changed pid correction to a constant, added protection for division over zero to...
[u/mrichter/AliRoot.git] / PWG4 / totEt / AliAnalysisHadEt.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, AliAnalysisHadEtMonteCarlo and 
9 // AliAnalysisHadEtReconstructed which loop over either Monte Carlo data or 
10 // real data to get Et
11
12 #include "AliAnalysisHadEt.h"
13 #include "TMath.h"
14 #include "TList.h"
15 #include "TH1F.h"
16 #include "TH2F.h"
17 #include <iostream>
18 #include "AliAnalysisEtCuts.h"
19 #include "AliMCEvent.h"
20 #include "AliVEvent.h"
21 #include "AliStack.h"
22 #include "AliESDtrackCuts.h"
23 #include "TDatabasePDG.h"
24 #include "TParticle.h"
25 #include "Rtypes.h"
26 #include "AliPDG.h"
27
28 using namespace std;
29
30 ClassImp(AliAnalysisHadEt);
31 //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
32 Float_t AliAnalysisHadEt::fgPionMass = 0.13957;
33 Float_t AliAnalysisHadEt::fgKaonMass = 0.493677;
34 Float_t AliAnalysisHadEt::fgProtonMass = 0.938272;
35 Float_t AliAnalysisHadEt::fgElectronMass = 0.000510999;
36 Int_t AliAnalysisHadEt::fgPiPlusCode = 211;
37 Int_t AliAnalysisHadEt::fgPiMinusCode = -211;
38 Int_t AliAnalysisHadEt::fgKPlusCode = 321;
39 Int_t AliAnalysisHadEt::fgKMinusCode = -321;
40 Int_t AliAnalysisHadEt::fgProtonCode = 2212;
41 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiProtonCode = -2212;
42 Int_t AliAnalysisHadEt::fgLambdaCode = 3122;
43 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiLambdaCode = -3122;
44 Int_t AliAnalysisHadEt::fgK0SCode = 310;
45 Int_t AliAnalysisHadEt::fgOmegaCode = 3334;
46 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiOmegaCode = -3334;
47 Int_t AliAnalysisHadEt::fgXi0Code = 3322;
48 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiXi0Code = -3322;
49 Int_t AliAnalysisHadEt::fgXiCode = 3312;
50 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiXiCode = -3312;
51 Int_t AliAnalysisHadEt::fgSigmaCode = 3112;
52 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiSigmaCode = -3112;
53 Int_t AliAnalysisHadEt::fgK0LCode = 130;
54 Int_t AliAnalysisHadEt::fgNeutronCode = 2112;
55 Int_t AliAnalysisHadEt::fgAntiNeutronCode = -2112;
56 Int_t AliAnalysisHadEt::fgEPlusCode = -11;
57 Int_t AliAnalysisHadEt::fgEMinusCode = 11;
58 Int_t AliAnalysisHadEt::fgGammaCode = 22;
59 Int_t AliAnalysisHadEt::fgPi0Code = 111;
60 Int_t AliAnalysisHadEt::fgEtaCode = 221;
61 Int_t AliAnalysisHadEt::fgOmega0Code = 223;
62
63
64 // Int_t AliAnalysisHadEt::fgnumOfEtaBins = 46;
65 // Float_t AliAnalysisHadEt::fgEtaAxis[47]={-0.78, -0.74, -0.7, -0.66, -0.62, -0.58, -0.54, -0.5, -0.46, -0.42, -0.38, -0.34, -0.3, -0.26, -0.22, -0.18, -0.14, -0.12, -0.1, -0.08, -0.06, -0.04, -0.02, -0.0, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1, 0.12, 0.14, 0.18, 0.22, 0.26, 0.3, 0.34, 0.38, 0.42, 0.46, 0.5, 0.54, 0.58, 0.62, 0.66, 0.7, 0.74, 0.78};
66 //reduction in the number of bins
67 Int_t AliAnalysisHadEt::fgnumOfEtaBins = 16;
68 Float_t AliAnalysisHadEt::fgEtaAxis[17]={-0.78, -0.7, -0.58, -0.46, -0.34, -0.22, -0.12, -0.06, -0.0, 0.06, 0.12, 0.22, 0.34, 0.46, 0.58, 0.7, 0.78};
69 Int_t AliAnalysisHadEt::fgNumOfPtBins = 111;
70 Float_t AliAnalysisHadEt::fgPtAxis[117]=
71   {0.0,0.01,0.02,0.03,0.04, 0.05, 0.06,0.07,0.08,0.09, 0.10,0.11, .12,0.13, .14,0.15, .16,0.17, .18,0.19,
72    0.2, .22, .24, .26, .28, 0.30, 0.32, .34, .36, .38, 0.40, .42, .44, .46, .48,
73    0.5, .52, .54, .56, .58, 0.60, 0.62, .64, .66, .68, 0.70, .72, .74, .76, .78,
74    .80, .82, .84, .86, .88, 0.90, 0.92, .94, .96, .98, 1.00,1.05, 1.1,1.15, 1.2,
75   1.25, 1.3,1.35,1.40,1.45, 1.50, 1.55, 1.6,1.65, 1.7, 1.75, 1.8,1.85, 1.9,1.95,
76    2.0, 2.2, 2.4, 2.6, 2.8, 3.00, 3.20, 3.4, 3.6, 3.8, 4.00, 4.2, 4.4, 4.6, 4.8,
77    5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.50, 8.00, 8.5, 9.0, 9.5, 10.0,12.0,14.0,16.0,18.0,
78   20.0,25.0,30.0,35.0,40.0, 45.0, 50.0}; 
79
80 Float_t AliAnalysisHadEt::fgPtTPCCutOff = 0.15;
81 Float_t AliAnalysisHadEt::fgPtITSCutOff = 0.10;
82
83 AliAnalysisHadEt::AliAnalysisHadEt() :
84         fHistogramNameSuffix("")
85         ,fCuts(0)
86         ,fSumEt(0)
87         ,fSumEtAcc(0)
88         ,fTotEt(0)
89         ,fTotEtAcc(0)
90         ,fTotNeutralEt(0)
91         ,fTotNeutralEtAcc(0)
92         ,fTotChargedEt(0)
93         ,fTotChargedEtAcc(0)
94         ,fMultiplicity(0)
95         ,fChargedMultiplicity(0)
96         ,fNeutralMultiplicity(0)
97         ,fEsdtrackCutsITSTPC(0)
98         ,fEsdtrackCutsTPC(0)
