PWGGA/CaloTrackCorrelations/AliAnaPi0.h

   1 #ifndef ALIANAPI0_H
   2 #define ALIANAPI0_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice     */
   5
   6 //_________________________________________________________________________
   7 // Class to fill two-photon invariant mass histograms
   8 // to be used to extract pi0 raw yield.
   9 // Input is produced by AliAnaPhoton (or any other analysis producing output AliAODPWG4Particles),
  10 // it will do nothing if executed alone
  11 //
  12 //-- Author: Dmitri Peressounko (RRC "KI")
  13 //-- Adapted to CaloTrackCorr frame by Lamia Benhabib (SUBATECH)
  14 //-- and Gustavo Conesa (INFN-Frascati)
  15
  16 //Root
  17 class TList;
  18 class TH3F ;
  19 class TH2F ;
  20 class TObjString;
  21
  22 //Analysis
  23 #include "AliAnaCaloTrackCorrBaseClass.h"
  24 class AliAODEvent ;
  25 class AliESDEvent ;
  26 class AliAODPWG4Particle ;
  27
  28 class AliAnaPi0 : public AliAnaCaloTrackCorrBaseClass {
  29
  30  public:
  31   AliAnaPi0() ; // default ctor
  32   virtual ~AliAnaPi0() ;//virtual dtor
  33
  34   //-------------------------------
  35   // General analysis frame methods
  36   //-------------------------------
  37
  38   TObjString * GetAnalysisCuts();
  39
  40   TList      * GetCreateOutputObjects();
  41
  42   void         Print(const Option_t * opt) const;
  43
  44   void         MakeAnalysisFillHistograms();
  45
  46   void         InitParameters();
  47
  48   //Calorimeter options
  49   TString      GetCalorimeter()         const   { return fCalorimeter           ; }
  50   void         SetCalorimeter(TString & det)    { fCalorimeter         = det    ; }
  51   void         SetNumberOfModules(Int_t nmod)   { fNModules            = nmod   ; }
  52
  53   //-------------------------------
  54   // EVENT Bin Methods
  55   //-------------------------------
  56
  57   Int_t        GetEventIndex(AliAODPWG4Particle * part, Double_t * vert)  ;
  58
  59   //-------------------------------
  60         //Opening angle pair selection
  61   //-------------------------------
  62   void         SwitchOnAngleSelection()         { fUseAngleCut         = kTRUE  ; }
  63   void         SwitchOffAngleSelection()        { fUseAngleCut         = kFALSE ; }
  64
  65   void         SwitchOnAngleEDepSelection()     { fUseAngleEDepCut     = kTRUE  ; }
  66   void         SwitchOffAngleEDepSelection()    { fUseAngleEDepCut     = kFALSE ; }
  67
  68   void         SetAngleCut(Float_t a)           { fAngleCut            = a      ; }
  69   void         SetAngleMaxCut(Float_t a)        { fAngleMaxCut         = a      ; }
  70
  71   void         SwitchOnFillAngleHisto()         { fFillAngleHisto      = kTRUE  ; }
  72   void         SwitchOffFillAngleHisto()        { fFillAngleHisto      = kFALSE ; }
  73
  74   //------------------------------------------
  75   //Do analysis only with clusters in same SM or different combinations of SM
  76   //------------------------------------------
  77   void         SwitchOnSameSM()                 { fSameSM              = kTRUE  ; }
  78   void         SwitchOffSameSM()                { fSameSM              = kFALSE ; }
  79
  80   void         SwitchOnSMCombinations()         { fFillSMCombinations  = kTRUE  ; }
  81   void         SwitchOffSMCombinations()        { fFillSMCombinations  = kFALSE ; }
  82
  83   //-------------------------------
  84   //Histogram filling options off by default
  85   //-------------------------------
  86   void         SwitchOnInvPtWeight()            { fMakeInvPtPlots      = kTRUE  ; }
