PWGCF/Correlations/DPhi/FourierDecomposition/AliMuonEffMC.cxx

   1 // MUON track QA referring AliMuonEffMC.cxx
   2 // Author : Saehanseul Oh
   3
   4 #include "AliMuonEffMC.h"
   5
   6 #include <TList.h>
   7 #include <TH1D.h>
   8 #include <TH2F.h>
   9 #include <TH3F.h>
  10 #include <THn.h>
  11 #include <TChain.h>
  12 #include <TFile.h>
  13
  14 #include "AliAnalysisManager.h"
  15 #include "AliAnalysisTask.h"
  16 #include "AliESDVertex.h"
  17 #include "AliESDEvent.h"
  18 #include "AliAODEvent.h"
  19 #include "AliESDMuonTrack.h"
  20 #include "AliESDVertex.h"
  21 #include "AliAODVertex.h"
  22 #include "AliCentrality.h"
  23 #include "AliVParticle.h"
  24 #include "AliMCParticle.h"
  25 #include "AliAnalysisHelperJetTasks.h"
  26 #include "AliMCEvent.h"
  27
  28 using std::cout;
  29 using std::endl;
  30
  31 ClassImp(AliMuonEffMC)
  32
  33 //________________________________________________________________________
  34 AliMuonEffMC::AliMuonEffMC() :
  35   AliAnalysisTaskSE(), fESD(0), fAOD(0), fMC(0), fCentrality(99), fZVertex(99), fOutputList(0x0),
  36   fHEventStat(0), fHEvt(0x0), fIsMc(kTRUE), fMDProcess(kTRUE), fCentralityEstimator("V0M"),
  37   fNEtaBins(15), fNpTBins(100), fNCentBins(5), fNZvtxBins(10), fNPhiBins(24),
  38   fHMuonParGen(0x0), fHMuonDetGen(0x0), fHMuonDetRec(0x0), fHEtcDetRec(0x0)
  39 {
  40   // Constructor
  41   DefineInput(0, TChain::Class());
  42   DefineOutput(1, TList::Class());
  43
  44   for(Int_t i=0; i<4; i++)
  45   {
  46     fHMuMotherGenPt[i] = 0x0;
  47     fHMuMotherRecPt[i] = 0x0;
  48     fHMuMotherGenPhi[i] = 0x0;
  49     fHMuMotherRecPhi[i] = 0x0;
  50     fHMuMotherGenEta[i] = 0x0;
  51     fHMuMotherRecEta[i] = 0x0;
  52     fHMuDCA[i] = 0x0;
  53   }
  54 }
  55
  56 //________________________________________________________________________
  57 AliMuonEffMC::AliMuonEffMC(const char *name) :
  58   AliAnalysisTaskSE(name), fESD(0), fAOD(0), fMC(0), fCentrality(99), fZVertex(99), fOutputList(0x0),
  59   fHEventStat(0), fHEvt(0x0),  fIsMc(kTRUE), fMDProcess(kTRUE), fCentralityEstimator("V0M"),
  60   fNEtaBins(15), fNpTBins(100), fNCentBins(5), fNZvtxBins(10), fNPhiBins(24),
  61   fHMuonParGen(0x0), fHMuonDetGen(0x0), fHMuonDetRec(0x0), fHEtcDetRec(0x0)
  62 {
  63   // Constructor
  64   DefineInput(0, TChain::Class());
  65   DefineOutput(1, TList::Class());
  66
  67   for(Int_t i=0; i<4; i++)
  68   {
  69     fHMuMotherGenPt[i] = 0x0;
  70     fHMuMotherRecPt[i] = 0x0;
  71     fHMuMotherGenPhi[i] = 0x0;
  72     fHMuMotherRecPhi[i] = 0x0;
  73     fHMuMotherGenEta[i] = 0x0;
  74     fHMuMotherRecEta[i] = 0x0;
  75     fHMuDCA[i] = 0x0;
  76   }
  77 }
  78
  79 //________________________________________________________________________
  80 AliMuonEffMC::~AliMuonEffMC()
  81 {
  82   //Destructor
  83 }
  84
  85 //________________________________________________________________________
  86 void AliMuonEffMC::UserCreateOutputObjects()
  87 {
  88   // Create histograms
  89   // Called once (per slave on PROOF!)
