PWG4/UserTasks/EmcalTasks/AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb.h

   1 #ifndef AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb_h
   2 #define AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb_h
   3
   4 // $Id$
   5
   6 class TAxis;
   7 class TClonesArray;
   8 class TH1;
   9 class TH2;
  10 class TNtuple;
  11 class TObjArray;
  12 class AliAODCaloCells;
  13 class AliAODCaloCluster;
  14 class AliAODEvent;
  15 class AliAODTrack;
  16 class AliAODVertex;
  17 class AliEMCALGeometry;
  18 class AliEMCALRecoUtils;
  19 class AliESDCaloCells;
  20 class AliESDCaloCluster;
  21 class AliESDEvent;
  22 class AliESDTrack;
  23 class AliESDVertex;
  24 class AliESDtrackCuts;
  25 class AliMCEvent;
  26 class AliMCParticle;
  27 class AliStaHeader;
  28 class AliStaVertex;
  29
  30 #include "AliAnalysisTaskSE.h"
  31
  32 class AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb : public AliAnalysisTaskSE {
  33  public:
  34   AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb();
  35   AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb(const char *name);
  36   virtual ~AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb();
  37
  38   void         UserCreateOutputObjects();
  39   void         UserExec(Option_t *option);
  40   void         Terminate(Option_t *);
  41
  42   void         SetAsymMax(Double_t asymMax)                   { fAsymMax       = asymMax;   }
  43   void         SetCentrality(const char *n)                   { fCentVar       = n;         }
  44   void         SetCentralityRange(Double_t from, Double_t to) { fCentFrom=from; fCentTo=to; }
  45   void         SetClusName(const char *n)                     { fClusName      = n;         }
  46   void         SetDoAfterburner(Bool_t b)                     { fDoAfterburner = b;         }
  47   void         SetDoTrackMatWithGeom(Bool_t b)                { fDoTrMatGeom   = b;         }
  48   void         SetFillNtuple(Bool_t b)                        { fDoNtuple      = b;         }
  49   void         SetGeoName(const char *n)                      { fGeoName       = n;         }
  50   void         SetGeoUtils(AliEMCALGeometry *geo)             { fGeom          = geo;       }
  51   void         SetIsoDist(Double_t d)                         { fIsoDist       = d;         }
  52   void         SetL0TimeRange(Int_t l, Int_t h)               { fMinL0Time=l; fMaxL0Time=h; }
  53   void         SetMarkCells(const char *n)                    { fMarkCells     = n;         }
  54   void         SetMcMode(Bool_t b)                            { fMcMode        = b;         }
  55   void         SetEmbedMode(Bool_t b)                         { fEmbedMode     = b;         }
  56   void         SetMinClusEnergy(Double_t e)                   { fMinE          = e;         }
  57   void         SetMinEcc(Double_t ecc)                        { fMinEcc        = ecc;       }
  58   void         SetMinErat(Double_t erat)                      { fMinErat       = erat;      }
  59   void         SetMinNClustersPerTrack(Double_t m)            { fMinNClusPerTr = m;         }
  60   void         SetNminCells(Int_t n)                          { fNminCells     = n;         }
  61   void         SetPrimTrackCuts(AliESDtrackCuts *c)           { fPrimTrCuts    = c;         }
  62   void         SetRecoUtils(AliEMCALRecoUtils *reco)          { fReco          = reco;      }
  63   void         SetTrClassNames(const char *n)                 { fTrClassNames  = n;         }
  64   void         SetTrackCuts(AliESDtrackCuts *c)               { fTrCuts        = c;         }
  65   void         SetTrainMode(Bool_t b)                         { fTrainMode     = b;         }
  66   void         SetUseQualFlag(Bool_t b)                       { fUseQualFlag   = b;         }
  67   void         SetVertexRange(Double_t z1, Double_t z2)       { fVtxZMin=z1; fVtxZMax=z2;   }
  68   void         SetDoPhysicsSelection(Bool_t b)                { fDoPSel        = b;         }
  69
  70  protected:
  71   virtual void CalcCaloTriggers();
