totEt cuts into their own proper class
[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 #include "AliAnalysisHadEt.h"
12 #include "TMath.h"
13 #include "TList.h"
14 #include "TH1F.h"
15 #include "TH2F.h"
16 #include <iostream>
17 #include "AliAnalysisEtCuts.h"
18 #include "AliMCEvent.h"
19 #include "AliVEvent.h"
20 #include "AliStack.h"
21 #include "AliESDtrackCuts.h"
22 #include "TDatabasePDG.h"
23 #include "TParticle.h"
24 #include "Rtypes.h"
25
26 using namespace std;
27
28 ClassImp(AliAnalysisHadEt);
29
30
31 Int_t AliAnalysisHadEt::fgnumOfEtaBins = 46;
32 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};
33 Int_t AliAnalysisHadEt::fgNumOfPtBins = 111;
34 Float_t AliAnalysisHadEt::fgPtAxis[117]=
35   {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,
36    0.2, .22, .24, .26, .28, 0.30, 0.32, .34, .36, .38, 0.40, .42, .44, .46, .48,
37    0.5, .52, .54, .56, .58, 0.60, 0.62, .64, .66, .68, 0.70, .72, .74, .76, .78,
38    .80, .82, .84, .86, .88, 0.90, 0.92, .94, .96, .98, 1.00,1.05, 1.1,1.15, 1.2,
39   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,
40    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,
41    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,
42   20.0,25.0,30.0,35.0,40.0, 45.0, 50.0}; 
43
44 AliAnalysisHadEt::AliAnalysisHadEt() :
45         fHistogramNameSuffix("")
46         ,fCuts(0)
47         ,fPdgDB(0)
48         ,fPiPlusCode(0)
49         ,fPiMinusCode(0)
50         ,fKPlusCode(0)
51         ,fKMinusCode(0)
52         ,fProtonCode(0)
53         ,fAntiProtonCode(0)
54         ,fLambdaCode(0)
55         ,fAntiLambdaCode(0)
56         ,fK0SCode(0)
57         ,fOmegaCode(0)
58         ,fAntiOmegaCode(0)
59         ,fXi0Code(0)
60         ,fAntiXi0Code(0)
61         ,fXiCode(0)
62         ,fAntiXiCode(0)
63         ,fSigmaCode(0)
64         ,fAntiSigmaCode(0)
65         ,fK0LCode(0)
66         ,fNeutronCode(0)
67         ,fAntiNeutronCode(0)
68         ,fEPlusCode(0)
69         ,fEMinusCode(0)
70         ,fPionMass(0)
71         ,fSumEt(0)
72         ,fSumEtAcc(0)
73         ,fTotEt(0)
74         ,fTotEtAcc(0)
75         ,fTotNeutralEt(0)
76         ,fTotNeutralEtAcc(0)
77         ,fTotChargedEt(0)
78         ,fTotChargedEtAcc(0)
79         ,fMultiplicity(0)
80         ,fChargedMultiplicity(0)
81         ,fNeutralMultiplicity(0)
82         ,fEsdtrackCutsITSTPC(0)
83         ,fEsdtrackCutsTPC(0)
84         ,fEsdtrackCutsITS(0)
85         ,fhistoList(0)
86 {//default constructor
87
88 }
89
90 AliAnalysisHadEt::~AliAnalysisHadEt()
91 {//destructor
92
93 }
94
95 Int_t AliAnalysisHadEt::AnalyseEvent(AliVEvent *event)
96 { //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.
97   cout<<"This event has "<<event->GetNumberOfTracks()<<" tracks"<<endl;
98      ResetEventValues();
99      AliMCEvent *mcEvent = dynamic_cast<AliMCEvent*>(event);
100
101     // Let's play with the stack!