  90
  91   fOutputList = new TList();
  92   fOutputList->SetOwner(1);
  93
  94   fHEventStat = new TH1D("fHEventStat","Event statistics for analysis",18,0,18);
  95   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(1,"Event");
  96   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(2,"SelectedEvent");
  97   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(3,"File");
  98   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(4,"fSPHighpt");  //!Global Trigger Single plus High p_T
  99   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(5,"fSPAllpt");   //!Global Trigger Single plus All p_T
 100   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(6,"fSMLowpt");   //!Global Trigger Single minus Low p_T
 101   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(7,"fSMHighpt");  //!Global Trigger Single minus High p_T
 102   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(8,"fSMAllpt");   //!Global Trigger Single minus All p_T
 103   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(9,"fSULowpt");   //!Global Trigger Single undefined Low p_T
 104   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(10,"fSUHighpt"); //!Global Trigger Single undefined High p_T
 105   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(11,"fSUAllpt");  //!Global Trigger Single undefined All p_T
 106   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(12,"fUSLowpt");  //!Global Trigger UnlikeSign pair Low p_T
 107   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(13,"fUSHighpt"); //!Global Trigger UnlikeSign pair High p_T
 108   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(14,"fUSAllpt");  //!Global Trigger UnlikeSign pair All p_T
 109   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(15,"fLSLowpt");  //!Global Trigger LikeSign pair pair Low p_T
 110   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(16,"fLSHighpt"); //!Global Trigger LikeSign pair pair High p_T
 111   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(17,"fLSAllpt");  //!Global Trigger LikeSign pair pair All p_T
 112   fHEventStat->GetXaxis()->SetBinLabel(18,"fSPLowpt");   //!Global Trigger Single plus Low p_T
 113   fOutputList->Add(fHEventStat);
 114
 115   fHEvt = new TH2F("fHEvt", "Event-level variables; Zvtx; Cent", 30, -15, 15, 103, -2, 101);
 116   fOutputList->Add(fHEvt);
 117
 118
 119   Int_t iTrackBin[5];
 120   Double_t* trackBins[5];
 121   const char* trackAxisTitle[5];
 122
 123   // eta
 124   Double_t etaBins[fNEtaBins+1];
 125   for (Int_t i=0; i<=fNEtaBins; i++) { etaBins[i] = (Double_t)(-4.0 + 1.5/fNEtaBins*i); }
 126   iTrackBin[0] = fNEtaBins;
 127   trackBins[0] = etaBins;
 128   trackAxisTitle[0] = "#eta";
 129
 130   // p_T
 131   Double_t pTBins[fNpTBins+1];
 132   for (Int_t i=0; i<=fNpTBins; i++) { pTBins[i] = (Double_t)(10.0/fNpTBins*i); }
 133   iTrackBin[1] = fNpTBins;
 134   trackBins[1] = pTBins;
 135   trackAxisTitle[1] = "p_{T} (GeV/c)";
 136
 137   // centrality
 138   Double_t CentBins[fNCentBins+1];
 139   for (Int_t i=0; i<=fNCentBins; i++) { CentBins[i] = (Double_t)(100.0/fNCentBins*i); }
 140   iTrackBin[2] = fNCentBins;