99         ,fEsdtrackCutsITS(0)
100         ,fhistoList(0)
101 {//default constructor
102
103 }
104
105 AliAnalysisHadEt::~AliAnalysisHadEt()
106 {//destructor
107   delete fCuts;
108   delete fEsdtrackCutsITSTPC;
109   delete fEsdtrackCutsITS;
110   delete fEsdtrackCutsTPC;
111 }
112
113 Int_t AliAnalysisHadEt::AnalyseEvent(AliVEvent *event)
114 { //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.
115   cout << "This event has " << event->GetNumberOfTracks() << " tracks" << endl;
116   ResetEventValues();
117   return 0;
118 }
119
120 void AliAnalysisHadEt::FillOutputList()
121 {//fill the output histogram list with histograms in all AliAnalysisHadEt's
122 }
123
124 void AliAnalysisHadEt::Init()
125 {// clear variables, set up cuts and PDG info
126
127 }
128
129 void AliAnalysisHadEt::CreateHistograms()
130 {//creates histograms included in all AliAnalysisHadEt's
131 }
132
133 void AliAnalysisHadEt::FillHistograms()
134 {//Fills histograms filled for all AliAnalysisHadEt's
135 }
136
137 void AliAnalysisHadEt::ResetEventValues()
138 {//Resets event values of et to zero
139   fTotEt = 0;
140   fTotEtAcc = 0;
141   fTotNeutralEt = 0;
142   fTotNeutralEtAcc = 0;
143   fTotChargedEt  = 0;
144   fTotChargedEtAcc = 0;
145   fMultiplicity = 0;
146   fChargedMultiplicity = 0;
147   fNeutralMultiplicity = 0;
148   
149   if (!fCuts) { // some Init's needed
150     cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " : Init " << endl;
151     if (!fCuts) {
152       cout << " setting up Cuts " << endl;
153       fCuts = new AliAnalysisEtCuts();
154     }
155   }
156 }
157
158 void AliAnalysisHadEt::SetParticleCodes()
159 {  //the codes are defined in $ROOTSYS/etc/pdg_table.txt
160 }
161
162 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaPtHisto2D(TString name, TString title)
163 {     //creates a 2-d histogram in eta and phi and adds it to the list of histograms to be saved
164   TString *histoname   = new TString();
165   TString *histotitle   = new TString();
166
167   histoname->Append(name);
168   histotitle->Append(title);
169
170   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgNumOfPtBins, fgPtAxis, fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
171   histo->SetYTitle("#eta");
172   histo->SetXTitle("p_{T}");
173   histo->SetZTitle("E_{T}");
174   histo->Sumw2();
175   fhistoList->Add(histo);
176   delete histoname;
177   delete histotitle;
178     
179 }
180
181 void AliAnalysisHadEt::CreateHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Float_t xlow,Float_t xhigh)
182 {     //creates a 1d histogram of the given dimensions and adds it to the list of histograms to be saved
183   TString *histoname   = new TString();
184   TString *histotitle   = new TString();
185   histoname->Append(name);
186   histotitle->Append(title);
187   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
188   histo->SetYTitle(ytitle);
189   histo->SetXTitle(xtitle);
190   histo->Sumw2();
191   fhistoList->Add(histo);
192   delete histoname;
193   delete histotitle;
194 }
195 void AliAnalysisHadEt::CreateIntHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Int_t xlow,Int_t xhigh)
196 {     //creates a 1d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
197   TString *histoname   = new TString();
198   TString *histotitle   = new TString();
199   histoname->Append(name);
200   histotitle->Append(title);
201   TH1I *histo = new TH1I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
202   histo->SetYTitle(ytitle);
203   histo->SetXTitle(xtitle);
204   histo->Sumw2();
205   fhistoList->Add(histo);
206   delete histoname;
207   delete histotitle;
208     
209 }
210 void AliAnalysisHadEt::CreateHisto2D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Float_t xlow,Float_t xhigh,Int_t ybins,Float_t ylow,Float_t yhigh)
211 {     //creates a 2d histogram and adds it to the list of histograms to be saved
212   TString *histoname   = new TString();
213   TString *histotitle   = new TString();
214   histoname->Append(name);
215   histotitle->Append(title);
216   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
217   histo->SetYTitle(ytitle);
218   histo->SetXTitle(xtitle);
219   histo->Sumw2();
220   fhistoList->Add(histo);
221   delete histoname;
222   delete histotitle;
223     
224 }
225 void AliAnalysisHadEt::CreateIntHisto2D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Int_t xlow,Int_t xhigh,Int_t ybins,Int_t ylow,Int_t yhigh)