  87   void         SwitchOffInvPtWeight()           { fMakeInvPtPlots      = kFALSE ; }
  88
  89   void         SwitchOnFillBadDistHisto()       { fFillBadDistHisto    = kTRUE  ; }
  90   void         SwitchOffFillBadDistHisto()      { fFillBadDistHisto    = kFALSE ; }
  91
  92   //-------------------------------------------
  93   //Cuts for multiple analysis, off by default
  94   //-------------------------------------------
  95   void         SwitchOnMultipleCutAnalysis()    { fMultiCutAna         = kTRUE  ; }
  96   void         SwitchOffMultipleCutAnalysis()   { fMultiCutAna         = kFALSE ; }
  97
  98   void         SetNPtCuts   (Int_t s)           { if(s <= 10)fNPtCuts    = s    ; }
  99   void         SetNAsymCuts (Int_t s)           { if(s <= 10)fNAsymCuts  = s    ; }
 100   void         SetNNCellCuts(Int_t s)           { if(s <= 10)fNCellNCuts = s    ; }
 101   void         SetNPIDBits  (Int_t s)           { if(s <= 10)fNPIDBits   = s    ; }
 102
 103   void         SetPtCutsAt  (Int_t p,Float_t v) { if(p < 10)fPtCuts[p]   = v    ; }
 104   void         SetAsymCutsAt(Int_t p,Float_t v) { if(p < 10)fAsymCuts[p] = v    ; }
 105   void         SetNCellCutsAt(Int_t p,Int_t v)  { if(p < 10)fCellNCuts[p]= v    ; }
 106   void         SetPIDBitsAt  (Int_t p,Int_t v)  { if(p < 10)fPIDBits[p]  = v    ; }
 107
 108   void         SwitchOnFillSSCombinations()     { fFillSSCombinations  = kTRUE  ; }
 109   void         SwitchOffFillSSCombinations()    { fFillSSCombinations  = kFALSE ; }
 110
 111   void         SwitchOnFillAsymmetryHisto()     { fFillAsymmetryHisto  = kTRUE  ; }
 112   void         SwitchOffFillAsymmetryHisto()    { fFillAsymmetryHisto  = kFALSE ; }
 113
 114   void         SwitchOnFillOriginHisto()        { fFillOriginHisto     = kTRUE  ; }
 115   void         SwitchOffFillOriginHisto()       { fFillOriginHisto     = kFALSE ; }
 116
 117   void         SwitchOnFillArmenterosThetaStarHisto()  { fFillArmenterosThetaStar = kTRUE  ; }
 118   void         SwitchOffFillArmenterosThetaStarHisto() { fFillArmenterosThetaStar = kFALSE ; }
 119
 120   //MC analysis related methods
 121
 122   void         SwitchOnConversionChecker()      { fCheckConversion     = kTRUE  ; }
 123   void         SwitchOffConversionChecker()     { fCheckConversion     = kFALSE ; }
 124
 125   void         SwitchOnMultipleCutAnalysisInSimulation()  { fMultiCutAnaSim = kTRUE  ; }
 126   void         SwitchOffMultipleCutAnalysisInSimulation() { fMultiCutAnaSim = kFALSE ; }
 127
 128   void         FillAcceptanceHistograms();
 129   void         FillMCVersusRecDataHistograms(Int_t    index1,  Int_t    index2,
 130                                              Float_t  pt1,     Float_t  pt2,
 131                                              Int_t    ncells1, Int_t    ncells2,
 132                                              Double_t mass,    Double_t pt,     Double_t asym,
 133                                              Double_t deta,    Double_t dphi);
 134
 135   void         FillArmenterosThetaStar(Int_t pdg,             TLorentzVector meson,
 136                                        TLorentzVector daugh1, TLorentzVector daugh2);
 137
 138
 139   private:
 140
 141   TList ** fEventsList ;               //![GetNCentrBin()*GetNZvertBin()*GetNRPBin()] Containers for photons in stored events
 142
 143   TString  fCalorimeter ;              // Select Calorimeter for IM
 144   Int_t    fNModules ;                 // Number of EMCAL/PHOS modules, set as many histogras as modules
 145
 146   Bool_t   fUseAngleCut ;              // Select pairs depending on their opening angle