 141   trackBins[2] = CentBins;
 142   trackAxisTitle[2] = "Cent";
 143
 144   // Z-vertex
 145   Double_t ZvtxBins[fNZvtxBins+1];
 146   for (Int_t i=0; i<=fNZvtxBins; i++) { ZvtxBins[i] = (Double_t)(-10.0 + 20.0/fNZvtxBins*i); }
 147   iTrackBin[3] = fNZvtxBins;
 148   trackBins[3] = ZvtxBins;
 149   trackAxisTitle[3] = "Zvtx";
 150
 151   // phi
 152   Double_t phiBins[fNPhiBins+1];
 153   for (Int_t i=0; i<=fNPhiBins; i++) { phiBins[i] = (Double_t)(TMath::TwoPi()/fNPhiBins * i); }
 154   iTrackBin[4] = fNPhiBins;
 155   trackBins[4] = phiBins;
 156   trackAxisTitle[4] = "#phi";
 157
 158   // THn for tracking efficiency
 159   fHMuonParGen = new THnF("fHMuonParGen", "", 5, iTrackBin, 0, 0);
 160   for (Int_t i=0; i<5; i++)
 161   {
 162     fHMuonParGen->SetBinEdges(i, trackBins[i]);
 163     fHMuonParGen->GetAxis(i)->SetTitle(trackAxisTitle[i]);
 164   }
 165   fHMuonParGen->Sumw2();
 166   fOutputList->Add(fHMuonParGen);
 167
 168   fHMuonDetGen = (THnF*) fHMuonParGen->Clone("fHMuonDetGen");
 169   fHMuonDetGen->Sumw2();
 170   fOutputList->Add(fHMuonDetGen);
 171
 172   fHMuonDetRec = (THnF*) fHMuonParGen->Clone("fHMuonDetRec");
 173   fHMuonDetRec->Sumw2();
 174   fOutputList->Add(fHMuonDetRec);
 175
 176   fHEtcDetRec = (THnF*) fHMuonParGen->Clone("fHEtcDetRec");
 177   fHEtcDetRec->Sumw2();
 178   fOutputList->Add(fHEtcDetRec);
 179
 180   if(fMDProcess)
 181   {
 182     const char* MotherSpecies[4] = {"Pion","Kaon","D", "Etc"};
 183
 184     for(Int_t i=0; i<4; i++)
 185     {
 186       fHMuMotherGenPt[i] = new TH2F(Form("fHMuMotherGenPt_%s",MotherSpecies[i]),";p_{T,muon}^{gen} (GeV/c);p_{T,mother}^{Truth} (GeV/c);",500, 0, 50, 500, 0, 50);
 187       fOutputList->Add(fHMuMotherGenPt[i]);
 188
 189       fHMuMotherRecPt[i] = new TH2F(Form("fHMuMotherRecPt_%s",MotherSpecies[i]),";p_{T,muon}^{rec} (GeV/c);p_{T,mother}^{Truth} (GeV/c);",500, 0, 50, 500, 0, 50);
 190       fOutputList->Add(fHMuMotherRecPt[i]);
 191
 192       fHMuMotherGenPhi[i] = new TH2F(Form("fHMuMotherGenPhi_%s",MotherSpecies[i]),";#phi_{gen};mother #phi;",100, 0, TMath::TwoPi(), 100, 0, TMath::TwoPi());
 193       fOutputList->Add(fHMuMotherGenPhi[i]);
 194
 195       fHMuMotherRecPhi[i] = new TH2F(Form("fHMuMotherRecPhi_%s",MotherSpecies[i]),";#phi_{rec};mother #phi;",100, 0, TMath::TwoPi(), 100, 0, TMath::TwoPi());
 196       fOutputList->Add(fHMuMotherRecPhi[i]);
 197
 198       fHMuMotherGenEta[i] = new TH2F(Form("fHMuMotherGenEta_%s",MotherSpecies[i]),";#eta_{gen};mother #eta;",100, -5., -1., 100, -5., -1.);
 199       fOutputList->Add(fHMuMotherGenEta[i]);
 200
 201       fHMuMotherRecEta[i] = new TH2F(Form("fHMuMotherRecEta_%s",MotherSpecies[i]),";#eta_{rec};mother #eta;",100, -5., -1., 100, -5., -1.);
 202       fOutputList->Add(fHMuMotherRecEta[i]);
 203
 204       fHMuDCA[i] =  new TH1F(Form("fHMuDCA_%s",MotherSpecies[i]), ";DCA", 100, 0, 50);
 205       fOutputList->Add(fHMuDCA[i]);
 206     }
 207   }
 208   PostData(1, fOutputList);
 209 }
 210
 211 //________________________________________________________________________
 212 void AliMuonEffMC::UserExec(Option_t *)
