Merging with Davids changes, updating HadEt alien handler and runHadEt.C to include...
[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         ,fGammaCode(0)
71         ,fPi0Code(0)
72         ,fEtaCode(0)
73         ,fPionMass(0)
74         ,fSumEt(0)
75         ,fSumEtAcc(0)
76         ,fTotEt(0)
77         ,fTotEtAcc(0)
78         ,fTotNeutralEt(0)
79         ,fTotNeutralEtAcc(0)
80         ,fTotChargedEt(0)
81         ,fTotChargedEtAcc(0)
82         ,fMultiplicity(0)
83         ,fChargedMultiplicity(0)
84         ,fNeutralMultiplicity(0)
85         ,fEsdtrackCutsITSTPC(0)
86         ,fEsdtrackCutsTPC(0)
87         ,fEsdtrackCutsITS(0)
88         ,fhistoList(0)
89 {//default constructor
90
91 }
92
93 AliAnalysisHadEt::~AliAnalysisHadEt()
94 {//destructor
95
96 }
97
98 Int_t AliAnalysisHadEt::AnalyseEvent(AliVEvent *event)
99 { //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.
100   cout << "This event has " << event->GetNumberOfTracks() << " tracks" << endl;
101   ResetEventValues();
102   return 0;
103 }
104
105 void AliAnalysisHadEt::FillOutputList()
106 {//fill the output histogram list with histograms in all AliAnalysisHadEt's
107 }
108
109 void AliAnalysisHadEt::Init()
110 {// clear variables, set up cuts and PDG info
111   ResetEventValues();
112 }
113
114 void AliAnalysisHadEt::CreateHistograms()
115 {//creates histograms included in all AliAnalysisHadEt's
116 }
117
118 void AliAnalysisHadEt::FillHistograms()
119 {//Fills histograms filled for all AliAnalysisHadEt's
120 }
121
122 void AliAnalysisHadEt::ResetEventValues()
123 {//Resets event values of et to zero
124   fTotEt = 0;
125   fTotEtAcc = 0;
126   fTotNeutralEt = 0;
127   fTotNeutralEtAcc = 0;
128   fTotChargedEt  = 0;
129   fTotChargedEtAcc = 0;
130   fMultiplicity = 0;
131   fChargedMultiplicity = 0;
132   fNeutralMultiplicity = 0;
133   
134   if (!fCuts || !fPdgDB || fPiPlusCode==0) { // some Init's needed
135     cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " : Init " << endl;
136     if (!fCuts) {
137       cout << " setting up Cuts " << endl;
138       fCuts = new AliAnalysisEtCuts();
139     }
140     if(!fPdgDB) {
141       cout << " setting up PdgDB " << endl;
142       fPdgDB = new TDatabasePDG();
143     }
144     
145     if (fPiPlusCode==0) {
146       SetParticleCodes();
147     }
148   }
149 }
150
151 void AliAnalysisHadEt::SetParticleCodes()
152 {  //the codes are defined in $ROOTSYS/etc/pdg_table.txt
153     fPionMass = fPdgDB->GetParticle("pi+")->Mass();
154     fPiPlusCode = fPdgDB->GetParticle("pi+")->PdgCode();
155     fPiMinusCode = fPdgDB->GetParticle("pi-")->PdgCode();
156     fKPlusCode = fPdgDB->GetParticle("K+")->PdgCode();
157     fKMinusCode = fPdgDB->GetParticle("K-")->PdgCode();
158     fProtonCode = fPdgDB->GetParticle("proton")->PdgCode();
159     fAntiProtonCode = fPdgDB->GetParticle("antiproton")->PdgCode();
160     fLambdaCode = fPdgDB->GetParticle("Lambda0")->PdgCode();
161     fAntiLambdaCode = fPdgDB->GetParticle("Lambda0_bar")->PdgCode();
162     fK0SCode = fPdgDB->GetParticle("K_S0")->PdgCode();
163     fOmegaCode = fPdgDB->GetParticle("Omega-")->PdgCode();
164     fAntiOmegaCode = fPdgDB->GetParticle("Omega+")->PdgCode();
165     fXi0Code = fPdgDB->GetParticle("Xi0")->PdgCode();
166     fAntiXi0Code = fPdgDB->GetParticle("Xi0_bar")->PdgCode();
167     fXiCode = fPdgDB->GetParticle("Xi-")->PdgCode();
168     fAntiXiCode = fPdgDB->GetParticle("Xi-_bar")->PdgCode();
169     fSigmaCode = fPdgDB->GetParticle("Sigma-")->PdgCode();
170     fAntiSigmaCode = fPdgDB->GetParticle("Sigma+")->PdgCode();
171     fK0LCode = fPdgDB->GetParticle("K_L0")->PdgCode();
