ANALYSIS/AliAnalysisTaskMCParticleFilter.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3  *                                                                        *
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  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //
  17 //  Analysis task for Kinematic filtering
  18 //  Fill AODtrackMC tracks from Kinematic stack
  19 //
  20
  21 #include <TChain.h>
  22 #include <TFile.h>
  23 #include "TParticle.h"
  24 #include "TParameter.h"
  25 #include "TString.h"
  26 #include "TList.h"
  27 #include "TProfile.h"
  28 #include "TH1F.h"
  29
  30
  31 #include "AliAnalysisTaskMCParticleFilter.h"
  32 #include "AliAnalysisManager.h"
  33 #include "AliAnalysisFilter.h"
  34 #include "AliHeader.h"
  35 #include "AliStack.h"
  36 #include "AliMCEvent.h"
  37 #include "AliMCEventHandler.h"
  38 #include "AliAODEvent.h"
  39 #include "AliAODHeader.h"
  40 #include "AliAODMCHeader.h"
  41 #include "AliAODHandler.h"
  42 #include "AliAODVertex.h"
  43 #include "AliAODMCParticle.h"
  44 #include "AliCollisionGeometry.h"
  45 #include "AliGenDPMjetEventHeader.h"
  46 #include "AliGenHijingEventHeader.h"
  47 #include "AliGenPythiaEventHeader.h"
  48 #include "AliGenCocktailEventHeader.h"
  49
  50 #include "AliLog.h"
  51
  52 ClassImp(AliAnalysisTaskMCParticleFilter)
  53
  54 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  55
  56 //____________________________________________________________________
  57 AliAnalysisTaskMCParticleFilter::AliAnalysisTaskMCParticleFilter():
  58 AliAnalysisTaskSE(),
  59   fTrackFilterMother(0x0),
  60   fHistList(0x0)
  61 {
  62   // Default constructor
  63 }
  64
  65 Bool_t AliAnalysisTaskMCParticleFilter::Notify()
  66 {
  67   //
  68   // Implemented Notify() to read the cross sections
  69   // from pyxsec.root
  70   //
  71   TTree *tree = AliAnalysisManager::GetAnalysisManager()->GetTree();
  72   Double_t xsection = 0;
  73   UInt_t   ntrials  = 0;
  74   if(tree){
  75     TFile *curfile = tree->GetCurrentFile();
  76     if (!curfile) {
  77       Error("Notify","No current file");
  78       return kFALSE;
  79     }
  80
  81     TString fileName(curfile->GetName());
  82     if(fileName.Contains("AliESDs.root")){
  83         fileName.ReplaceAll("AliESDs.root", "pyxsec.root");
  84     }
  85     else if(fileName.Contains("AliAOD.root")){
  86         fileName.ReplaceAll("AliAOD.root", "pyxsec.root");
  87     }
  88     else if(fileName.Contains("galice.root")){
  89         // for running with galice and kinematics alone...
  90         fileName.ReplaceAll("galice.root", "pyxsec.root");
  91     }
  92
  93
  94     TFile *fxsec = TFile::Open(fileName.Data());
  95     if(!fxsec){
  96       AliInfo(Form("%s:%d %s not found in the Input",(char*)__FILE__,__LINE__,fileName.Data()));
  97       // not a severe condition we just do not have the information...
