PWG4/totEt/AliAnalysisEtCommon.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, AliAnalysisEtCommonMonteCarlo and
   9 // AliAnalysisEtCommonReconstructed which loop over either Monte Carlo data or
  10 // real data to get Et
  11
  12 #include "AliAnalysisEtCommon.h"
  13 #include "TMath.h"
  14 #include "TList.h"
  15 #include "TH1F.h"
  16 #include "TH2F.h"
  17 #include "TF1.h"
  18 #include <iostream>
  19 #include "AliAnalysisEtCuts.h"
  20 #include "AliMCEvent.h"
  21 #include "AliVEvent.h"
  22 #include "AliStack.h"
  23 #include "AliESDtrackCuts.h"
  24 #include "TDatabasePDG.h"
  25 #include "TParticle.h"
  26 #include "Rtypes.h"
  27 #include "AliPDG.h"
  28
  29 using namespace std;
  30
  31 ClassImp(AliAnalysisEtCommon);
  32 //These are from the PDG database but by making them static the code is a bit more efficient and has no problems running with the plugin
  33 //Cuts are defined in $ROOTSYS/etc/pdg_table.txt
  34
  35 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgPionMass = 0.13957;
  36 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgKaonMass = 0.493677;
  37 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgProtonMass = 0.938272;
  38 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgElectronMass = 0.000510999;
  39 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgPiPlusCode = 211;
  40 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgPiMinusCode = -211;
  41 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgKPlusCode = 321;
  42 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgKMinusCode = -321;
  43 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgProtonCode = 2212;
  44 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiProtonCode = -2212;
  45 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgLambdaCode = 3122;
  46 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiLambdaCode = -3122;
  47 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgK0SCode = 310;
  48 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgOmegaCode = 3334;
  49 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiOmegaCode = -3334;
  50 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgXi0Code = 3322;
  51 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiXi0Code = -3322;
  52 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgXiCode = 3312;
  53 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiXiCode = -3312;
  54 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgSigmaCode = 3112;
  55 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiSigmaCode = -3112;
  56 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgK0LCode = 130;
  57 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgNeutronCode = 2112;
  58 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgAntiNeutronCode = -2112;
  59 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgEPlusCode = -11;
  60 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgEMinusCode = 11;
  61 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgMuPlusCode = -13;
  62 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgMuMinusCode = 13;
  63 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgGammaCode = 22;
  64 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgPi0Code = 111;
  65 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgEtaCode = 221;
  66 Int_t AliAnalysisEtCommon::fgOmega0Code = 223;
  67
  68
  69
  70 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgPtTPCCutOff = 0.15;
  71 Float_t AliAnalysisEtCommon::fgPtITSCutOff = 0.10;
  72
  73 AliAnalysisEtCommon::AliAnalysisEtCommon() :
  74   fHistogramNameSuffix("")
  75   ,fCuts(0)
  76   ,fDataSet(2010)
  77   ,fEsdtrackCutsITSTPC(0)
  78   ,fEsdtrackCutsTPC(0)
  79   ,fEsdtrackCutsITS(0)
  80   ,fK0PythiaD6T(0)
  81   ,fLambdaPythiaD6T(0)
  82   ,fAntiLambdaPythiaD6T(0)
  83   ,fK0Data(0)
  84   ,fLambdaData(0)
  85   ,fAntiLambdaData(0)
  86   ,fLambdaEnhancement(0)
  87   ,fProtonEnhancement(0)
  88 {//default constructor
  89
  90 }
  91
  92 AliAnalysisEtCommon::~AliAnalysisEtCommon()
  93 {//destructor
  94   delete fCuts;
  95   delete fEsdtrackCutsITSTPC;
  96   delete fEsdtrackCutsITS;
  97   delete fEsdtrackCutsTPC;
  98   delete fK0PythiaD6T;
  99   delete fLambdaPythiaD6T;
 100   delete fAntiLambdaPythiaD6T;
 101   delete fK0Data;
 102   delete fLambdaData;
 103   delete fAntiLambdaData;
 104   delete fLambdaEnhancement;
 105   delete fProtonEnhancement;
 106 }
 107
 108 Int_t AliAnalysisEtCommon::AnalyseEvent(AliVEvent *event)
 109 { //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.
 110   cout << "This event has " << event->GetNumberOfTracks() << " tracks" << endl;
 111   ResetEventValues();
 112   return 0;
 113 }
 114
 115
 116 void AliAnalysisEtCommon::Init()
 117 {// clear variables, set up cuts and PDG info
 118   //MyFunction * fptr = new MyFunction(....);  // create the user function class
 119   //TF1 * f = new TF1("f",fptr,&MyFunction::Evaluate,0,1,npar,"MyFunction","Evaluate");   // create TF1 class.