172     fNeutronCode = fPdgDB->GetParticle("neutron")->PdgCode();
173     fAntiNeutronCode = fPdgDB->GetParticle("antineutron")->PdgCode();
174     fEPlusCode = fPdgDB->GetParticle("e+")->PdgCode();
175     fEMinusCode = fPdgDB->GetParticle("e-")->PdgCode();
176     fGammaCode =  fPdgDB->GetParticle("gamma")->PdgCode();
177     fPi0Code =  fPdgDB->GetParticle("pi0")->PdgCode();
178     fEtaCode =  fPdgDB->GetParticle("eta")->PdgCode();
179     cout << "Resetting Codes: Pion " << fPiPlusCode
180          << "," << fPiMinusCode 
181          << " Kaon " << fKPlusCode 
182          << "," << fKMinusCode 
183          << " Gamma "<<fGammaCode
184          << " Pi0 "<<fPi0Code
185          << " Eta "<<fEtaCode
186          << endl;
187 }
188
189 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaPtHisto2D(TString name, TString title)
190 {     //creates a 2-d histogram in eta and phi and adds it to the list of histograms to be saved
191   TString *histoname   = new TString();
192   TString *histotitle   = new TString();
193
194   histoname->Append(name);
195   histotitle->Append(title);
196   //TH2F *h1 = new TH2F("h1", "Histogram with Gaussian random distribution", fgNumOfPtBins, ptBinsArray, fgnumOfEtaBins, etaBinsArray);
197
198   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgNumOfPtBins, fgPtAxis, fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
199   histo->SetYTitle("#eta");
200   histo->SetXTitle("p_{T}");
201   histo->SetZTitle("E_{T}");
202   histo->Sumw2();
203   fhistoList->Add(histo);
204   delete histoname;
205   delete histotitle;
206     
207 }
208
209 void AliAnalysisHadEt::CreateHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Float_t xlow,Float_t xhigh)
210 {     //creates a 1d histogram of the given dimensions and adds it to the list of histograms to be saved
211   TString *histoname   = new TString();
212   TString *histotitle   = new TString();
213   
214   //cout<<"creating "<<name<<endl;
215
216   histoname->Append(name);
217   histotitle->Append(title);
218   // printf("%s \n ",histoname->Data());
219   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
220   histo->SetYTitle(ytitle);
221   histo->SetXTitle(xtitle);
222   histo->Sumw2();
223   fhistoList->Add(histo);
224   delete histoname;
225   delete histotitle;
226     
227 }
228 void AliAnalysisHadEt::CreateIntHisto1D(TString name, TString title, TString xtitle, TString ytitle,Int_t xbins, Int_t xlow,Int_t xhigh)
229 {     //creates a 1d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
230   TString *histoname   = new TString();
231   TString *histotitle   = new TString();
232   
233   //cout<<"creating "<<name<<endl;
234
235   histoname->Append(name);
236   histotitle->Append(title);
237   // printf("%s \n ",histoname->Data());
238   TH1I *histo = new TH1I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh);
239   histo->SetYTitle(ytitle);
240   histo->SetXTitle(xtitle);
241   histo->Sumw2();
242   fhistoList->Add(histo);
243   delete histoname;
244   delete histotitle;
245     
246 }
247 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)
248 {     //creates a 2d histogram and adds it to the list of histograms to be saved
249   TString *histoname   = new TString();
250   TString *histotitle   = new TString();
251   
252   //cout<<"creating "<<name<<endl;
253
254   histoname->Append(name);
255   histotitle->Append(title);
256   // printf("%s \n ",histoname->Data());
257   TH2F *histo = new TH2F(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
258   histo->SetYTitle(ytitle);
259   histo->SetXTitle(xtitle);
260   histo->Sumw2();
261   fhistoList->Add(histo);
262   delete histoname;
263   delete histotitle;
