PWGGA/CaloTrackCorrelations/AliAnaPhoton.h

   1 #ifndef ALIANAPHOTON_H
   2 #define ALIANAPHOTON_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice     */
   5
   6 //_________________________________________________________________________
   7 //
   8 // Class for the photon identification.
   9 // Clusters from calorimeters are identified as photons
  10 // and kept in the AOD. Few histograms produced.
  11 // Produces input for other analysis classes like AliAnaPi0,
  12 // AliAnaParticleHadronCorrelation ...
  13 //
  14
  15 //-- Author: Gustavo Conesa (INFN-LNF)
  16
  17 // --- ROOT system ---
  18 class TH2F ;
  19 class TH1F;
  20 class TString ;
  21 class TObjString;
  22 class TList ;
  23
  24 // --- ANALYSIS system ---
  25 #include "AliAnaCaloTrackCorrBaseClass.h"
  26
  27 class AliAnaPhoton : public AliAnaCaloTrackCorrBaseClass {
  28
  29  public:
  30   AliAnaPhoton() ;              // default ctor
  31   virtual ~AliAnaPhoton() { ; } // virtual dtor
  32
  33   //---------------------------------------
  34   // General analysis frame methods
  35   //---------------------------------------
  36
  37   TObjString * GetAnalysisCuts();
  38
  39   TList      * GetCreateOutputObjects();
  40
  41   void         Init();
  42
  43   void         InitParameters();
  44
  45   void         MakeAnalysisFillAOD()  ;
  46
  47   void         MakeAnalysisFillHistograms() ;
  48
  49   void         Print(const Option_t * opt)const;
  50
  51
  52   // Analysis methods
  53
  54   Bool_t       ClusterSelected(AliVCluster* cl, const TLorentzVector mom, const Int_t nlm) ;
  55
  56   void         FillAcceptanceHistograms();
  57
  58   void         FillShowerShapeHistograms( AliVCluster* cluster, const Int_t mcTag) ;
  59
  60   void         SwitchOnFillShowerShapeHistograms()    { fFillSSHistograms = kTRUE  ; }
  61   void         SwitchOffFillShowerShapeHistograms()   { fFillSSHistograms = kFALSE ; }
  62
  63   void         SwitchOnOnlySimpleSSHistoFill()        { fFillOnlySimpleSSHisto = kTRUE  ; }
  64   void         SwitchOffOnlySimpleHistoFill()         { fFillOnlySimpleSSHisto = kFALSE ; }
  65
  66   void         FillTrackMatchingResidualHistograms(AliVCluster* calo, const Int_t cut);
  67
  68   void         SwitchOnTMHistoFill()                  { fFillTMHisto      = kTRUE  ; }
  69   void         SwitchOffTMHistoFill()                 { fFillTMHisto      = kFALSE ; }
  70
  71   void         FillPileUpHistograms(const Float_t energy, const Float_t pt, const Float_t time) ;
  72   void         FillPileUpHistogramsPerEvent(TObjArray * clusters) ;
  73
  74   void         SwitchOnFillPileUpHistograms()         { fFillPileUpHistograms = kTRUE  ; }
  75   void         SwitchOffFillPileUpHistograms()        { fFillPileUpHistograms = kFALSE ; }
  76
  77   // Analysis parameters setters getters
  78
  79   TString      GetCalorimeter()                 const { return fCalorimeter        ; }
  80   void         SetCalorimeter(TString  & det)         { fCalorimeter = det         ; }
  81
  82   // ** Cluster selection methods **
  83
  84   void         SetMinDistanceToBadChannel(Float_t m1, Float_t m2, Float_t m3) {
  85                 fMinDist = m1; fMinDist2 = m2; fMinDist3 = m3; }
  86
  87   void         SetTimeCut(Double_t min, Double_t max) { fTimeCutMin = min;
  88                                                         fTimeCutMax = max          ; }