  72   virtual void CalcClusterProps();
  73   virtual void CalcPrimTracks();
  74   virtual void CalcMcInfo();
  75   virtual void CalcTracks();
  76   virtual void ClusterAfterburner();
  77   virtual void FillCellHists();
  78   virtual void FillClusHists();
  79   virtual void FillNtuple();
  80   virtual void FillOtherHists();
  81   virtual void FillPionHists();
  82   virtual void FillMcHists();
  83   virtual void FillTrackHists();
  84   void         FillVertex(AliStaVertex *v, const AliESDVertex *esdv);
  85   void         FillVertex(AliStaVertex *v, const AliAODVertex *aodv);
  86   Double_t     GetCellIsolation(Double_t cEta, Double_t cPhi, Double_t radius=0.2)                        const;
  87   Double_t     GetCellEnergy(const AliVCluster *c)    const;
  88   Double_t     GetMaxCellEnergy(const AliVCluster *c) const { Short_t id=-1; return GetMaxCellEnergy(c,id); }
  89   Double_t     GetMaxCellEnergy(const AliVCluster *c, Short_t &id)                                        const;
  90   Int_t        GetNCells(const AliVCluster *c, Double_t emin=0.)                                          const;
  91   void         GetSigma(const AliVCluster *c, Double_t &sigmaMax, Double_t &sigmaMin)                     const;
  92   Double_t     GetTrackIsolation(Double_t cEta, Double_t cPhi, Double_t radius=0.2, Double_t pt=0.)       const;
  93   Double_t     GetTrigEnergy(const AliVCluster *c)                                                        const;
  94   Bool_t       IsShared(const AliVCluster *c)                                                             const;
  95   void         PrintDaughters(const AliVParticle *p, const TObjArray *arr, Int_t level=0)                 const;
  96   void         PrintDaughters(const AliMCParticle *p, const AliMCEvent *arr, Int_t level=0)               const;
  97   void         PrintTrackRefs(AliMCParticle *p)                                                           const;
  98   void         ProcessDaughters(AliVParticle *p, Int_t index, const TObjArray *arr);
  99   void         ProcessDaughters(AliMCParticle *p, Int_t index, const AliMCEvent *arr);
 100
 101     // input members
 102   TString                fCentVar;                // variable for centrality determination
 103   Double_t               fCentFrom;               // min centrality (def=0)
 104   Double_t               fCentTo;                 // max centrality (def=100)
 105   Double_t               fVtxZMin;                // min primary vertex z (def=-10cm)
 106   Double_t               fVtxZMax;                // max primary vertex z (def=+10cm)
 107   Bool_t                 fUseQualFlag;            // if true use quality flag for centrality
 108   TString                fClusName;               // cluster branch name (def="")
 109   Bool_t                 fDoNtuple;               // if true write out ntuple
 110   Bool_t                 fDoAfterburner;          // if true run after burner
 111   Double_t               fAsymMax;                // maximum energy asymmetry (def=1)
 112   Int_t                  fNminCells;              // minimum number of cells attached to cluster (def=1)
 113   Double_t               fMinE;                   // minimum cluster energy (def=0.1 GeV/c)
 114   Double_t               fMinErat;                // minimum emax/ec ratio (def=0)
 115   Double_t               fMinEcc;                 // minimum eccentricity (def=0)
 116   TString                fGeoName;                // geometry name (def = EMCAL_FIRSTYEARV1)
 117   Double_t               fMinNClusPerTr;          // minimum number of cluster per track (def=50)
 118   Double_t               fIsoDist;                // isolation distance (def=0.2)
 119   TString                fTrClassNames;           // trigger class names
 120   AliESDtrackCuts       *fTrCuts;                 // track cuts
 121   AliESDtrackCuts       *fPrimTrCuts;             // track cuts
 122   Bool_t                 fDoTrMatGeom;            // track matching including geometry
 123   Bool_t                 fTrainMode;              // train mode with minimal number of resources