 147   Bool_t   fUseAngleEDepCut ;          // Select pairs depending on their opening angle
 148   Float_t  fAngleCut ;                 // Select pairs with opening angle larger than a threshold
 149   Float_t  fAngleMaxCut ;              // Select pairs with opening angle smaller than a threshold
 150
 151   //Multiple cuts analysis
 152   Bool_t   fMultiCutAna;               // Do analysis with several or fixed cut
 153   Bool_t   fMultiCutAnaSim;            // Do analysis with several or fixed cut, in the simulation related part
 154   Int_t    fNPtCuts;                   // Number of pt cuts
 155   Float_t  fPtCuts[10];                // Array with different pt cuts
 156   Int_t    fNAsymCuts;                 // Number of assymmetry cuts
 157   Float_t  fAsymCuts[10];              // Array with different assymetry cuts
 158   Int_t    fNCellNCuts;                // Number of cuts with number of cells in cluster
 159   Int_t    fCellNCuts[10];             // Array with different cell number cluster cuts
 160   Int_t    fNPIDBits ;                       // Number of possible PID bit combinations
 161   Int_t    fPIDBits[10];               // Array with different PID bits
 162
 163   //Switchs of different analysis options
 164   Bool_t   fMakeInvPtPlots;            // D plots with inverse pt weight
 165   Bool_t   fSameSM;                    // Select only pairs in same SM;
 166   Bool_t   fFillSMCombinations;        // Fill histograms with different cluster pairs in SM combinations
 167   Bool_t   fCheckConversion;           // Fill histograms with tagged photons as conversion
 168   Bool_t   fFillBadDistHisto;          // Do plots for different distances to bad channels
 169   Bool_t   fFillSSCombinations;        // Do invariant mass for different combination of shower shape clusters
 170   Bool_t   fFillAngleHisto;            // Fill histograms with pair opening angle
 171   Bool_t   fFillAsymmetryHisto;        // Fill histograms with asymmetry vs pt
 172   Bool_t   fFillOriginHisto;           // Fill histograms depending on their origin
 173   Bool_t   fFillArmenterosThetaStar;   // Fill armenteros histograms
 174
 175   //Histograms
 176
 177   //Event characterization
 178   TH1F *   fhAverTotECluster;          //! Average number of clusters in SM
 179   TH1F *   fhAverTotECell;             //! Average number of cells    in SM
 180   TH2F *   fhAverTotECellvsCluster;    //! Average number of cells    in SM
 181   TH1F *   fhEDensityCluster;          //! Deposited energy in event per cluster
 182   TH1F *   fhEDensityCell;             //! Deposited energy in event per cell vs cluster
 183   TH2F *   fhEDensityCellvsCluster;    //! Deposited energy in event per cell vs cluster
 184
 185   TH2F **  fhReMod ;                   //![fNModules]   REAL  two-photon invariant mass distribution for different calorimeter modules.
 186   TH2F **  fhReSameSideEMCALMod ;      //![fNModules-2] REAL  two-photon invariant mass distribution for different clusters in different calorimeter modules.
 187   TH2F **  fhReSameSectorEMCALMod ;    //![fNModules/2] REAL  two-photon invariant mass distribution for different clusters in different calorimeter modules.
 188   TH2F **  fhReDiffPHOSMod ;           //![fNModules]   REAL  two-photon invariant mass distribution for different clusters in different calorimeter modules.
 189   TH2F **  fhMiMod ;                   //![fNModules]   MIXED two-photon invariant mass distribution for different calorimeter modules.
 190   TH2F **  fhMiSameSideEMCALMod ;      //![fNModules-2] REAL  two-photon invariant mass distribution for different clusters in different calorimeter modules.