 213 {
 214   // Main loop, Called for each event
 215   fESD = dynamic_cast<AliESDEvent*>(InputEvent());
 216   if (!fESD)
 217   {
 218     fAOD = dynamic_cast<AliAODEvent*>(InputEvent());
 219   }
 220
 221   if (!fESD && !fAOD)
 222   {
 223     AliError("Neither fESD nor fAOD available");
 224     return;
 225   }
 226
 227   fHEventStat->Fill(0.5);
 228   if(fIsMc)
 229   {
 230     fMC = MCEvent();
 231     if (!fMC) {
 232       printf("ERROR: fMC not available\n");
 233       return;
 234     }
 235   }
 236
 237   const AliESDVertex* vertex = fESD->GetPrimaryVertex();
 238   fZVertex = vertex->GetZ();
 239   if(fESD->GetCentrality()) fCentrality = fESD->GetCentrality()->GetCentralityPercentile("fCentralityEstimator");
 240
 241   // Fill Event histogram
 242   fHEvt->Fill(fZVertex, fCentrality);
 243
 244    // Centrality, vertex, other event variables...
 245   if (!VertexOk(fESD)) {
 246     AliInfo(Form("Event REJECTED. z = %.1f", fZVertex));
 247     return;
 248   }
 249
 250   if (fCentrality > 100. || fCentrality < -1.5) {
 251     AliInfo(Form("Event REJECTED. fCentrality = %.1f", fCentrality));
 252     return;
 253   }
 254
 255   if(fCentrality < 0) fCentrality = 1.0;
 256   fHEventStat->Fill(1.5);
 257
 258   ULong64_t trigword=fESD->GetTriggerMask();
 259
 260   if (trigword & 0x01) fHEventStat->Fill(17.5);
 261   if (trigword & 0x02) fHEventStat->Fill(3.5);
 262   if (trigword & 0x04) fHEventStat->Fill(4.5);
 263   if (trigword & 0x08) fHEventStat->Fill(5.5);
 264   if (trigword & 0x010) fHEventStat->Fill(6.5);
 265   if (trigword & 0x020) fHEventStat->Fill(7.5);
 266   if (trigword & 0x040) fHEventStat->Fill(8.5);
 267   if (trigword & 0x080) fHEventStat->Fill(9.5);
 268   if (trigword & 0x100) fHEventStat->Fill(10.5);
 269   if (trigword & 0x200) fHEventStat->Fill(11.5);
 270   if (trigword & 0x400) fHEventStat->Fill(12.5);
 271   if (trigword & 0x800) fHEventStat->Fill(13.5);
 272   if (trigword & 0x1000) fHEventStat->Fill(14.5);
 273   if (trigword & 0x2000) fHEventStat->Fill(15.5);
 274   if (trigword & 0x4000) fHEventStat->Fill(16.5);
 275
 276   if(fIsMc)
 277   {
 278     for (Int_t iTrack = 0; iTrack<fESD->GetNumberOfMuonTracks(); iTrack++)
 279     {
 280       // loop on muon tracks
 281       AliESDMuonTrack* muonTrack = fESD->GetMuonTrack(iTrack);
 282       if(muonTrack)
 283       {
 284         if(!IsGoodMUONtrack(*muonTrack)) continue;
 285         Double_t fillArrayDetRec[5] = { muonTrack->Eta(), muonTrack->Pt(), fCentrality, fZVertex, muonTrack->Phi() };
 286         fHMuonDetRec->Fill(fillArrayDetRec);
 287
 288         Int_t label = TMath::Abs(muonTrack->GetLabel());
 289         AliMCParticle *McParticle  = (AliMCParticle*)fMC->GetTrack(label);
 290         if(TMath::Abs(McParticle->PdgCode()) != 13)
 291         {
 292           fHEtcDetRec->Fill(fillArrayDetRec);
 293           continue;
 294         }
 295         Double_t fillArrayDetGen[5] = { McParticle->Eta(), McParticle->Pt(), fCentrality, fZVertex, McParticle->Phi() };
 296         fHMuonDetGen->Fill(fillArrayDetGen);
 297
 298         if(fMDProcess)
 299         {