102     AliStack *stack = mcEvent->Stack();
103
104     Int_t nPrim = stack->GetNtrack();
105
106     for (Int_t iPart = 0; iPart < nPrim; iPart++)
107     {
108
109         TParticle *part = stack->Particle(iPart);
110
111         if (!part)
112           {
113             Printf("ERROR: Could not get particle %d", iPart);
114             continue;
115           }
116     }
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 {//Initiate member vaiables to reasonable values
126   if (!fCuts) fCuts = new AliAnalysisEtCuts();
127
128   if(!fPdgDB) fPdgDB = new TDatabasePDG();
129   SetParticleCodes();  
130 }
131
132 void AliAnalysisHadEt::CreateHistograms()
133 {//creates histograms included in all AliAnalysisHadEt's
134 }
135
136 void AliAnalysisHadEt::FillHistograms()
137 {//Fills histograms filled for all AliAnalysisHadEt's
138 }
139
140 void AliAnalysisHadEt::ResetEventValues()
141 {//Resets event values of et to zero
142     fTotEt = 0;
143     fTotEtAcc = 0;
144     fTotNeutralEt = 0;
145     fTotNeutralEtAcc = 0;
146     fTotChargedEt  = 0;
147     fTotChargedEtAcc = 0;
148     fMultiplicity = 0;
149     fChargedMultiplicity = 0;
150     fNeutralMultiplicity = 0;
151 }
152
153 void AliAnalysisHadEt::SetParticleCodes()
154 {  //the codes are defined in $ROOTSYS/etc/pdg_table.txt
155   fPionMass = fPdgDB->GetParticle("pi+")->Mass();
156   fPiPlusCode = fPdgDB->GetParticle("pi+")->PdgCode();
157   fPiMinusCode = fPdgDB->GetParticle("pi-")->PdgCode();
158   fKPlusCode = fPdgDB->GetParticle("K+")->PdgCode();
159   fKMinusCode = fPdgDB->GetParticle("K-")->PdgCode();
160   fProtonCode = fPdgDB->GetParticle("proton")->PdgCode();
161   fAntiProtonCode = fPdgDB->GetParticle("antiproton")->PdgCode();
162   fLambdaCode = fPdgDB->GetParticle("Lambda0")->PdgCode();
163   fAntiLambdaCode = fPdgDB->GetParticle("Lambda0_bar")->PdgCode();
164   fK0SCode = fPdgDB->GetParticle("K_S0")->PdgCode();
165   fOmegaCode = fPdgDB->GetParticle("Omega-")->PdgCode();
166   fAntiOmegaCode = fPdgDB->GetParticle("Omega+")->PdgCode();
167   fXi0Code = fPdgDB->GetParticle("Xi0")->PdgCode();
168   fAntiXi0Code = fPdgDB->GetParticle("Xi0_bar")->PdgCode();
169   fXiCode = fPdgDB->GetParticle("Xi-")->PdgCode();
170   fAntiXiCode = fPdgDB->GetParticle("Xi-_bar")->PdgCode();
171   fSigmaCode = fPdgDB->GetParticle("Sigma-")->PdgCode();
172   fAntiSigmaCode = fPdgDB->GetParticle("Sigma+")->PdgCode();
173   fK0LCode = fPdgDB->GetParticle("K_L0")->PdgCode();
174   fNeutronCode = fPdgDB->GetParticle("neutron")->PdgCode();
175   fAntiNeutronCode = fPdgDB->GetParticle("antineutron")->PdgCode();
176   fEPlusCode = fPdgDB->GetParticle("e+")->PdgCode();
177   fEMinusCode = fPdgDB->GetParticle("e-")->PdgCode();
178 }
179
180 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaPtHisto2D(TString name, TString title)
181 {     //creates a 2-d histogram in eta and phi and adds it to the list of histograms to be saved
182   TString *histoname   = new TString();
183   TString *histotitle   = new TString();
184
185   histoname->Append(name);
186   histotitle->Append(title);
187   //TH2F *h1 = new TH2F("h1", "Histogram with Gaussian random distribution", fgNumOfPtBins, ptBinsArray, fgnumOfEtaBins, etaBinsArray);
188
189   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgNumOfPtBins, fgPtAxis, fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
190   histo->SetYTitle("#eta");
191   histo->SetXTitle("p_{T}");
192   histo->SetZTitle("E_{T}");
193   histo->Sumw2();
194   fhistoList->Add(histo);
195   delete histoname;
196   delete histotitle;
197     
198 }
199
200 void AliAnalysisHadEt::CreateHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Float_t xlow,Float_t xhigh)
201 {     //creates a 1d histogram of the given dimensions and adds it to the list of histograms to be saved
202   TString *histoname   = new TString();
203   TString *histotitle   = new TString();
204   
205   //cout<<"creating "<<name<<endl;
206
207   histoname->Append(name);
208   histotitle->Append(title);
209   // printf("%s \n ",histoname->Data());
210   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
211   histo->SetYTitle(ytitle);
212   histo->SetXTitle(xtitle);
213   histo->Sumw2();
214   fhistoList->Add(histo);
215   delete histoname;
216   delete histotitle;
217     
218 }
219 void AliAnalysisHadEt::CreateIntHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Int_t xlow,Int_t xhigh)
220 {     //creates a 1d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
221   TString *histoname   = new TString();
222   TString *histotitle   = new TString();
223   
224   //cout<<"creating "<<name<<endl;