 191   TH2F **  fhMiSameSectorEMCALMod ;    //![fNModules/2] REAL  two-photon invariant mass distribution for different clusters in different calorimeter modules.
 192   TH2F **  fhMiDiffPHOSMod ;           //![fNModules-1] REAL  two-photon invariant mass distribution for different clusters in different calorimeter modules.
 193
 194   // Pairs with at least one cluster tagged as conversion
 195   TH2F *   fhReConv ;                  //! REAL  two-photon invariant mass distribution one of the pair was 2 clusters with small mass
 196   TH2F *   fhMiConv ;                  //! MIXED two-photon invariant mass distribution one of the pair was 2 clusters with small mass
 197   TH2F *   fhReConv2 ;                 //! REAL  two-photon invariant mass distribution both pair photons recombined from 2 clusters with small mass
 198   TH2F *   fhMiConv2 ;                 //! MIXED two-photon invariant mass distribution both pair photons recombined from 2 clusters with small mass
 199
 200   TH2F **  fhRe1 ;                     //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] REAL  two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry
 201   TH2F **  fhMi1 ;                     //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] MIXED two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry
 202   TH2F **  fhRe2 ;                     //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] REAL  two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry
 203   TH2F **  fhMi2 ;                     //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] MIXED two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry
 204   TH2F **  fhRe3 ;                     //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] REAL  two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry
 205   TH2F **  fhMi3 ;                     //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] MIXED two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry
 206
 207   //Histograms weighted by inverse pT
 208   TH2F **  fhReInvPt1 ;                //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] REAL  two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry, inverse pT
 209   TH2F **  fhMiInvPt1 ;                //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] MIXED two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry, inverse pT
 210   TH2F **  fhReInvPt2 ;                //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] REAL  two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry, inverse pT
 211   TH2F **  fhMiInvPt2 ;                //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] MIXED two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry, inverse pT
 212   TH2F **  fhReInvPt3 ;                //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] REAL  two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry, inverse pT
 213   TH2F **  fhMiInvPt3 ;                //![GetNCentrBin()*fNPIDBits*fNAsymCuts] MIXED two-photon invariant mass distribution for different centralities and Asymmetry, inverse pT
 214
 215   //Multiple cuts: Assymmetry, pt, n cells, PID
 216   TH2F **  fhRePtNCellAsymCuts ;       //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts*] REAL two-photon invariant mass distribution for different pt cut, n cell cuts and assymetry
 217   TH2F **  fhMiPtNCellAsymCuts ;       //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Mixed two-photon invariant mass distribution for different pt cut, n cell cuts and assymetry
 218   TH2F **  fhRePtNCellAsymCutsSM[12] ; //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCutsfNModules] REAL two-photon invariant mass distribution for different pt cut, n cell cuts and assymetry for each module
 219
 220   TH2F **  fhRePIDBits ;               //![fNPIDBits]  REAL two-photon invariant mass distribution for different PID bits