 124   TString                fMarkCells;              // list of mark cells to monitor
 125   Int_t                  fMinL0Time;              // minimum accepted time for trigger
 126   Int_t                  fMaxL0Time;              // maximum accepted time for trigger
 127   Bool_t                 fMcMode;                 // monte carlo mode
 128   Bool_t                 fEmbedMode;              // embedding mode
 129   AliEMCALGeometry      *fGeom;                   // geometry utils
 130   AliEMCALRecoUtils     *fReco;                   // reco utils
 131   Bool_t                 fDoPSel;                 // if false then accept all events
 132     // derived members (ie with ! after //)
 133   Bool_t                 fIsGeoMatsSet;           //!indicate that geo matrices are set
 134   ULong64_t              fNEvs;                   //!accepted events
 135   TList                 *fOutput;                 //!container of output histograms
 136   TObjArray             *fTrClassNamesArr;        //!array of trig class names
 137   AliESDEvent           *fEsdEv;                  //!pointer to input esd event
 138   AliAODEvent           *fAodEv;                  //!pointer to input aod event
 139   const TObjArray             *fRecPoints;              //!pointer to rec points (AliAnalysisTaskEMCALClusterizeFast)
 140   const TClonesArray          *fDigits;                 //!pointer to digits     (AliAnalysisTaskEMCALClusterizeFast)
 141   TObjArray             *fEsdClusters;            //!pointer to esd clusters
 142   AliESDCaloCells       *fEsdCells;               //!pointer to esd cells
 143   TObjArray             *fAodClusters;            //!pointer to aod clusters
 144   AliAODCaloCells       *fAodCells;               //!pointer to aod cells
 145   TAxis                 *fPtRanges;               //!pointer to pt ranges
 146   TObjArray             *fSelTracks;              //!pointer to selected tracks
 147   TObjArray             *fSelPrimTracks;          //!pointer to selected primary tracks
 148   Int_t                  fNAmpInTrigger;          //!number of cells to keep trigger statistic
 149   Float_t               *fAmpInTrigger;           //!amplitude for calo cells which are part of trigger
 150     // ntuple
 151   TTree                 *fNtuple;                 //!pointer to ntuple
 152   AliStaHeader          *fHeader;                 //!pointer to header
 153   AliStaVertex          *fPrimVert;               //!pointer to primary vertex
 154   AliStaVertex          *fSpdVert;                //!pointer to SPD vertex
 155   AliStaVertex          *fTpcVert;                //!pointer to TPC vertex
 156   TClonesArray          *fClusters;               //!pointer to clusters
 157   TClonesArray          *fTriggers;               //!pointer to triggers
 158   TClonesArray          *fMcParts;                //!pointer to mc particles
 159     // histograms
 160   TH1                   *fHCuts;                  //!histo for cuts
 161   TH1                   *fHVertexZ;               //!histo for vtxz
 162   TH1                   *fHVertexZ2;              //!histo for vtxz after vtx cuts
 163   TH1                   *fHCent;                  //!histo for cent
 164   TH1                   *fHCentQual;              //!histo for cent after quality flag cut
 165   TH1                   *fHTclsBeforeCuts;        //!histo for trigger classes before cuts
 166   TH1                   *fHTclsAfterCuts;         //!histo for trigger classes after cuts
 167
 168     // histograms for cells
 169   TH2                  **fHColuRow;               //!histo for cell column and row
 170   TH2                  **fHColuRowE;              //!histo for cell column and row weight energy
 171   TH1                  **fHCellMult;              //!histo for cell multiplicity in module
 172   TH1                   *fHCellE;                 //!histo for cell energy
 173   TH1                   *fHCellH;                 //!histo for highest cell energy
 174   TH1                   *fHCellM;                 //!histo for mean cell energy (normalized to hit cells)