  98       return kTRUE;
  99     }
 100     TTree *xtree = (TTree*)fxsec->Get("Xsection");
 101     if(!xtree){
 102       AliWarning(Form("%s:%d tree not found in the pyxsec.root",(char*)__FILE__,__LINE__));
 103       return kTRUE;
 104     }
 105     xtree->SetBranchAddress("xsection",&xsection);
 106     xtree->SetBranchAddress("ntrials",&ntrials);
 107     xtree->GetEntry(0);
 108     ((TProfile*)(fHistList->FindObject("h1Xsec")))->Fill("<#sigma>",xsection);
 109   }
 110   return kTRUE;
 111 }
 112
 113
 114
 115 //____________________________________________________________________
 116 AliAnalysisTaskMCParticleFilter::AliAnalysisTaskMCParticleFilter(const char* name):
 117     AliAnalysisTaskSE(name),
 118     fTrackFilterMother(0x0),
 119     fHistList(0x0)
 120 {
 121   // Default constructor
 122   DefineOutput(1, TList::Class());
 123 }
 124
 125 /*
 126 //____________________________________________________________________
 127 AliAnalysisTaskMCParticleFilter::AliAnalysisTaskMCParticleFilter(const AliAnalysisTaskMCParticleFilter& obj):
 128     AliAnalysisTaskSE(obj),
 129     fTrackFilterMother(obj.fTrackFilterMother)
 130 {
 131   // Copy constructor
 132 }
 133 */
 134 //____________________________________________________________________
 135 AliAnalysisTaskMCParticleFilter::~AliAnalysisTaskMCParticleFilter()
 136 {
 137   //  if( fTrackFilterMother ) delete fTrackFilterMother;
 138 }
 139
 140 /*
 141 //____________________________________________________________________
 142 AliAnalysisTaskMCParticleFilter& AliAnalysisTaskMCParticleFilter::operator=(const AliAnalysisTaskMCParticleFilter& other)
 143 {
 144 // Assignment
 145   if(this!=&other) {
 146     AliAnalysisTaskSE::operator=(other);
 147     fTrackFilterMother = other.fTrackFilterMother;
 148   }
 149   return *this;
 150 }
 151 */
 152 //____________________________________________________________________
 153 void AliAnalysisTaskMCParticleFilter::UserCreateOutputObjects()
 154 {
 155   // Create the output container
 156   PostData(1,fHistList);
 157
 158     if (OutputTree()&&fTrackFilterMother)
 159         OutputTree()->GetUserInfo()->Add(fTrackFilterMother);
 160
 161     // this part is mainly needed to set the MCEventHandler
 162     // to the AODHandler, this will not be needed when
 163     // AODHandler goes to ANALYSISalice
 164     // setting in the steering macro will not work on proof :(
 165     // so we have to do it in a task
 166
 167     // the branch booking can also go into the AODHandler then
 168
 169
 170     // mcparticles
 171     TClonesArray *tca = new TClonesArray("AliAODMCParticle", 0);
 172     tca->SetName(AliAODMCParticle::StdBranchName());
 173     AddAODBranch("TClonesArray",&tca);
 174
 175     // MC header...
 176     AliAODMCHeader *mcHeader = new AliAODMCHeader();
 177     mcHeader->SetName(AliAODMCHeader::StdBranchName());
 178     AddAODBranch("AliAODMCHeader",&mcHeader);
 179
 180
 181
 182     AliMCEventHandler *mcH = (AliMCEventHandler*) ((AliAnalysisManager::GetAnalysisManager())->GetMCtruthEventHandler());
 183     AliAODHandler *aodH = dynamic_cast<AliAODHandler*> ((AliAnalysisManager::GetAnalysisManager())->GetOutputEventHandler());
 184     if(!aodH){
 185       AliWarning("Could not get AODHandler");
 186       return;
 187     }
 188     aodH->SetMCEventHandler(mcH);
 189
 190
 191     // these are histograms, for averaging and summing
 192     // do it via histograms to be PROOF-proof
 193     // which merges the results from different workers
 194     // histos are not saved reside only in memory
 195
 196
 197
 198     fHistList = new TList();
 199     TProfile *h1Xsec = new TProfile("h1Xsec","xsec from pyxsec.root",1,0,1);
 200     h1Xsec->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"<#sigma>");
 201     fHistList->Add(h1Xsec);
 202     TH1F* h1Trials = new TH1F("h1Trials","trials from MC header",1,0,1);
 203     h1Trials->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"#sum{ntrials}");
 204     fHistList->Add(h1Trials);
 205
 206
 207 }
 208
 209 //____________________________________________________________________
 210 void AliAnalysisTaskMCParticleFilter::UserExec(Option_t */*option*/)
 211 {
 212 // Execute analysis for current event
 213 //
 214
 215 // Fill AOD tracks from Kinematic stack
 216
 217   // get AliAOD Event
 218   AliAODEvent* aod = AODEvent();
 219   if (!aod) {
 220       AliWarning("No Output Handler connected, doing nothing !") ;
 221       return;
 222   }
 223
 224   AliMCEventHandler *mcH = (AliMCEventHandler*) ((AliAnalysisManager::GetAnalysisManager())->GetMCtruthEventHandler());
 225   if(!mcH){
 226     AliWarning("No MC handler Found");
 227     return;
 228   }
 229
 230   AliAODHandler *aodH = dynamic_cast<AliAODHandler*> ((AliAnalysisManager::GetAnalysisManager())->GetOutputEventHandler());
 231   if(!aodH){
 232     AliWarning("Could not get AODHandler");
 233     return;
 234   }
 235
 236
 237
 238   // fetch the output
 239   // Fill control histos
 240
 241   // tmp array for holding the mctracks
 242   // need to set mother and duagther __before__
 243   // filling in the tree
 244
 245   AliMCEvent *mcE = MCEvent();
 246
 247   if(!mcE){
 248     AliWarning("No MC event Found");
 249     return;
 250   }
 251
 252   Int_t np    = mcE->GetNumberOfTracks();
 253   Int_t nprim = mcE->GetNumberOfPrimaries();
 254   // TODO ADD MC VERTEX
 255
 256   AliAODMCHeader *aodMCHo = (AliAODMCHeader *) aod->FindListObject("mcHeader");
 257   // Get the proper MC Collision Geometry
 258   AliGenEventHeader* mcEH = mcE->GenEventHeader();
 259
 260   AliGenPythiaEventHeader *pyH  = dynamic_cast<AliGenPythiaEventHeader*>(mcEH);
 261   AliGenHijingEventHeader *hiH  = 0;
 262   AliCollisionGeometry    *colG = 0;
 263   AliGenDPMjetEventHeader *dpmH = 0;
 264   // it can be only one save some casts
 265   // assuming PYTHIA and HIJING are the most likely ones...