 221   TH3F **  fhRePtMult ;                //![fNAsymCuts] REAL two-photon invariant mass distribution for different track multiplicity and assymetry cuts
 222   TH2F *   fhReSS[3] ;                 //! Combine clusters with 3 different cuts on shower shape
 223
 224   // Asymmetry vs pt, in pi0/eta regions
 225   TH2F *   fhRePtAsym    ;             //! REAL two-photon pt vs asymmetry
 226   TH2F *   fhRePtAsymPi0 ;             //! REAL two-photon pt vs asymmetry, close to pi0 mass
 227   TH2F *   fhRePtAsymEta ;             //! REAL two-photon pt vs asymmetry, close to eta mass
 228
 229   //Centrality, Event plane bins
 230   TH1I *   fhEventBin;                 //! Number of real  pairs in a particular bin (cen,vz,rp)
 231   TH1I *   fhEventMixBin;              //! Number of mixed pairs in a particular bin (cen,vz,rp)
 232   TH1F *   fhCentrality;               //! Histogram with centrality bins with at least one pare
 233   TH1F *   fhCentralityNoPair;         //! Histogram with centrality bins with no pair
 234
 235   TH2F *   fhEventPlaneResolution;     //! Histogram with Event plane resolution vs centrality
 236
 237   // Pair opening angle
 238   TH2F *   fhRealOpeningAngle ;        //! Opening angle of pair versus pair energy
 239   TH2F *   fhRealCosOpeningAngle ;     //! Cosinus of opening angle of pair version pair energy
 240   TH2F *   fhMixedOpeningAngle ;       //! Opening angle of pair versus pair energy
 241   TH2F *   fhMixedCosOpeningAngle ;    //! Cosinus of opening angle of pair version pair energy
 242
 243   //MC analysis histograms
 244   //Pi0 Acceptance
 245   TH1F *   fhPrimPi0E ;                //! Spectrum of Primary
 246   TH1F *   fhPrimPi0Pt ;               //! Spectrum of Primary
 247   TH1F *   fhPrimPi0AccE ;             //! Spectrum of primary with accepted daughters
 248   TH1F *   fhPrimPi0AccPt ;            //! Spectrum of primary with accepted daughters
 249   TH2F *   fhPrimPi0Y ;                //! Rapidity distribution of primary particles  vs pT
 250   TH2F *   fhPrimPi0AccY ;             //! Rapidity distribution of primary with accepted daughters  vs pT
 251   TH2F *   fhPrimPi0Phi ;              //! Azimutal distribution of primary particles  vs pT
 252   TH2F *   fhPrimPi0AccPhi;            //! Azimutal distribution of primary with accepted daughters  vs pT
 253   TH2F *   fhPrimPi0OpeningAngle ;     //! Opening angle of pair versus pair energy, primaries
 254   TH2F *   fhPrimPi0OpeningAngleAsym ; //! Opening angle of pair versus pair E asymmetry, pi0 primaries
 255   TH2F *   fhPrimPi0CosOpeningAngle ;  //! Cosinus of opening angle of pair version pair energy, pi0 primaries
 256   TH2F *   fhPrimPi0PtCentrality ;     //! primary pi0 reconstructed centrality  vs pT
 257   TH2F *   fhPrimPi0PtEventPlane ;     //! primary pi0 reconstructed event plane vs pT
 258   TH2F *   fhPrimPi0AccPtCentrality ;  //! primary pi0 with accepted daughters reconstructed centrality  vs pT
 259   TH2F *   fhPrimPi0AccPtEventPlane ;  //! primary pi0 with accepted daughters reconstructed event plane vs pT
 260
 261   //Eta acceptance
 262   TH1F *   fhPrimEtaE ;                //! Spectrum of Primary
 263   TH1F *   fhPrimEtaPt ;               //! Spectrum of Primary
 264   TH1F *   fhPrimEtaAccE ;             //! Spectrum of primary with accepted daughters
 265   TH1F *   fhPrimEtaAccPt ;            //! Spectrum of primary with accepted daughters
 266   TH2F *   fhPrimEtaY ;                //! Rapidity distribution of primary particles vs pT
 267   TH2F *   fhPrimEtaAccY ;             //! Rapidity distribution of primary with accepted daughters  vs pT
 268   TH2F *   fhPrimEtaPhi ;              //! Azimutal distribution of primary particles  vs pT
 269   TH2F *   fhPrimEtaAccPhi;            //! Azimutal distribution of primary with accepted daughters      vs pT