 175   TH1                   *fHCellM2;                //!histo for mean cell energy (normalized to all cells)
 176   TH1                  **fHCellFreqNoCut;         //!histo for cell frequency without cut
 177   TH1                  **fHCellFreqCut100M;       //!histo for cell frequency with cut 100MeV
 178   TH1                  **fHCellFreqCut300M;       //!histo for cell frequency with cut 300MeV
 179   TH1                  **fHCellFreqE;             //!histo for cell frequency weighted with energy
 180   TH1                  **fHCellCheckE;            //!histo for cell E distribution for given channels
 181     // histograms for clusters
 182   TH1                   *fHClustEccentricity;     //!histo for cluster eccentricity
 183   TH2                   *fHClustEtaPhi;           //!histo for cluster eta vs. phi
 184   TH2                   *fHClustEnergyPt;         //!histo for cluster energy vs. pT
 185   TH2                   *fHClustEnergySigma;      //!histo for cluster energy vs. variance over long axis
 186   TH2                   *fHClustSigmaSigma;       //!histo for sigma vs. lambda_0 comparison
 187   TH2                   *fHClustNCellEnergyRatio; //!histo for cluster n cells vs. energy ratio
 188   TH2                   *fHClustEnergyNCell;      //!histo for cluster energy vs. cluster n cells
 189     // histograms for primary tracks
 190   TH1                   *fHPrimTrackPt;           //!histo for primary track pt
 191   TH1                   *fHPrimTrackEta;          //!histo for primary track eta
 192   TH1                   *fHPrimTrackPhi;           //!histo for primary track phi
 193     // histograms for track matching
 194   TH1                   *fHMatchDr;               //!histo for dR track cluster matching
 195   TH1                   *fHMatchDz;               //!histo for dZ track cluster matching
 196   TH1                   *fHMatchEp;               //!histo for E/p track cluster matching
 197     // histograms for pion candidates
 198   TH2                   *fHPionEtaPhi;            //!histo for pion eta vs. phi
 199   TH2                   *fHPionMggPt;             //!histo for pion mass vs. pT
 200   TH2                   *fHPionMggAsym;           //!histo for pion mass vs. asym
 201   TH2                   *fHPionMggDgg;            //!histo for pion mass vs. opening angle
 202   TH1                   *fHPionInvMasses[21];     //!histos for invariant mass plots
 203     // histograms for MC
 204
 205  private:
 206   AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb(const AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb&);            // not implemented
 207   AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb &operator=(const AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb&); // not implemented
 208
 209   ClassDef(AliAnalysisTaskEMCALPi0PbPb, 11) // Analysis task for neutral pions in Pb+Pb
 210 };
 211 #endif
 212
 213 #ifndef AliStaObjs_h
 214 #define AliStaObjs_h
 215 class AliStaHeader
 216 {
 217  public:
 218   AliStaHeader() : fRun(0), fOrbit(0), fPeriod(0), fBx(0), fL0(0), fL1(0), fL2(0),
 219                    fTrClassMask(0), fTrCluster(0), fOffTriggers(0), fFiredTriggers(),
 220                    fTcls(0), fV0Cent(0), fV0(0), fCl1Cent(0), fCl1(0), fTrCent(0), fTr(0),
 221                    fCqual(-1), fPsi(0), fPsiRes(0), fNSelTr(0), fNSelPrimTr(0), fNSelPrimTr1(0),
 222                    fNSelPrimTr2(0), fNCells(0), fNCells1(0), fNCells2(0), fNCells5(0),
 223                    fNClus(0), fNClus1(0), fNClus2(0), fNClus5(0),
 224                    fMaxCellE(0), fMaxClusE(0) {;}
 225   ULong64_t     GetEventId() const {
 226                   return (((ULong64_t)fPeriod << 36) |
 227                           ((ULong64_t)fOrbit  << 12) |
 228                           (ULong64_t)fBx);
 229                 }
 230   virtual ~AliStaHeader() {;}
 231
 232  public:
 233   Int_t         fRun;            //         run number
 234   UInt_t        fOrbit;          //         orbit number