 300           if(McParticle->GetMother() > 0)
 301           {
 302             AliMCParticle *MotherParticle  = (AliMCParticle*)fMC->GetTrack(McParticle->GetMother());
 303             Int_t motherlabel = TMath::Abs(MotherParticle->PdgCode());
 304
 305             if(motherlabel==411 || motherlabel==413 || motherlabel==421 || motherlabel==423 || motherlabel==431 || motherlabel==433 || motherlabel==10413 || motherlabel==10411 || motherlabel==10423 || motherlabel==10421 || motherlabel==10433 || motherlabel==10431 || motherlabel==20413 || motherlabel==415 || motherlabel==20423 || motherlabel==425 || motherlabel==20433 || motherlabel==435)
 306             {
 307               fHMuMotherGenPt[2]->Fill(McParticle->Pt(), MotherParticle->Pt());
 308               fHMuMotherRecPt[2]->Fill(muonTrack->Pt(), MotherParticle->Pt());
 309               fHMuMotherGenPhi[2]->Fill(McParticle->Phi(), MotherParticle->Phi());
 310               fHMuMotherRecPhi[2]->Fill(muonTrack->Phi(), MotherParticle->Phi());
 311               fHMuMotherGenEta[2]->Fill(McParticle->Eta(), MotherParticle->Eta());
 312               fHMuMotherRecEta[2]->Fill(muonTrack->Eta(), MotherParticle->Eta());
 313               fHMuDCA[2]->Fill(muonTrack->GetDCA());
 314             }
 315             else if(motherlabel==211)
 316             {
 317               fHMuMotherGenPt[0]->Fill(McParticle->Pt(), MotherParticle->Pt());
 318               fHMuMotherRecPt[0]->Fill(muonTrack->Pt(), MotherParticle->Pt());
 319               fHMuMotherGenPhi[0]->Fill(McParticle->Phi(), MotherParticle->Phi());
 320               fHMuMotherRecPhi[0]->Fill(muonTrack->Phi(), MotherParticle->Phi());
 321               fHMuMotherGenEta[0]->Fill(McParticle->Eta(), MotherParticle->Eta());
 322               fHMuMotherRecEta[0]->Fill(muonTrack->Eta(), MotherParticle->Eta());
 323               fHMuDCA[0]->Fill(muonTrack->GetDCA());
 324             }
 325             else if(motherlabel==321)
 326             {
 327               fHMuMotherGenPt[1]->Fill(McParticle->Pt(), MotherParticle->Pt());
 328               fHMuMotherRecPt[1]->Fill(muonTrack->Pt(), MotherParticle->Pt());
 329               fHMuMotherGenPhi[1]->Fill(McParticle->Phi(), MotherParticle->Phi());
 330               fHMuMotherRecPhi[1]->Fill(muonTrack->Phi(), MotherParticle->Phi());
 331               fHMuMotherGenEta[1]->Fill(McParticle->Eta(), MotherParticle->Eta());
 332               fHMuMotherRecEta[1]->Fill(muonTrack->Eta(), MotherParticle->Eta());
 333               fHMuDCA[1]->Fill(muonTrack->GetDCA());
 334             }
 335             else
 336             {
 337               fHMuMotherGenPt[3]->Fill(McParticle->Pt(), MotherParticle->Pt());
 338               fHMuMotherRecPt[3]->Fill(muonTrack->Pt(), MotherParticle->Pt());
 339               fHMuMotherGenPhi[3]->Fill(McParticle->Phi(), MotherParticle->Phi());
 340               fHMuMotherRecPhi[3]->Fill(muonTrack->Phi(), MotherParticle->Phi());
 341               fHMuMotherGenEta[3]->Fill(McParticle->Eta(), MotherParticle->Eta());
 342               fHMuMotherRecEta[3]->Fill(muonTrack->Eta(), MotherParticle->Eta());