225
226   histoname->Append(name);
227   histotitle->Append(title);
228   // printf("%s \n ",histoname->Data());
229   TH1I *histo = new TH1I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
230   histo->SetYTitle(ytitle);
231   histo->SetXTitle(xtitle);
232   histo->Sumw2();
233   fhistoList->Add(histo);
234   delete histoname;
235   delete histotitle;
236     
237 }
238 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)
239 {     //creates a 2d histogram and adds it to the list of histograms to be saved
240   TString *histoname   = new TString();
241   TString *histotitle   = new TString();
242   
243   //cout<<"creating "<<name<<endl;
244
245   histoname->Append(name);
246   histotitle->Append(title);
247   // printf("%s \n ",histoname->Data());
248   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
249   histo->SetYTitle(ytitle);
250   histo->SetXTitle(xtitle);
251   histo->Sumw2();
252   fhistoList->Add(histo);
253   delete histoname;
254   delete histotitle;
255     
256 }
257 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)
258 {     //creates a 2-d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
259   TString *histoname   = new TString();
260   TString *histotitle   = new TString();
261   
262   //cout<<"creating "<<name<<endl;
263
264   histoname->Append(name);
265   histotitle->Append(title);
266   // printf("%s \n ",histoname->Data());
267   TH2I *histo = new TH2I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
268   histo->SetYTitle(ytitle);
269   histo->SetXTitle(xtitle);
270   histo->Sumw2();
271   fhistoList->Add(histo);
272   delete histoname;
273   delete histotitle;
274     
275 }
276
277 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaHisto1D(TString name, TString title)
278 {     //creates 1d histogram in eta and adds it to the list of histograms to be saved
279   TString *histoname   = new TString();
280   TString *histotitle   = new TString();
281   
282
283   histoname->Append(name);
284   histotitle->Append(title);
285   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
286   histo->SetYTitle("E_{T}");
287   histo->SetXTitle("#eta");
288   histo->Sumw2();
289   fhistoList->Add(histo);
290   delete histoname;
291   delete histotitle;
292     
293 }
294 void AliAnalysisHadEt::FillHisto1D(TString histname, Float_t x, Float_t weight)
295 {//fills a 1d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
296   TH1F     *histo; 
297   TString  *name   = new TString();
298
299   name->Append(histname);       
300   histo = (TH1F *)fhistoList->FindObject(name->Data()); 
301   if(histo){
302     histo->Fill((Double_t)x, weight);
303   }
304   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto1D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
305   delete name;
306 }
307 void AliAnalysisHadEt::FillHisto2D(TString histname, Float_t x, Float_t y, Float_t weight)
308 {//fills a 2d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
309   TH2F     *histo; 
310   TString  *name   = new TString();
311   
312   name->Append(histname);       
313   histo = (TH2F *)fhistoList->FindObject(name->Data()); 
314   if(histo){
315     histo->Fill((Double_t)x,(Double_t)y, weight);
316   }
317   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto2D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
318   delete name;
319 }
320
321
322 Float_t AliAnalysisHadEt::Et(TParticle *part, float mass){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
323   if(mass+1000<0.01){//if no mass given return default.  The default argument is -1000
324     if(TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2212 || TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2112){
325       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2112){//antiproton or antineutron
326         //for antinucleons we specifically want to return the kinetic energy plus twice the rest mass
327         return (part->Energy()+part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
328       }
329       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==2112){//antiproton or antineutron
330         //for nucleons we specifically want to return the kinetic energy only
331         return (part->Energy()-part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
332       }
333     }
334     else{//otherwise go to the default
335       return part->Energy()*TMath::Sin(part->Theta());
336     }
337   }
338   else{//otherwise use the mass that was given
339     return (TMath::Sqrt(TMath::Power(part->P(),2.0)+TMath::Power(mass,2.0)))*TMath::Sin(part->Theta());
340   }
341   return 0.0;
342 }