  89   Double_t     GetTimeCutMin()                  const { return fTimeCutMin         ; }
  90   Double_t     GetTimeCutMax()                  const { return fTimeCutMax         ; }
  91
  92   void         SetNCellCut(Int_t n)                   { fNCellsCut = n             ; }
  93   Double_t     GetNCellCut()                    const { return fNCellsCut          ; }
  94
  95   void           SetNLMCut(Int_t min, Int_t max)             { fNLMCutMin = min;
  96     fNLMCutMax = max                ; }
  97   Int_t          GetNLMCutMin()                        const { return fNLMCutMin               ; }
  98   Int_t          GetNLMCutMax()                        const { return fNLMCutMax               ; }
  99
 100
 101   Bool_t       IsTrackMatchRejectionOn()        const { return fRejectTrackMatch   ; }
 102   void         SwitchOnTrackMatchRejection()          { fRejectTrackMatch = kTRUE  ; }
 103   void         SwitchOffTrackMatchRejection()         { fRejectTrackMatch = kFALSE ; }
 104
 105   void         FillNOriginHistograms(Int_t n)         { fNOriginHistograms = n ;
 106     if(n > 14) fNOriginHistograms = 14; }
 107   void         FillNPrimaryHistograms(Int_t n)        { fNPrimaryHistograms= n ;
 108     if(n > 7)  fNPrimaryHistograms = 7; }
 109
 110   // For histograms in arrays, index in the array, corresponding to a particle
 111   enum mcTypes    { kmcPhoton = 0,        kmcPi0Decay = 1,       kmcOtherDecay = 2,
 112                     kmcPi0 = 3,           kmcEta = 4,            kmcElectron = 5,
 113                     kmcConversion = 6,    kmcOther = 7,          kmcAntiNeutron = 8,
 114                     kmcAntiProton = 9,    kmcPrompt = 10,        kmcFragmentation = 11,
 115                     kmcISR = 12,          kmcString = 13                               };
 116
 117   enum mcPTypes   { kmcPPhoton = 0,       kmcPPi0Decay = 1,       kmcPOtherDecay = 2,  kmcPOther = 3,
 118                     kmcPPrompt = 4,       kmcPFragmentation = 5,  kmcPISR = 6           };
 119
 120   enum mcssTypes  { kmcssPhoton = 0,      kmcssOther = 1,       kmcssPi0 = 2,
 121                     kmcssEta = 3,         kmcssConversion = 4,  kmcssElectron = 5       };
 122
 123   private:
 124
 125   TString  fCalorimeter ;                // Calorimeter where the gamma is searched;
 126   Float_t  fMinDist ;                    // Minimal distance to bad channel to accept cluster
 127   Float_t  fMinDist2;                    // Cuts on Minimal distance to study acceptance evaluation
 128   Float_t  fMinDist3;                    // One more cut on distance used for acceptance-efficiency study
 129   Bool_t   fRejectTrackMatch ;           // If PID on, reject clusters which have an associated TPC track
 130   Bool_t   fFillTMHisto;                 // Fill track matching plots
 131   Double_t fTimeCutMin  ;                // Remove clusters/cells with time smaller than this value, in ns
 132   Double_t fTimeCutMax  ;                // Remove clusters/cells with time larger than this value, in ns
 133   Int_t    fNCellsCut ;                  // Accept for the analysis clusters with more than fNCellsCut cells
 134   Int_t    fNLMCutMin  ;                 // Remove clusters/cells with number of local maxima smaller than this value
 135   Int_t    fNLMCutMax  ;                 // Remove clusters/cells with number of local maxima larger than this value
 136   Bool_t   fFillSSHistograms ;           // Fill shower shape histograms
