PWGGA/PHOSTasks/ClusterSelection/AliPHOSClusterSelection.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 #include "AliAnalysisManager.h"
  19 #include "AliInputEventHandler.h"
  20 #include "AliMultiInputEventHandler.h"
  21 #include "AliVEvent.h"
  22 #include "AliESDEvent.h"
  23 #include "AliAODEvent.h"
  24 #include "AliESDCaloCluster.h"
  25 #include "AliVParticle.h"
  26 #include "AliVTrack.h"
  27 #include "AliAODCluster.h"
  28 #include "AliVCaloCells.h"
  29 #include "AliOADBContainer.h"
  30 #include "AliPHOSGeometry.h"
  31 #include "AliAnalysisManager.h"
  32
  33
  34
  35 #include "AliPHOSClusterSelection.h"
  36
  37 AliPHOSClusterSelection::AliPHOSClusterSelection()
  38   : fMinChargedParticleTrackDistance(-1.),
  39     fNotUnfolded(false),
  40     fMaxDispR2(-1.),
  41     fCoreRadius(-1.),
  42     fMaxTOF(-1.)
  43 {
  44   // Defaults to the most lenient selection allowable
  45         return;
  46 }
  47
  48 AliPHOSClusterSelection::~AliPHOSClusterSelection()
  49 {
  50 }
  51
  52 Bool_t AliPHOSClusterSelection::IsSelected(AliVCluster* cluster) const
  53 {
  54   return IsSelectedCPV(cluster)
  55     && IsSelectedUnfolded(cluster)
  56     && IsSelectedDisp(cluster)
  57     && IsSelectedDispCore(cluster)
  58     && IsSelectedTOF(cluster);
  59 }
  60
  61 Bool_t IsSelectedCPV(AliVCluster* cluster) const
  62 {
  63   if( 0 > fMinChargedParticleTrackDistance )//No selection on CPV
  64     return true;
  65
  66   else{
  67     Bool_t cpvBit = true; //Changed to false if there is a matching track in the requested radius.
  68
  69     Double_t dx=cluster->GetTrackDx();//Position for Track matching
  70     Double_t dz=cluster->GetTrackDz();
  71
  72
  73     AliESDEvent* EventESD = dynamic_cast<AliESDEvent*> (AliPHOSClusterSelection::GetCurrentEvent());//dynamic cast to test for ESD or AOD
  74     AliAODEvent* EventAOD = dynamic_cast<AliAODEvent*> (AliPHOSClusterSelection::GetCurrentEvent());
  75     Double_t mf = 0.; //
  76     if(EventAOD) mf = EventAOD->GetMagneticField(); //Positive for ++ and negative for --
  77     else if(EventESD) mf = EventESD->GetMagneticField(); //Positive for ++ and negative for --
  78
  79
  80     if(EventESD){//if ESD
  81       AliESDCaloCluster * ESDcluster = static_cast<AliESDCaloCluster*> (cluster);//Know its ESD so static cast is fine?