 266   if(!pyH){
 267       hiH = dynamic_cast<AliGenHijingEventHeader*>(mcEH);
 268       if(!hiH){
 269           dpmH = dynamic_cast<AliGenDPMjetEventHeader*>(mcEH);
 270       }
 271   }
 272
 273   if (hiH || dpmH) colG = dynamic_cast<AliCollisionGeometry*>(mcEH);
 274
 275   // fetch the trials on a event by event basis, not from pyxsec.root otherwise
 276   // we will get a problem when running on proof since Notify may be called
 277   // more than once per file
 278   // consider storing this information in the AOD output via AliAODHandler
 279   Float_t ntrials = 0;
 280   if (!colG) {
 281     AliGenCocktailEventHeader *ccEH = dynamic_cast<AliGenCocktailEventHeader *>(mcEH);
 282     if (ccEH) {
 283       TList *genHeaders = ccEH->GetHeaders();
 284       for (int imch=0; imch<genHeaders->GetEntries(); imch++) {
 285         if(!pyH)dynamic_cast<AliGenPythiaEventHeader*>(genHeaders->At(imch));
 286         if(!hiH)dynamic_cast<AliGenHijingEventHeader*>(genHeaders->At(imch));
 287         if(!colG)colG = dynamic_cast<AliCollisionGeometry *>(genHeaders->At(imch));
 288         if(!dpmH)dynamic_cast<AliGenDPMjetEventHeader*>(genHeaders->At(imch));
 289       }
 290     }
 291   }
 292
 293   // take the trials from the p+p event
 294   if(hiH)ntrials = hiH->Trials();
 295   if(dpmH)ntrials = dpmH->Trials();
 296   if(pyH)ntrials = pyH->Trials();
 297   if(ntrials)((TH1F*)(fHistList->FindObject("h1Trials")))->Fill("#sum{ntrials}",ntrials);
 298
 299
 300
 301
 302   if (colG) {
 303     aodMCHo->SetReactionPlaneAngle(colG->ReactionPlaneAngle());
 304     AliInfo(Form("Found Collision Geometry. Got Reaction Plane %lf\n", colG->ReactionPlaneAngle()));
 305   }
 306
 307
 308
 309   // check varibales for charm need all daughters
 310   static int  iTaken = 0;
 311   static int  iAll = 0;
 312   static int  iCharm = 0;
 313
 314
 315   Int_t j=0;
 316   for (Int_t ip = 0; ip < np; ip++){
 317     AliMCParticle* mcpart = (AliMCParticle*) mcE->GetTrack(ip);
 318     TParticle* part = mcpart->Particle();
 319     Float_t xv = part->Vx();
 320     Float_t yv = part->Vy();
 321     Float_t zv = part->Vz();
 322     Float_t rv = TMath::Sqrt(xv * xv + yv * yv);
 323
 324     Bool_t write = kFALSE;
 325
 326     if (ip < nprim) {
 327       // Select the primary event
 328       write = kTRUE;
 329     } else if (part->GetUniqueID() == kPDecay) {
 330       // Particles from decay
 331       // Check that the decay chain ends at a primary particle
 332       AliMCParticle* mother = mcpart;
 333       Int_t imo = mcpart->GetMother();
 334       while((imo >= nprim) && (mother->GetUniqueID() == kPDecay)) {
 335         mother =  (AliMCParticle*) mcE->GetTrack(imo);
 336         imo =  mother->GetMother();
 337       }
 338       // Select according to pseudorapidity and production point of primary ancestor
 339       if (imo < nprim && Select(((AliMCParticle*) mcE->GetTrack(imo))->Particle(), rv, zv))write = kTRUE;
 340     } else if (part->GetUniqueID() == kPPair) {
 341       // Now look for pair production
 342       Int_t imo = mcpart->GetMother();
 343       if (imo < nprim) {
 344         // Select, if the gamma is a primary
 345         write = kTRUE;
 346       } else {
 347         // Check if the gamma comes from the decay chain of a primary particle
 348         AliMCParticle* mother =  (AliMCParticle*) mcE->GetTrack(imo);
 349         imo = mother->GetMother();
 350         while((imo >= nprim) && (mother->GetUniqueID() == kPDecay)) {