226 {     //creates a 2-d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
227   TString *histoname   = new TString();
228   TString *histotitle   = new TString();
229   histoname->Append(name);
230   histotitle->Append(title);
231   TH2I *histo = new TH2I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
232   histo->SetYTitle(ytitle);
233   histo->SetXTitle(xtitle);
234   histo->Sumw2();
235   fhistoList->Add(histo);
236   delete histoname;
237   delete histotitle;
238     
239 }
240
241 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaHisto1D(TString name, TString title)
242 {     //creates 1d histogram in eta and adds it to the list of histograms to be saved
243   TString *histoname   = new TString();
244   TString *histotitle   = new TString();
245   histoname->Append(name);
246   histotitle->Append(title);
247   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
248   histo->SetYTitle("E_{T}");
249   histo->SetXTitle("#eta");
250   histo->Sumw2();
251   fhistoList->Add(histo);
252   delete histoname;
253   delete histotitle;
254 }
255 void AliAnalysisHadEt::FillHisto1D(TString histname, Float_t x, Float_t weight)
256 {//fills a 1d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
257   TH1F     *histo; 
258   TString  *name   = new TString();
259   name->Append(histname);       
260   histo = (TH1F *)fhistoList->FindObject(name->Data()); 
261   if(histo){
262     histo->Fill((Double_t)x, weight);
263   }
264   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto1D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
265   delete name;
266 }
267 void AliAnalysisHadEt::FillHisto2D(TString histname, Float_t x, Float_t y, Float_t weight)
268 {//fills a 2d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
269   TH2F     *histo; 
270   TString  *name   = new TString();
271   name->Append(histname);       
272   histo = (TH2F *)fhistoList->FindObject(name->Data()); 
273   if(histo){
274     histo->Fill((Double_t)x,(Double_t)y, weight);
275   }
276   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto2D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
277   delete name;
278 }
279
280
281 Float_t AliAnalysisHadEt::Et(TParticle *part, float mass){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
282   if(mass+1000<0.01){//if no mass given return default.  The default argument is -1000
283     if(TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2212 || TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2112){
284       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2112){//antiproton or antineutron
285         //for antinucleons we specifically want to return the kinetic energy plus twice the rest mass
286         return (part->Energy()+part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
287       }
288       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==2112){//proton or neutron
289         //for nucleons we specifically want to return the kinetic energy only
290         return (part->Energy()-part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
291       }
292     }
293     else{//otherwise go to the default
294       return part->Energy()*TMath::Sin(part->Theta());
295     }
296   }
297   else{//otherwise use the mass that was given
298     return (TMath::Sqrt(TMath::Power(part->P(),2.0)+TMath::Power(mass,2.0)))*TMath::Sin(part->Theta());
299   }
300   return 0.0;
301 }
302 Float_t AliAnalysisHadEt::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
303   if(pid==fgPiPlusCode || pid==fgPiMinusCode){//Nothing special for pions
304     return TMath::Sqrt(p*p + fgPionMass*fgPionMass) * TMath::Sin(theta);
305   }
306   if(pid==fgKPlusCode || pid==fgKMinusCode){//Nothing special for kaons
307     return TMath::Sqrt(p*p + fgKaonMass*fgKaonMass) * TMath::Sin(theta);
308   }
309   if(pid==fgEPlusCode || pid==fgEMinusCode){//Nothing special for electrons
310     return TMath::Sqrt(p*p + fgElectronMass*fgElectronMass) * TMath::Sin(theta);
311   }
312   if(pid==fgProtonCode || pid==fgAntiProtonCode){//But for protons we must be careful...
313     if(charge<0.0){//antiprotns: kinetic energy plus twice the rest mass
314       return (TMath::Sqrt(p*p + fgProtonMass*fgProtonMass) + fgProtonMass) * TMath::Sin(theta);
315     }
316     if(charge>0.0){//antiprotns: kinetic energy only
317       return (TMath::Sqrt(p*p + fgProtonMass*fgProtonMass) - fgProtonMass) * TMath::Sin(theta);
318     }
319   }
320   cerr<<"Uh-oh!  Et not set properly!"<<endl;
321   return 0.0;
322 }