 270   TH2F *   fhPrimEtaOpeningAngle ;     //! Opening angle of pair versus pair energy, eta primaries
 271   TH2F *   fhPrimEtaOpeningAngleAsym ; //! Opening angle of pair versus pair E asymmetry, eta primaries
 272   TH2F *   fhPrimEtaCosOpeningAngle ;  //! Cosinus of opening angle of pair version pair energy, eta primaries
 273   TH2F *   fhPrimEtaPtCentrality ;     //! primary eta reconstructed centrality  vs pT
 274   TH2F *   fhPrimEtaPtEventPlane ;     //! primary eta reconstructed event plane vs pT
 275   TH2F *   fhPrimEtaAccPtCentrality ;  //! primary eta with accepted daughters reconstructed centrality  vs pT
 276   TH2F *   fhPrimEtaAccPtEventPlane ;  //! primary eta with accepted daughters reconstructed event plane vs pT
 277
 278   // Primaries origin
 279   TH2F *   fhPrimPi0PtOrigin ;         //! Spectrum of generated pi0 vs mother
 280   TH2F *   fhPrimEtaPtOrigin ;         //! Spectrum of generated eta vs mother
 281
 282   //Pair origin
 283   //Array of histograms ordered as follows: 0-Photon, 1-electron, 2-pi0, 3-eta, 4-a-proton, 5-a-neutron, 6-stable particles,
 284   // 7-other decays, 8-string, 9-final parton, 10-initial parton, intermediate, 11-colliding proton, 12-unrelated
 285   TH2F *   fhMCOrgMass[13];            //! Mass vs pt of real pairs, check common origin of pair
 286   TH2F *   fhMCOrgAsym[13];            //! Asymmetry vs pt of real pairs, check common origin of pair
 287   TH2F *   fhMCOrgDeltaEta[13];        //! Delta Eta vs pt of real pairs, check common origin of pair
 288   TH2F *   fhMCOrgDeltaPhi[13];        //! Delta Phi vs pt of real pairs, check common origin of pair
 289
 290   //Multiple cuts in simulation, origin pi0 or eta
 291   TH2F **  fhMCPi0MassPtRec;           //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Real pi0 pairs, reconstructed mass vs reconstructed pt of original pair
 292   TH2F **  fhMCPi0MassPtTrue;          //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Real pi0 pairs, reconstructed mass vs generated pt of original pair
 293   TH2F **  fhMCPi0PtTruePtRec;         //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Real pi0 pairs, reconstructed pt vs generated pt of pair
 294   TH2F **  fhMCEtaMassPtRec;           //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Real eta pairs, reconstructed mass vs reconstructed pt of original pair
 295   TH2F **  fhMCEtaMassPtTrue;          //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Real eta pairs, reconstructed mass vs generated pt of original pair
 296   TH2F **  fhMCEtaPtTruePtRec;         //![fNPtCuts*fNAsymCuts*fNCellNCuts] Real eta pairs, reconstructed pt vs generated pt of pair
 297
 298   TH2F *   fhMCPi0PtOrigin ;           //! Mass of reoconstructed pi0 pairs  in calorimeter vs mother
 299   TH2F *   fhMCEtaPtOrigin ;           //! Mass of reoconstructed pi0 pairs  in calorimeter vs mother
 300
 301   TH2F *   fhReMCFromConversion ;      //! Invariant mass of 2 clusters originated in conversions
 302   TH2F *   fhReMCFromNotConversion ;   //! Invariant mass of 2 clusters not originated in conversions
 303   TH2F *   fhReMCFromMixConversion ;   //! Invariant mass of 2 clusters one from conversion and the other not
 304
 305   TH2F *    fhArmPrimPi0[4];           //! Armenteros plots for primary pi0 in 6 energy bins
 306   TH2F *    fhArmPrimEta[4];           //! Armenteros plots for primary eta in 6 energy bins
 307   TH2F *    fhCosThStarPrimPi0;        //! cos(theta*) plots vs E for primary pi0, same as asymmetry ...
 308   TH2F *    fhCosThStarPrimEta;        //! cos(theta*) plots vs E for primary eta, same as asymmetry ...
 309
 310   AliAnaPi0(              const AliAnaPi0 & api0) ; // cpy ctor
 311   AliAnaPi0 & operator = (const AliAnaPi0 & api0) ; // cpy assignment
 312
 313   ClassDef(AliAnaPi0,26)
 314 } ;
 315
 316
 317 #endif //ALIANAPI0_H
 318
 319
 320