 137   Bool_t   fFillOnlySimpleSSHisto;       // Fill selected cluster histograms, selected SS histograms
 138   Int_t    fNOriginHistograms;           // Fill only NOriginHistograms of the 14 defined types
 139   Int_t    fNPrimaryHistograms;          // Fill only NPrimaryHistograms of the 7 defined types
 140   Bool_t   fFillPileUpHistograms;        // Fill pile-up related histograms
 141
 142   //Histograms
 143   TH1F * fhClusterCuts[10];              //! control histogram on the different photon selection cuts
 144   TH2F * fhNCellsE;                      //! number of cells in cluster vs E
 145   TH2F * fhCellsE;                       //! energy of cells in cluster vs E of cluster
 146   TH2F * fhMaxCellDiffClusterE;          //! Fraction of energy carried by cell with maximum energy
 147   TH2F * fhTimeE;                        //! time of cluster vs E
 148
 149   TH1F * fhEPhoton    ;                  //! Number of identified photon vs energy
 150   TH1F * fhPtPhoton   ;                  //! Number of identified photon vs transerse momentum
 151   TH2F * fhPhiPhoton  ;                  //! Azimuthal angle of identified  photon vs transerse momentum
 152   TH2F * fhEtaPhoton  ;                  //! Pseudorapidity of identified  photon vs transerse momentum
 153   TH2F * fhEtaPhiPhoton  ;               //! Pseudorapidity vs Phi of identified  photon for transerse momentum > 0.5
 154   TH2F * fhEtaPhi05Photon  ;             //! Pseudorapidity vs Phi of identified  photon for transerse momentum < 0.5
 155
 156   //Shower shape
 157   TH2F * fhNLocMax;                       //! number of maxima in selected clusters
 158
 159   TH2F * fhDispE;                         //! cluster dispersion vs E
 160   TH2F * fhLam0E;                         //! cluster lambda0 vs  E
 161   TH2F * fhLam1E;                         //! cluster lambda1 vs  E
 162
 163   TH2F * fhDispETRD;                      //! cluster dispersion vs E, SM covered by TRD
 164   TH2F * fhLam0ETRD;                      //! cluster lambda0 vs  E, SM covered by TRD
 165   TH2F * fhLam1ETRD;                      //! cluster lambda1 vs  E, SM covered by TRD
 166
 167   TH2F * fhDispETM;                       //! cluster dispersion vs E, cut on Track Matching residual
 168   TH2F * fhLam0ETM;                       //! cluster lambda0 vs  E, cut on Track Matching residual
 169   TH2F * fhLam1ETM;                       //! cluster lambda1 vs  E, cut on Track Matching residual
 170
 171   TH2F * fhDispETMTRD;                    //! cluster dispersion vs E, SM covered by TRD, cut on Track Matching residual
 172   TH2F * fhLam0ETMTRD;                    //! cluster lambda0 vs  E, SM covered by TRD, cut on Track Matching residual
 173   TH2F * fhLam1ETMTRD;                    //! cluster lambda1 vs  E, SM covered by TRD, cut on Track Matching residual
 174
 175   TH2F * fhNCellsLam0LowE;                //! number of cells in cluster vs lambda0
 176   TH2F * fhNCellsLam1LowE;                //! number of cells in cluster vs lambda1
 177   TH2F * fhNCellsDispLowE;                //! number of cells in cluster vs dispersion
 178   TH2F * fhNCellsLam0HighE;               //! number of cells in cluster vs lambda0, E>2
 179   TH2F * fhNCellsLam1HighE;               //! number of cells in cluster vs lambda1, E>2
 180   TH2F * fhNCellsDispHighE;               //! number of cells in cluster vs dispersion, E>2
 181
 182   TH2F * fhEtaLam0LowE;                   //! cluster eta vs lambda0, E<2