 120   AliAnalysisLevyPt *function = new AliAnalysisLevyPt();
 121   //parameter 0 = dNdy
 122   //parameter 1 = temp
 123   //parameter 2 = power
 124   if(fK0PythiaD6T) delete fK0PythiaD6T;
 125   if(fLambdaPythiaD6T) delete fLambdaPythiaD6T;
 126   if(fAntiLambdaPythiaD6T) delete fAntiLambdaPythiaD6T;
 127   if(fK0Data) delete fK0Data;
 128   if(fLambdaData) delete fLambdaData;
 129   if(fAntiLambdaData) delete fAntiLambdaData;
 130   fK0PythiaD6T = new TF1("K0PythiaD6T",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,3,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 131   fLambdaPythiaD6T = new TF1("LambdaPythiaD6T",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,3,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 132   fAntiLambdaPythiaD6T = new TF1("LambdaPythiaD6T",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,3,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 133   fK0Data = new TF1("K0Data",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,3,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 134   fLambdaData = new TF1("LambdaData",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,3,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 135   fAntiLambdaData = new TF1("LambdaData",function, &AliAnalysisLevyPt::Evaluate,0,50,3,"AliAnalysisLevyPt","Evaluate");
 136   if(fDataSet==2009){
 137     //These data are from the ALICE 900 GeV p+p paper
 138     fK0PythiaD6T->SetParameter(0,0.1437);
 139     fK0PythiaD6T->SetParameter(1,0.1497);
 140     fK0PythiaD6T->SetParameter(2,6.94);
 141     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.0213);
 142     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.1315);
 143     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,4.60);
 144     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.0213);
 145     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.1315);
 146     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,4.60);
 147     fK0Data->SetParameter(0,0.184);
 148     fK0Data->SetParameter(1,0.168);
 149     fK0Data->SetParameter(2,6.6);
 150     fLambdaData->SetParameter(0,0.048);
 151     fLambdaData->SetParameter(1,0.229);
 152     fLambdaData->SetParameter(2,10.8);
 153     fAntiLambdaData->SetParameter(0,0.047);
 154     fAntiLambdaData->SetParameter(1,0.210);
 155     fAntiLambdaData->SetParameter(2,9.2);
 156   }
 157   if(fDataSet==2010 ||fDataSet==20100 ){
 158     //These data are from the CMS analysis note on 7 TeV spectra
 159     //http://cdsweb.cern.ch/record/1279344/files/QCD-10-007-pas.pdf
 160     //Note the CMS parameterization of the Levy function differs from the ALICE parameterization by a constant.
 161     //CMS does not list the overall constant in their fit, the ratios of the dN/dy(y=0) is used.
 162     fK0PythiaD6T->SetParameter(0,0.72);
 163     fK0PythiaD6T->SetParameter(1,0.183);
 164     fK0PythiaD6T->SetParameter(2,7.41);
 165     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.54);
 166     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.216);
 167     fLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,5.71);
 168     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(0,0.54);
 169     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(1,0.216);
 170     fAntiLambdaPythiaD6T->SetParameter(2,5.71);
 171     fK0Data->SetParameter(0,1.0);
 172     fK0Data->SetParameter(1,0.215);
 173     fK0Data->SetParameter(2,6.79);
 174     fLambdaData->SetParameter(0,1.0);
 175     fLambdaData->SetParameter(1,0.290);
 176     fLambdaData->SetParameter(2,9.28);
 177     fAntiLambdaData->SetParameter(0,1.0);
 178     fAntiLambdaData->SetParameter(1,0.290);
 179     fAntiLambdaData->SetParameter(2,9.28);
 180   }
 181   if(fLambdaEnhancement) delete fLambdaEnhancement;
 182   fLambdaEnhancement = new TF1("fLambdaEnhancement","([0]*pow(x,[1])*exp(-pow(x/[2],[3])))/([4]*exp(-pow([5]/x,[6]))+[7]*x)",0,50);
 183    fLambdaEnhancement->SetParameter(0,0.5630487);
 184    fLambdaEnhancement->SetParameter(1,1.388818);
 185    fLambdaEnhancement->SetParameter(2,3.954147);
 186    fLambdaEnhancement->SetParameter(3,3.443772);
 187    fLambdaEnhancement->SetParameter(4,2.844288);
 188    fLambdaEnhancement->SetParameter(5,2);
 189    fLambdaEnhancement->SetParameter(6,0.4747893);
 190    fLambdaEnhancement->SetParameter(7,-0.2250856);
 191    if(fProtonEnhancement) delete fProtonEnhancement;