  82       TArrayI * itracks = ESDcluster-> GetTracksMatched() ;
  83       if(itracks->GetSize()>0){
  84         Int_t iTr = itracks->At(0);
  85         if(iTr>=0 && iTr<fEvent->GetNumberOfTracks()){
  86           AliVParticle* track = fEvent->GetTrack(iTr);
  87           Double_t pt = track->Pt() ;
  88           Short_t charge = track->Charge() ;
  89           Double_t r=AliPHOSClusterSelection::TestCPV(dx, dz, pt, charge, mf) ;
  90           cpvBit=(r>fMinChargedParticleTrackDistance) ;
  91         }
  92       }
  93     }
  94
  95
  96     if(EventAOD){//if AOD
  97       AliAODCluster * AODcluster = static_cast<AliAODCluster*> (cluster);
  98       int nTracksMatched = AODcluster->GetNTracksMatched();
  99       if(nTracksMatched > 0) {
 100         AliVTrack* track = dynamic_cast<AliVTrack*> (cluster->GetTrackMatched(0));
 101         if ( track ) {
 102           Double_t pt = track->Pt();
 103           Short_t charge = track->Charge();
 104           Double_t r = AliPHOSClusterSelection::TestCPV(dx, dz, pt, charge, mf) ;
 105           cpvBit=(r>fMinChargedParticleTrackDistance) ;
 106         }
 107       }
 108     }
 109     return cpvBit;
 110   }
 111 }
 112
 113
 114 Bool_t IsSelectedUnfolded(AliVCluster* cluster) const
 115 {
 116   if(!fNotUnfolded)
 117     return true;
 118   else{
 119     Bool_t NotUnfolded = cluster->GetNExMax()<2;//True if it was not unfolded
 120     return !NotUnfolded;
 121   }
 122 }
 123
 124 Bool_t IsSelectedDisp(AliVCluster* cluster) const
 125 {
 126   if(0 > fMaxDispR2)
 127     return true;
 128   else{
 129     Double_t m02 = 0.,m20 = 0.;
 130     if(fCoreRadius<0){//No core calculation
 131       m02 = cluster->GetM02();
 132       m20 = cluster->GetM20();
 133       return AliPHOSClusterSelection::TestLambda(cluster->E(),m20,m02) ;
 134     }
 135     else{//TODO: Core calculation for general R
 136       AliVCaloCells* cells = static_cast<AliVCaloCells*> (AliPHOSClusterSelection::GetCurrentEvent()->GetPHOSCells());//Need the cells
 137       AliPHOSClusterSelection::EvalCoreLambdas(cluster, cells, m02, m20);
 138       return AliPHOSClusterSelection::TestLambda(cluster->E(),m20,m02);
 139     }
 140   }
 141
 142 }
 143
 144 Bool_t IsSelectedTOF(AliVCluster* cluster) const
 145 {
 146   if(0 > fMaxTOF)
 147     return true;
 148   else{
 149     // Time of Flight (TOF)
 150     Double_t tof = cluster->GetTOF();//Time of Flight for the cluster
 151     return  TMath::Abs(tof) < fMaxTOF;//True if the cut is passed
 152   }
 153 }
 154
 155 AliPHOSClusterSelection* AliPHOSClusterSelection::SetMinChargedParticleTrackDistance(Float_t distance)
 156 {
 157   // 'distance' set the minimal allowable distance between the cluster
 158   // and the nearest extrapolated track.
 159   // If 'distance' is negative, then all clusters are sellected, the selection
 160   // being "not applied" or "disabled".
 161
 162   fMinChargedParticleTrackDistance = distance;
 163   return this;
 164 }
 165
 166 AliPHOSClusterSelection* AliPHOSClusterSelection::SetNotUnfolded(Bool_t notUnfolded)
 167 {
 168   //if notUnfolded true, it rejects Unfolded Clusters
 169   fNotUnfolded = notUnfolded;
 170   return this;
 171 }
 172
 173 AliPHOSClusterSelection* AliPHOSClusterSelection::SetMaxDispR2(Float_t maxR2)
 174 {
 175   // 'maxR2' sets the maximum allowed dispersion.
 176   // If 'maxR2' is negative, then all clusters are selected, the selection
 177   // being "not applied" or "disabled".
 178
 179   fMaxDispR2 = maxR2;
 180   return this;
 181 }
 182
 183 AliPHOSClusterSelection* AliPHOSClusterSelection::SetCoreRadius(Float_t radius)
 184 {
 185   // 'radius' sets the core radius used for the dispersion cut evaluation.
 186   // If 'radius' is negative, the whole cluster is used.
 187
 188   fCoreRadius = radius;
 189   return this;
 190 }
 191
 192 AliPHOSClusterSelection* AliPHOSClusterSelection::SetMaxTOF(Float_t maxTOF)
 193 {
 194   // 'maxTOF' sets the maximum allowed time of flight for the cluster.
 195   // If 'maxTOF' is negative, all clusters are selected and the selection is "disabled".
 196
 197   fCoreRadius = radius;
 198   return this;
 199 }
 200
 201 TString AliPHOSClusterSelection::ToString() const
 202 {
 203   // returns a string an quasi-unique string for whatever selection
 204   // parameters the instance contains. The uniqueness of the string
 205   // is limited by the precision given in the formatting of the string.
 206   // Take care that the precision is sufficient for your needs.