 183   TH2F * fhPhiLam0LowE;                   //! cluster phi vs lambda0, E<2
 184   TH2F * fhEtaLam0HighE;                  //! cluster eta vs lambda0, E>2
 185   TH2F * fhPhiLam0HighE;                  //! cluster phi vs lambda0, E>2
 186   TH2F * fhLam0DispLowE;                  //! cluster lambda0 vs dispersion, E<2
 187   TH2F * fhLam0DispHighE;                 //! cluster lambda0 vs dispersion, E>2
 188   TH2F * fhLam1Lam0LowE;                  //! cluster lambda1 vs lambda0, E<2
 189   TH2F * fhLam1Lam0HighE;                 //! cluster lambda1 vs lambda0, E>2
 190   TH2F * fhDispLam1LowE;                  //! cluster disp vs lambda1, E<2
 191   TH2F * fhDispLam1HighE;                 //! cluster disp vs lambda1, E>2
 192
 193   TH2F * fhDispEtaE ;                     //! shower dispersion in eta direction
 194   TH2F * fhDispPhiE ;                     //! shower dispersion in phi direction
 195   TH2F * fhSumEtaE ;                      //! shower dispersion in eta direction
 196   TH2F * fhSumPhiE ;                      //! shower dispersion in phi direction
 197   TH2F * fhSumEtaPhiE ;                   //! shower dispersion in eta and phi direction
 198   TH2F * fhDispEtaPhiDiffE ;              //! shower dispersion eta - phi
 199   TH2F * fhSphericityE ;                  //! shower sphericity in eta vs phi
 200   TH2F * fhDispSumEtaDiffE ;              //! difference of 2 eta dispersions
 201   TH2F * fhDispSumPhiDiffE ;              //! difference of 2 phi dispersions
 202   TH2F * fhDispEtaDispPhi[7] ;            //! shower dispersion in eta direction vs phi direction for 5 E bins [0-2],[2-4],[4-6],[6-10],[> 10]
 203   TH2F * fhLambda0DispEta[7] ;            //! shower shape correlation l0 vs disp eta
 204   TH2F * fhLambda0DispPhi[7] ;            //! shower shape correlation l0 vs disp phi
 205
 206   //Fill MC dependent histograms, Origin of this cluster is ...
 207
 208   TH2F * fhMCDeltaE[14]  ;                      //! MC-Reco E distribution coming from MC particle
 209   TH2F * fhMCDeltaPt[14] ;                      //! MC-Reco pT distribution coming from MC particle
 210   TH2F * fhMC2E[14]  ;                          //! E distribution, Reco vs MC coming from MC particle
 211   TH2F * fhMC2Pt[14] ;                          //! pT distribution, Reco vs MC coming from MC particle
 212
 213   TH1F * fhMCE[14];                             //! Number of identified photon vs cluster energy coming from MC particle
 214   TH1F * fhMCPt[14];                            //! Number of identified photon vs cluster pT     coming from MC particle
 215   TH2F * fhMCPhi[14];                           //! Phi of identified photon coming from MC particle
 216   TH2F * fhMCEta[14];                           //! eta of identified photon coming from MC particle
 217
 218   TH1F * fhEPrimMC[7];                          //! Number of generated photon vs energy
 219   TH1F * fhPtPrimMC[7];                         //! Number of generated photon vs pT
 220   TH2F * fhPhiPrimMC[7];                        //! Phi of generted photon
 221   TH2F * fhYPrimMC[7];                          //! Rapidity of generated photon
 222
 223   TH1F * fhEPrimMCAcc[7];                       //! Number of generated photon vs energy, in calorimeter acceptance
 224   TH1F * fhPtPrimMCAcc[7];                      //! Number of generated photon vs pT, in calorimeter acceptance