 351           mother =   (AliMCParticle*) mcE->GetTrack(imo);
 352           imo =  mother->GetMother();
 353         }
 354         // Select according to pseudorapidity and production point
 355         if (imo < nprim && Select(mother->Particle(), rv, zv))
 356           write = kTRUE;
 357       }
 358     }
 359     /*
 360     else if (part->GetUniqueID() == 13){
 361       // Evaporation
 362       // Check that we end at a primary particle
 363       TParticle* mother = part;
 364       Int_t imo = part->GetFirstMother();
 365       while((imo >= nprim) && ((mother->GetUniqueID() == 4 ) || ( mother->GetUniqueID() == 13))) {
 366         mother =  mcE->Stack()->Particle(imo);
 367         imo =  mother->GetFirstMother();
 368       }
 369       // Select according to pseudorapidity and production point
 370         if (imo < nprim && Select(mother, rv, zv))
 371           write = kTRUE;
 372     }
 373     */
 374     if (write) {
 375       if(mcH)mcH->SelectParticle(ip);
 376       j++;
 377
 378       // debug info to check fro charm daugthers
 379       if((TMath::Abs(part->GetPdgCode()))==411){
 380         iCharm++;
 381         Int_t d0 =  mcpart->GetFirstDaughter();
 382         Int_t d1 =  mcpart->GetLastDaughter();
 383         if(d0>0&&d1>0){
 384           for(int id = d0;id <= d1;id++){
 385             iAll++;
 386             if(mcH->IsParticleSelected(id))iTaken++;
 387           }
 388         }
 389       }// if charm
 390     }
 391   }
 392
 393   AliInfo(Form("Taken daughters %d/%d of %d charm",iTaken,iAll,iCharm));
 394
 395   aodH->StoreMCParticles();
 396   PostData(1,fHistList);
 397
 398   return;
 399 }
 400
 401 void AliAnalysisTaskMCParticleFilter::Terminate(Option_t */*option*/){
 402   //
 403   // Terminate the execution save the PYTHIA x_section to the UserInfo()
 404   //
 405
 406
 407   fHistList = (TList*)GetOutputData(1);
 408   if(!fHistList){
 409     Printf("%s:%d Output list not found",(char*)__FILE__,__LINE__);
 410     return;
 411   }
 412
 413   TProfile *hXsec = ((TProfile*)(fHistList->FindObject("h1Xsec")));
 414   TH1F* hTrials  = ((TH1F*)(fHistList->FindObject("h1Trials")));
 415   if(!hXsec)return;
 416   if(!hTrials)return;
 417
 418   Float_t xsec = hXsec->GetBinContent(1);
 419   Float_t trials = hTrials->Integral();
 420   AliInfo(Form("Average -section %.4E and total number of trials %E",xsec,trials));
 421
 422 }
 423
 424 Bool_t AliAnalysisTaskMCParticleFilter::Select(TParticle* part, Float_t rv, Float_t zv)
 425 {
 426   // Selection accoring to eta of the mother and production point
 427   // This has to be refined !!!!!!
 428
 429   // Esp if we don't have collisison in the central barrel but e.g. beam gas
 430   //  return kTRUE;
 431
 432   Float_t eta = part->Eta();
 433
 434   // central barrel consider everything in the ITS...
 435   // large eta window for smeared vertex and SPD acceptance (2 at z = 0)
 436   // larger for V0s in the TPC
 437   //  if (TMath::Abs(eta) < 2.5 && rv < 250. && TMath::Abs(zv)<255)return kTRUE;
 438
 439   if (TMath::Abs(eta) < 2.5 && rv < 170)return kTRUE;
 440
 441   // Andreas' Cuts
 442   //  if (TMath::Abs(eta) < 1. && rv < 170)return kTRUE;
 443
 444
 445
 446   // Muon arm
 447   if(eta > -4.2 && eta < -2.3 && zv > -500.)return kTRUE; // Muon arms
 448
 449   // PMD acceptance 2.3 <= eta < = 3.5
 450   //  if(eta>2.0&&eta<3.7)return kTRUE;
 451
 452   return kFALSE;
 453
 454 }
 455