(TMath::Power(part->P(),2.0)+TMath::Power(mass,2.0)))*TMath::Sin(part->Theta());
 360   }
 361   return 0.0;
 362 }
 363 Float_t AliAnalysisHadEt::Et(Float_t p, Float_t theta, Int_t pid, Short_t charge){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
 364   if(pid==fPiPlusCode || pid==fPiMinusCode){//Nothing special for pions
 365     return TMath::Sqrt(p*p + fPionMass*fPionMass) * TMath::Sin(theta);
 366   }
 367   if(pid==fKPlusCode || pid==fKMinusCode){//Nothing special for kaons
 368     return TMath::Sqrt(p*p + fKaonMass*fKaonMass) * TMath::Sin(theta);
 369   }
 370   if(pid==fEPlusCode || pid==fEMinusCode){//Nothing special for electrons
 371     return TMath::Sqrt(p*p + fElectronMass*fElectronMass) * TMath::Sin(theta);
 372   }
 373   if(pid==fProtonCode || pid==fAntiProtonCode){//But for protons we must be careful...
 374     if(charge<0.0){//antiprotns: kinetic energy plus twice the rest mass
 375       return (TMath::Sqrt(p*p + fProtonMass*fProtonMass) + fProtonMass) * TMath::Sin(theta);
 376     }
 377     if(charge>0.0){//antiprotns: kinetic energy only
 378       return (TMath::Sqrt(p*p + fProtonMass*fProtonMass) - fProtonMass) * TMath::Sin(theta);
 379     }
 380   }
 381   cerr<<"Uh-oh!  Et not set properly!"<<endl;
 382   return 0.0;
 383 }