 192    fProtonEnhancement = new TF1("fProtonEnhancement","[0]*pow(x,[1])*exp(-pow(x/[2],[3]))/([4]+[5]*x)",0,50);
 193    fProtonEnhancement->SetParameter(0,0.5630487*1.6);
 194    fProtonEnhancement->SetParameter(1,1.388818);
 195    fProtonEnhancement->SetParameter(2,3.954147/1.5);
 196    fProtonEnhancement->SetParameter(3,3.443772/2.5);
 197    fProtonEnhancement->SetParameter(4,0.5);
 198    fProtonEnhancement->SetParameter(5,-.03);
 199 }
 200
 201 void AliAnalysisEtCommon::ResetEventValues()
 202 {//Resets event values of et to zero
 203
 204   if (!fCuts) { // some Init's needed
 205     cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " : Init " << endl;
 206     if (!fCuts) {
 207       cout << " setting up Cuts " << endl;
 208       fCuts = new AliAnalysisEtCuts();
 209     }
 210   }
 211 }
 212
 213
 214 Float_t AliAnalysisEtCommon::Et(TParticle *part, float mass){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
 215   if(mass+1000<0.01){//if no mass given return default.  The default argument is -1000
 216     if(TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2212 || TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2112){
 217       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2112){//antiproton or antineutron
 218         //for antinucleons we specifically want to return the kinetic energy plus twice the rest mass
 219         return (part->Energy()+part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
 220       }
 221       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==2112){//proton or neutron
 222         //for nucleons we specifically want to return the kinetic energy only
 223         return (part->Energy()-part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
 224       }
 225     }
 226     else{//otherwise go to the default
 227       return part->Energy()*TMath::Sin(part->Theta());
 228     }
 229   }
 230   else{//otherwise use the mass that was given
 231     return (TMath::Sqrt(TMath::Power(part->P(),2.0)+TMath::Power(mass,2.0)))*TMath::Sin(part->Theta());
 232   }
 233   return 0.0;
 234 }
 235 Float_t AliAnalysisEtCommon::Et(Float_t p, Float_t theta, Int_t pid, Short_t charge) const {//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
 236   if(pid==fgPiPlusCode || pid==fgPiMinusCode){//Nothing special for pions
 237     return TMath::Sqrt(p*p + fgPionMass*fgPionMass) * TMath::Sin(theta);
 238   }
 239   if(pid==fgKPlusCode || pid==fgKMinusCode){//Nothing special for kaons
 240     return TMath::Sqrt(p*p + fgKaonMass*fgKaonMass) * TMath::Sin(theta);
 241   }
 242   if(pid==fgEPlusCode || pid==fgEMinusCode){//Nothing special for electrons
 243     return TMath::Sqrt(p*p + fgElectronMass*fgElectronMass) * TMath::Sin(theta);
 244   }
 245   if(pid==fgProtonCode || pid==fgAntiProtonCode){//But for protons we must be careful...
 246     if(charge<0.0){//antiprotns: kinetic energy plus twice the rest mass
 247       return (TMath::Sqrt(p*p + fgProtonMass*fgProtonMass) + fgProtonMass) * TMath::Sin(theta);
 248     }
 249     if(charge>0.0){//antiprotns: kinetic energy only
 250       return (TMath::Sqrt(p*p + fgProtonMass*fgProtonMass) - fgProtonMass) * TMath::Sin(theta);
 251     }
 252   }
 253   cerr<<"Uh-oh!  Et not set properly!"<<endl;
 254   return 0.0;
 255 }
 256
 257 Float_t AliAnalysisEtCommon::K0Weight(Float_t pt){
 258   Float_t data = fK0Data->Eval(pt);
 259   Float_t mc = fK0PythiaD6T->Eval(pt);
 260   return data/mc;
 261 }
 262 Float_t AliAnalysisEtCommon::LambdaWeight(Float_t pt){
 263   Float_t data = fLambdaData->Eval(pt);
 264   Float_t mc = fLambdaPythiaD6T->Eval(pt);
 265   return data/mc;
 266 }
 267 Float_t AliAnalysisEtCommon::AntiLambdaWeight(Float_t pt){
 268   Float_t data = fAntiLambdaData->Eval(pt);
 269   Float_t mc = fAntiLambdaPythiaD6T->Eval(pt);
 270   return data/mc;
 271 }
 272
 273 Float_t AliAnalysisEtCommon::LambdaBaryonEnhancement(Float_t pt){
 274   if(pt<0.8) return 1.0;
 275   return fLambdaEnhancement->Eval(pt);
 276 };//Function which gives the factor to reweigh a lambda or antilambda so it roughly matches baryon enhancement seen at RHIC
 277 Float_t AliAnalysisEtCommon::ProtonBaryonEnhancement(Float_t pt){
 278   if(pt<0.8) return 1.0;
 279   return fProtonEnhancement->Eval(pt);
 280 }//Function which gives the factor to reweigh a lambda or antilambda so it roughly matches baryon enhancement seen at RHIC