 207
 208   return TString::Format("%.1f_%i_%.1f_%.1f_%.1f",
 209                          fMinChargedParticleTrackDistance,
 210                          fNotUnfolded,
 211                          fMaxDispR2,
 212                          fCoreRadius,
 213                          fMaxTOF
 214                          );
 215 }
 216
 217
 218 Float_t AliPHOSClusterSelection::GetMinChargedParticleTrackDistance(const TString& string)
 219 {
 220   //TObjArray * objarray = string.Tokenize("_");
 221   TObjString * objstring = string.Tokenize("_")->At(0);
 222   Float_t flt= objstring->GetString()->Atof();
 223   delete objstring;
 224   return flt;
 225 }
 226
 227 Bool_t AliPHOSClusterSelection::GetUnfolded(const TString& string)
 228 {
 229   TObjString * objstring = string.Tokenize("_")->At(1);
 230   Bool_t bl = objstring->GetString()->Atoi();
 231   delete objstring;
 232   return bl;
 233 }
 234
 235 Float_t AliPHOSClusterSelection::GetMaxDispR2(const TString& string)
 236 {
 237   TObjString * objstring = string.Tokenize("_")->At(2);
 238   Float_t flt = objstring->Atof();
 239   delete objstring;
 240   return flt;
 241 }
 242
 243 Float_t AliPHOSClusterSelection::GetCoreRadius(const TString& string)
 244 {
 245   TObjArray * objstring = string.Tokenize("_")->At(3);
 246   Float_t flt = objstring->Atof();
 247   delete objstring;
 248   return flt;
 249 }
 250
 251 Float_t AliPHOSClusterSelection::GetMaxTOF(const TString& string)
 252 {
 253   TObjArray * objstring = string.Tokenize("_")->At(4);
 254   Float_t flt = objstring->Atof();
 255   delete objstring;
 256   return flt;
 257 }
 258
 259
 260 Double_t AliPHOSClusterSelection::TestCPV(Double_t dx, Double_t dz, Double_t pt, Int_t charge, Double_t mf){
 261   //Parameterization of LHC10h period
 262   //_true if neutral_
 263   //Copied from Pi0Flow task
 264
 265   Double_t meanX=0;
 266   Double_t meanZ=0.;
 267   Double_t sx=TMath::Min(5.4,2.59719e+02*TMath::Exp(-pt/1.02053e-01)+
 268                          6.58365e-01*5.91917e-01*5.91917e-01/((pt-9.61306e-01)*(pt-9.61306e-01)+5.91917e-01*5.91917e-01)+1.59219);
 269   Double_t sz=TMath::Min(2.75,4.90341e+02*1.91456e-02*1.91456e-02/(pt*pt+1.91456e-02*1.91456e-02)+1.60) ;
 270
 271   if(mf<0.){ //field --
 272     meanZ = -0.468318 ;
 273     if(charge>0)
 274       meanX=TMath::Min(7.3, 3.89994*1.20679*1.20679/(pt*pt+1.20679*1.20679)+0.249029+2.49088e+07*TMath::Exp(-pt*3.33650e+01)) ;
 275     else
 276       meanX=-TMath::Min(7.7,3.86040*0.912499*0.912499/(pt*pt+0.912499*0.912499)+1.23114+4.48277e+05*TMath::Exp(-pt*2.57070e+01)) ;
 277   }
 278   else{ //Field ++
 279     meanZ= -0.468318;
 280     if(charge>0)
 281       meanX=-TMath::Min(8.0,3.86040*1.31357*1.31357/(pt*pt+1.31357*1.31357)+0.880579+7.56199e+06*TMath::Exp(-pt*3.08451e+01)) ;
 282     else
 283       meanX= TMath::Min(6.85, 3.89994*1.16240*1.16240/(pt*pt+1.16240*1.16240)-0.120787+2.20275e+05*TMath::Exp(-pt*2.40913e+01)) ;
 284   }
 285
 286   Double_t rz=(dz-meanZ)/sz ;
 287   Double_t rx=(dx-meanX)/sx ;