 235   UInt_t        fPeriod;         //         period number
 236   UShort_t      fBx;             //         bunch crossing id
 237   UInt_t        fL0;             //         l0 trigger bits
 238   UInt_t        fL1;             //         l1 trigger bits
 239   UShort_t      fL2;             //         l2 trigger bits
 240   ULong64_t     fTrClassMask;    //         trigger class mask
 241   UChar_t       fTrCluster;      //         trigger cluster mask
 242   UInt_t        fOffTriggers;    //         fired offline triggers for this event
 243   TString       fFiredTriggers;  //         string with fired triggers
 244   UInt_t        fTcls;           //         custom trigger definition
 245   Double32_t    fV0Cent;         //[0,0,16] v0 cent
 246   Double32_t    fV0;             //[0,0,16] v0 result used for cent
 247   Double32_t    fCl1Cent;        //[0,0,16] cl1 cent
 248   Double32_t    fCl1;            //[0,0,16] cl1 result used for cent
 249   Double32_t    fTrCent;         //[0,0,16] tr cent
 250   Double32_t    fTr;             //[0,0,16] tr result used for cent
 251   Int_t         fCqual;          //         centrality quality
 252   Double32_t    fPsi;            //[0,0,16] event-plane angle
 253   Double32_t    fPsiRes;         //[0,0,16] event-plane ange resolution
 254   UShort_t      fNSelTr;         //         # selected tracks
 255   UShort_t      fNSelPrimTr;     //         # selected tracks (primary)
 256   UShort_t      fNSelPrimTr1;    //         # selected tracks (primary) pt > 1 GeV/c
 257   UShort_t      fNSelPrimTr2;    //         # selected tracks (primary) pt > 2 GeV/c
 258   UShort_t      fNCells;         //         # cells
 259   UShort_t      fNCells1;        //         # cells > 1 GeV
 260   UShort_t      fNCells2;        //         # cells > 2 GeV
 261   UShort_t      fNCells5;        //         # cells > 5 GeV
 262   UShort_t      fNClus;          //         # clus
 263   UShort_t      fNClus1;         //         # clus > 1 GeV
 264   UShort_t      fNClus2;         //         # clus > 2 GeV
 265   UShort_t      fNClus5;         //         # clus > 5 GeV
 266   Double32_t    fMaxCellE;       //[0,0,16] maximum cell energy
 267   Double32_t    fMaxClusE;       //[0,0,16] maximum clus energy
 268
 269   ClassDef(AliStaHeader,3) // Header class
 270 };
 271
 272 class AliStaVertex
 273 {
 274  public:
 275   AliStaVertex(Double_t x=0, Double_t y=0, Double_t z=0) : fVx(x), fVy(y), fVz(z), fVc(-1), fDisp(0), fZres(0),
 276                                                            fChi2(0), fSt(0), fIs3D(0), fIsZ(0) {;}
 277   virtual ~AliStaVertex() {;}
 278
 279  public:
 280   Double_t      fVx;          //[0,0,16] vertex x
 281   Double_t      fVy;          //[0,0,16] vertex y
 282   Double_t      fVz;          //[0,0,16] vertex z
 283   Double_t      fVc;          //[0,0,16] number of contributors to vertex
 284   Double_t      fDisp;        //[0,0,16] dispersion
 285   Double_t      fZres;        //[0,0,16] z-resolution
 286   Double_t      fChi2;        //[0,0,16] chi2 of fit
 287   Bool_t        fSt;          //         status bit
 288   Bool_t        fIs3D;        //         is vertex from 3D
 289   Bool_t        fIsZ;         //         is vertex from Z only
 290
 291   ClassDef(AliStaVertex,1) // Vertex class
 292 };
 293
 294 class AliStaCluster : public TObject
 295 {
 296  public:
 297     AliStaCluster() : TObject(), fE(0), fR(0), fEta(0), fPhi(0), fN(0), fN1(0), fN3(0), fIdMax(0), fEmax(0), fTmax(0),
 298                       fDbc(-1), fDisp(-1), fM20(0), fM02(0), fEcc(0), fSig(0), fIsTrackM(0), fTrDz(0), fTrDr(-1),
 299                       fTrEp(0), fTrIso(0), fTrIso1(0), fTrIso2(0), fCeIso(0), fCeCore(0), fIsTrigM(0), fTrigE(-1),
 300                       fTrigMaskE(-1), fIsShared(0), fMcLabel(-1), fEmbE(0) {;}
 301
 302  public:
 303   Double32_t    fE;                //[0,0,16] energy
 304   Double32_t    fR;                //[0,0,16] radius (cylinder)
 305   Double32_t    fEta;              //[0,0,16] eta
 306   Double32_t    fPhi;              //[0,0,16] phi