264     
265 }
266 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)
267 {     //creates a 2-d integer histogram and adds it to the list of histograms to be saved
268   TString *histoname   = new TString();
269   TString *histotitle   = new TString();
270   
271   //cout<<"creating "<<name<<endl;
272
273   histoname->Append(name);
274   histotitle->Append(title);
275   // printf("%s \n ",histoname->Data());
276   TH2I *histo = new TH2I(histoname->Data(),histotitle->Data(),xbins,xlow,xhigh,ybins,ylow,yhigh);
277   histo->SetYTitle(ytitle);
278   histo->SetXTitle(xtitle);
279   histo->Sumw2();
280   fhistoList->Add(histo);
281   delete histoname;
282   delete histotitle;
283     
284 }
285
286 void AliAnalysisHadEt::CreateEtaHisto1D(TString name, TString title)
287 {     //creates 1d histogram in eta and adds it to the list of histograms to be saved
288   TString *histoname   = new TString();
289   TString *histotitle   = new TString();
290   
291
292   histoname->Append(name);
293   histotitle->Append(title);
294   TH1F *histo = new TH1F(histoname->Data(),histotitle->Data(),fgnumOfEtaBins, fgEtaAxis);
295   histo->SetYTitle("E_{T}");
296   histo->SetXTitle("#eta");
297   histo->Sumw2();
298   fhistoList->Add(histo);
299   delete histoname;
300   delete histotitle;
301     
302 }
303 void AliAnalysisHadEt::FillHisto1D(TString histname, Float_t x, Float_t weight)
304 {//fills a 1d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
305   TH1F     *histo; 
306   TString  *name   = new TString();
307
308   name->Append(histname);       
309   histo = (TH1F *)fhistoList->FindObject(name->Data()); 
310   if(histo){
311     histo->Fill((Double_t)x, weight);
312   }
313   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto1D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
314   delete name;
315 }
316 void AliAnalysisHadEt::FillHisto2D(TString histname, Float_t x, Float_t y, Float_t weight)
317 {//fills a 2d histogram with the name histoname with the value x and the weight "weight"
318   TH2F     *histo; 
319   TString  *name   = new TString();
320   
321   name->Append(histname);       
322   histo = (TH2F *)fhistoList->FindObject(name->Data()); 
323   if(histo){
324     histo->Fill((Double_t)x,(Double_t)y, weight);
325   }
326   else{cerr<<"CorrelationMaker::FillHisto2D: no histogram "<< name->Data()<<endl;}
327   delete name;
328 }
329
330
331 Float_t AliAnalysisHadEt::Et(TParticle *part, float mass){//function to calculate et in the same way as it would be calculated in a calorimeter
332   if(mass+1000<0.01){//if no mass given return default.  The default argument is -1000
333     if(TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2212 || TMath::Abs(part->GetPDG(0)->PdgCode())==2112){
334       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==-2112){//antiproton or antineutron
335         //for antinucleons we specifically want to return the kinetic energy plus twice the rest mass
336         return (part->Energy()+part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
337       }
338       if(part->GetPDG(0)->PdgCode()==2212 || part->GetPDG(0)->PdgCode()==2112){//antiproton or antineutron
339         //for nucleons we specifically want to return the kinetic energy only
340         return (part->Energy()-part->GetMass())*TMath::Sin(part->Theta());
341       }
342     }
343     else{//otherwise go to the default
344       return part->Energy()*TMath::Sin(part->Theta());
345     }
346   }
347   else{//otherwise use the mass that was given
348     return (TMath::Sqrt(TMath::Power(part->P(),2.0)+TMath::Power(mass,2.0)))*TMath::Sin(part->Theta());
349   }
350   return 0.0;
351 }