 288   return TMath::Sqrt(rx*rx+rz*rz) ;
 289 }
 290
 291 //____________________________________________________________________________
 292 void  AliPHOSClusterSelection::EvalCoreLambdas(AliVCluster * clu, AliVCaloCells * cells,Double_t &m02, Double_t &m20){
 293   //calculate dispecrsion of the cluster in the circle with radius distanceCut around the maximum
 294   //Copied from pi0flowtask
 295
 296   const Double_t rCut=fCoreRadius;//TODO: This now works only for R=4.5 as the dispersion cut is not tuned for other values
 297   const Double32_t * elist = clu->GetCellsAmplitudeFraction() ;
 298 // Calculates the center of gravity in the local PHOS-module coordinates
 299   Float_t wtot = 0;
 300   const Int_t mulDigit=clu->GetNCells() ;
 301   Double_t xc[mulDigit] ;
 302   Double_t zc[mulDigit] ;
 303   Double_t wi[mulDigit] ;
 304   Double_t x = 0 ;
 305   Double_t z = 0 ;
 306   const Double_t logWeight=4.5 ;
 307   for(Int_t iDigit=0; iDigit<mulDigit; iDigit++) {
 308     Int_t relid[4] ;
 309     Float_t xi=0. ;
 310     Float_t zi=0. ;
 311     Int_t absId = clu->GetCellAbsId(iDigit) ;
 312
 313     AliOADBContainer geomContainer("phosGeo");//Initialize Geometry
 314     geomContainer.InitFromFile("$ALICE_ROOT/OADB/PHOS/PHOSGeometry.root","PHOSRotationMatrixes");
 315     TObjArray *matrixes = (TObjArray*)geomContainer.GetObject(fRunNumber,"PHOSRotationMatrixes");
 316     AliPHOSGeometry * fPHOSGeo =  AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP") ;
 317     for(Int_t mod=0; mod<5; mod++) {
 318       if(!matrixes->At(mod)) {
 319         if( fDebug )
 320           AliInfo(Form("No PHOS Matrix for mod:%d, geo=%p\n", mod, fPHOSGeo));
 321         continue;
 322       }
 323
 324
 325     fPHOSGeo->AbsToRelNumbering(absId, relid) ;
 326     fPHOSGeo->RelPosInModule(relid, xi, zi);
 327     xc[iDigit]=xi ;
 328     zc[iDigit]=zi ;
 329     Double_t ei = elist[iDigit]*cells->GetCellAmplitude(absId) ;
 330     wi[iDigit]=0. ;
 331     if (clu->E()>0 && ei>0) {
 332       wi[iDigit] = TMath::Max( 0., logWeight + TMath::Log( ei / clu->E() ) ) ;
 333       Double_t w=wi[iDigit];
 334       x    += xc[iDigit] * w ;
 335       z    += zc[iDigit] * w ;
 336       wtot += w ;
 337     }
 338   }
 339   if (wtot>0) {
 340     x /= wtot ;
 341     z /= wtot ;
 342   }
 343
 344   wtot = 0. ;
 345   Double_t dxx  = 0.;
 346   Double_t dzz  = 0.;
 347   Double_t dxz  = 0.;
 348   Double_t xCut = 0. ;
 349   Double_t zCut = 0. ;
 350   for(Int_t iDigit=0; iDigit<mulDigit; iDigit++) {
 351     Double_t w=wi[iDigit];
 352     if (w>0.) {
 353         Double_t xi= xc[iDigit] ;
 354         Double_t zi= zc[iDigit] ;
 355         if((xi-x)*(xi-x)+(zi-z)*(zi-z) < rCut*rCut){
 356           xCut += w * xi ;
 357           zCut += w * zi ;
 358           dxx  += w * xi * xi ;
 359           dzz  += w * zi * zi ;
 360           dxz  += w * xi * zi ;
 361           wtot += w ;
 362         }
 363     }
 364
 365   }
 366   if (wtot>0) {
 367     xCut/= wtot ;