 307   UChar_t       fN;                //         number of cells
 308   UChar_t       fN1;               //         number of cells > 100 MeV
 309   UChar_t       fN3;               //         number of cells > 300 MeV
 310   UShort_t      fIdMax;            //         id maximum cell
 311   Double32_t    fEmax;             //[0,0,16] energy of maximum cell
 312   Double32_t    fTmax;             //[0,0,16] time of maximum cell
 313   Double32_t    fDbc;              //[0,0,16] distance to nearest bad channel
 314   Double32_t    fDisp;             //[0,0,16] cluster dispersion, for shape analysis
 315   Double32_t    fM20;              //[0,0,16] 2-nd moment along the main eigen axis
 316   Double32_t    fM02;              //[0,0,16] 2-nd moment along the second eigen axis
 317   Double32_t    fEcc;              //[0,0,16] eccentricity
 318   Double32_t    fSig;              //[0,0,16] sigma
 319   Bool_t        fIsTrackM;         //         if true then track values are set
 320   Double32_t    fTrDz;             //[0,0,16] dZ to nearest track
 321   Double32_t    fTrDr;             //[0,0,16] dR to nearest track (in x,y)
 322   Double32_t    fTrEp;             //[0,0,16] E/P to nearest track
 323   Double32_t    fTrIso;            //[0,0,16] track isolation
 324   Double32_t    fTrIso1;           //[0,0,16] track isolation (pt>1GeV/c)
 325   Double32_t    fTrIso2;           //[0,0,16] track isolation (pt>2GeV/c)
 326   Double32_t    fCeIso;            //[0,0,16] cell isolation
 327   Double32_t    fCeCore;           //[0,0,16] cell content in R=0.025
 328   Bool_t        fIsTrigM;          //         if true then trigger values are set
 329   Double32_t    fTrigE;            //[0,0,16] trigger tower energy
 330   Double32_t    fTrigMaskE;        //[0,0,16] masked trigger tower energy
 331   Bool_t        fIsShared;         //         =true then extends across more than one super module
 332   Short_t       fMcLabel;          //         index of closest MC particle
 333   Double32_t    fEmbE;             //[0,0,16] sum of energy of embedded (MC) cells in cluster
 334
 335   ClassDef(AliStaCluster,6) // Cluster class
 336 };
 337
 338 class AliStaTrigger : public TObject
 339 {
 340  public:
 341   AliStaTrigger() : TObject(), fE(0), fEta(0), fPhi(0), fAmp(0), fMinTime(0), fMaxTime(0) {}
 342
 343  public:
 344   Double32_t    fE;                //[0,0,16] energy
 345   Double32_t    fEta;              //[0,0,16] eta
 346   Double32_t    fPhi;              //[0,0,16] phi
 347   Double32_t    fAmp;              //[0,0,16] amplitude
 348   Short_t       fMinTime;          //        minimum L0 "time"
 349   Short_t       fMaxTime;          //        maximum L0 "time"
 350
 351   ClassDef(AliStaTrigger,1) // Trigger class
 352 };
 353
 354 class AliStaPart : public TObject
 355 {
 356  public:
 357   AliStaPart() : TObject(), fPt(0), fEta(0), fPhi(0), fVR(0), fVEta(0), fVPhi(0), fPid(0), fMo(-1), fDet(-2),
 358                  fLab(-1), fNs(0) { memset(fDs,-1,sizeof(Short_t)*9); }
 359
 360   Int_t         OnEmcal() const { return (fDet==8);  }
 361   Int_t         IsSim()   const { return (fDet!=-2); }
 362
 363  public:
 364   Double32_t    fPt;               //[0,0,16] pt
 365   Double32_t    fEta;              //[0,0,16] eta
 366   Double32_t    fPhi;              //[0,0,16] phi
 367   Double32_t    fVR;               //[0,0,16] prod r (cylinder)
 368   Double32_t    fVEta;             //[0,0,16] prod eta
 369   Double32_t    fVPhi;             //[0,0,16] prod phi
 370   Short_t       fPid;              //         pid
 371   Short_t       fMo;               //         index of mother
 372   Short_t       fDet;              //         detector in which particle left trace (8 for EMCAL, see AliTrackReference.h)
 373     // the following must be filled before first usage
 374   Short_t       fLab;              //!        label (index in array)
 375   Short_t       fNs;               //!        number of daughters
 376   Short_t       fDs[9];            //!        daughters
 377
 378   ClassDef(AliStaPart,1) // Particle class
 379 };
 380 #endif