 343               fHMuDCA[3]->Fill(muonTrack->GetDCA());
 344             }
 345           }
 346         } // (mother hadron) : (daughter muon) QA
 347       }
 348     }
 349
 350     for (Int_t ipart=0; ipart<fMC->GetNumberOfTracks(); ipart++)
 351     {
 352       AliMCParticle *McParticle  = (AliMCParticle*)fMC->GetTrack(ipart);
 353       if(TMath::Abs(McParticle->PdgCode())==13)
 354       {
 355         Double_t fillArrayParGen[5] = { McParticle->Eta(), McParticle->Pt(), fCentrality, fZVertex, McParticle->Phi() };
 356         fHMuonParGen->Fill(fillArrayParGen);
 357       }
 358     }
 359   }
 360   PostData(1, fOutputList);
 361   return;
 362 }
 363
 364 //________________________________________________________________________
 365 void AliMuonEffMC::Terminate(Option_t *)
 366 {
 367   // Draw result to the screen
 368   // Called once at the end of the query
 369
 370   fOutputList = dynamic_cast<TList*> (GetOutputData(1));
 371   if (!fOutputList) {
 372     AliError("Output list not available");
 373     return;
 374   }
 375 }
 376
 377 //________________________________________________________________________
 378 Bool_t AliMuonEffMC::VertexOk(TObject* obj) const
 379 {
 380   // Modified from AliAnalyseLeadingTrackUE::VertexSelection()
 381
 382   Int_t nContributors  = 0;
 383   Double_t zVertex     = 999;
 384   TString name("");
 385
 386   if (obj->InheritsFrom("AliESDEvent")) {
 387     AliESDEvent* esdevt = (AliESDEvent*) obj;
 388     const AliESDVertex* vtx = esdevt->GetPrimaryVertex();
 389     if (!vtx)
 390       return 0;
 391     nContributors = vtx->GetNContributors();
 392     zVertex       = vtx->GetZ();
 393     name          = vtx->GetName();
 394   }
 395   else if (obj->InheritsFrom("AliAODEvent")) {
 396     AliAODEvent* aodevt = (AliAODEvent*) obj;
 397     if (aodevt->GetNumberOfVertices() < 1)
 398       return 0;
 399     const AliAODVertex* vtx = aodevt->GetPrimaryVertex();
 400     nContributors = vtx->GetNContributors();
 401     zVertex       = vtx->GetZ();
 402     name          = vtx->GetName();
 403   }
 404
 405   // Reject if TPC-only vertex
 406   if (name.CompareTo("TPCVertex")==0)
 407     return kFALSE;
 408
 409   // Check # contributors and range...
 410   if( nContributors < 1 || TMath::Abs(zVertex) > 10 ) {
 411     return kFALSE;
 412   }
 413
 414   return kTRUE;
 415 }
 416
 417
 418 //________________________________________________________________________
 419 Bool_t AliMuonEffMC::IsGoodMUONtrack(AliESDMuonTrack &track)
 420 {
 421   // Applying track cuts for MUON tracks
 422   if(!track.ContainTrackerData()) return kFALSE;
 423   if(!track.ContainTriggerData()) return kFALSE;
 424
 425   Double_t thetaTrackAbsEnd = TMath::ATan(track.GetRAtAbsorberEnd()/505.) * TMath::RadToDeg();
 426   Double_t eta = track.Eta();
 427
 428   // Theta cut at absorber end
 429   if(thetaTrackAbsEnd <= 2. || thetaTrackAbsEnd >= 10.) return kFALSE;
 430   // Eta cut
 431   if(eta <= -4. || eta >= -2.5) return kFALSE;
 432   if(track.GetMatchTrigger() <= 0) return kFALSE;
 433
 434   return kTRUE;
 435 }