 368     zCut/= wtot ;
 369     dxx /= wtot ;
 370     dzz /= wtot ;
 371     dxz /= wtot ;
 372     dxx -= xCut * xCut ;
 373     dzz -= zCut * zCut ;
 374     dxz -= xCut * zCut ;
 375
 376     m02 =  0.5 * (dxx + dzz) + TMath::Sqrt( 0.25 * (dxx - dzz) * (dxx - dzz) + dxz * dxz )  ;
 377     m20 =  0.5 * (dxx + dzz) - TMath::Sqrt( 0.25 * (dxx - dzz) * (dxx - dzz) + dxz * dxz )  ;
 378   }
 379   else {
 380     m20=m02=0.;
 381   }
 382
 383 }
 384
 385 //_____________________________________________________________________________
 386 Bool_t AliAnalysisTaskPi0Flow::TestLambda(Double_t pt,Double_t l1,Double_t l2){
 387   //Evaluates if lambdas correspond to photon cluster
 388   //Tuned using pp data
 389   //copied from Pi0FlowTask
 390   Double_t l2Mean, l1Mean, l2Sigma, l1Sigma, c, R2;
 391   if(fCoreRadius<0){
 392     l2Mean  = 1.53126+9.50835e+06/(1.+1.08728e+07*pt+1.73420e+06*pt*pt) ;
 393     l1Mean  = 1.12365+0.123770*TMath::Exp(-pt*0.246551)+5.30000e-03*pt ;
 394     l2Sigma = 6.48260e-02+7.60261e+10/(1.+1.53012e+11*pt+5.01265e+05*pt*pt)+9.00000e-03*pt;
 395     l1Sigma = 4.44719e-04+6.99839e-01/(1.+1.22497e+00*pt+6.78604e-07*pt*pt)+9.00000e-03*pt;
 396     c=-0.35-0.550*TMath::Exp(-0.390730*pt) ;
 397     R2=0.5*(l1-l1Mean)*(l1-l1Mean)/l1Sigma/l1Sigma +
 398       0.5*(l2-l2Mean)*(l2-l2Mean)/l2Sigma/l2Sigma +
 399       0.5*c*(l1-l1Mean)*(l2-l2Mean)/l1Sigma/l2Sigma ;
 400   }
 401   else{
 402     //For core radius R=4.5
 403     l1Mean  = 1.150200 + 0.097886/(1.+1.486645*pt+0.000038*pt*pt) ;
 404     l2Mean = 1.574706 + 0.997966*exp(-0.895075*pt)-0.010666*pt ;
 405     l1Sigma = 0.100255 + 0.337177*exp(-0.517684*pt)+0.001170*pt ;
 406     l2Sigma = 0.232580 + 0.573401*exp(-0.735903*pt)-0.002325*pt ;
 407     c = -0.110983 -0.017353/(1.-1.836995*pt+0.934517*pt*pt) ;
 408     R2=0.5*(l1-l1Mean)*(l1-l1Mean)/l1Sigma/l1Sigma +
 409       0.5*(l2-l2Mean)*(l2-l2Mean)/l2Sigma/l2Sigma +
 410       0.5*c*(l1-l1Mean)*(l2-l2Mean)/l1Sigma/l2Sigma ;
 411   }
 412   return (R2<fMaxDispR2*MaxDispR2);//TODO: Check if this should be 2. order
 413 }
 414
 415
 416 AliVEvent* AliPHOSClusterSelection::GetCurrentEvent() const
 417 {
 418   // Hackish way of getting the current event.
 419   // Its probably not appropriate to call this function outside of
 420   // AliAnalysisTaskSE::UserExec
 421
 422   AliAnalysisManager* analysisManager = dynamic_cast<AliAnalysisManager*>(AliAnalysisManager::GetAnalysisManager());
 423   AliInputEventHandler* inputHandler = dynamic_cast<AliInputEventHandler*>(analysisManager->GetInputEventHandler());
 424   AliMultiInputEventHandler *multiInputHandler = dynamic_cast<AliMultiInputEventHandler *>(fInputHandler);
 425   if (multiInputHandler)
 426     inputHandler = dynamic_cast<AliInputEventHandler *>(multiInputHandler->GetFirstInputEventHandler());
 427
 428   AliVEvent* inputEvent = dynamic_cast<AliVEvent*>(inputHandler->GetEvent());
 429   if( ! inputEvent )
 430     AliError("Was not able to retrieve event!");
 431
 432   return inputEvent;
 433 }