 225   TH2F * fhPhiPrimMCAcc[7];                     //! Phi of generted photon, in calorimeter acceptance
 226   TH2F * fhYPrimMCAcc[7];                       //! Rapidity of generated photon, in calorimeter acceptance
 227
 228   // Shower Shape MC
 229
 230   TH2F * fhMCELambda0[6] ;                      //! E vs Lambda0     from MC particle
 231   TH2F * fhMCELambda1[6] ;                      //! E vs Lambda1     from MC particle
 232   TH2F * fhMCEDispersion[6] ;                   //! E vs Dispersion  from MC particle
 233
 234   TH2F * fhMCPhotonELambda0NoOverlap ;          //! E vs Lambda0     from MC photons, no overlap
 235   TH2F * fhMCPhotonELambda0TwoOverlap ;         //! E vs Lambda0     from MC photons, 2 particles overlap
 236   TH2F * fhMCPhotonELambda0NOverlap ;           //! E vs Lambda0     from MC photons, N particles overlap
 237
 238   TH2F * fhMCLambda0vsClusterMaxCellDiffE0[6];  //! Lambda0 vs fraction of energy of max cell for E < 2 GeV
 239   TH2F * fhMCLambda0vsClusterMaxCellDiffE2[6];  //! Lambda0 vs fraction of energy of max cell for 2< E < 6 GeV
 240   TH2F * fhMCLambda0vsClusterMaxCellDiffE6[6];  //! Lambda0 vs fraction of energy of max cell for E > 6 GeV
 241   TH2F * fhMCNCellsvsClusterMaxCellDiffE0[6];   //! NCells  vs fraction of energy of max cell for E < 2
 242   TH2F * fhMCNCellsvsClusterMaxCellDiffE2[6];   //! NCells  vs fraction of energy of max cell for 2 < E < 6 GeV
 243   TH2F * fhMCNCellsvsClusterMaxCellDiffE6[6];   //! NCells  vs fraction of energy of max cell for E > 6
 244   TH2F * fhMCNCellsE[6];                        //! NCells per cluster vs energy
 245   TH2F * fhMCMaxCellDiffClusterE[6];            //! Fraction of energy carried by cell with maximum energy
 246
 247   TH2F * fhMCEDispEta[6] ;                      //! shower dispersion in eta direction
 248   TH2F * fhMCEDispPhi[6] ;                      //! shower dispersion in phi direction
 249   TH2F * fhMCESumEtaPhi[6] ;                    //! shower dispersion in eta vs phi direction
 250   TH2F * fhMCEDispEtaPhiDiff[6] ;               //! shower dispersion in eta -phi direction
 251   TH2F * fhMCESphericity[6] ;                   //! shower sphericity, eta vs phi
 252   TH2F * fhMCDispEtaDispPhi[7][6] ;             //! shower dispersion in eta direction vs phi direction for 5 E bins [0-2],[2-4],[4-6],[6-10],[> 10]
 253   TH2F * fhMCLambda0DispEta[7][6] ;             //! shower shape correlation l0 vs disp eta
 254   TH2F * fhMCLambda0DispPhi[7][6] ;             //! shower shape correlation l0 vs disp phi
 255
 256   //Embedding
 257   TH2F * fhEmbeddedSignalFractionEnergy ;       //! Fraction of photon energy of embedded signal vs cluster energy
 258
 259   TH2F * fhEmbedPhotonELambda0FullSignal ;      //!  Lambda0 vs E for embedded photons with more than 90% of the cluster energy
 260   TH2F * fhEmbedPhotonELambda0MostlySignal ;    //!  Lambda0 vs E for embedded photons with 90%<fraction<50%
 261   TH2F * fhEmbedPhotonELambda0MostlyBkg ;       //!  Lambda0 vs E for embedded photons with 50%<fraction<10%
 262   TH2F * fhEmbedPhotonELambda0FullBkg ;         //!  Lambda0 vs E for embedded photons with less than 10% of the cluster energy
 263
 264   TH2F * fhEmbedPi0ELambda0FullSignal ;         //!  Lambda0 vs E for embedded photons with more than 90% of the cluster energy
 265   TH2F * fhEmbedPi0ELambda0MostlySignal ;       //!  Lambda0 vs E for embedded photons with 90%<fraction<50%
 266   TH2F * fhEmbedPi0ELambda0MostlyBkg ;          //!  Lambda0 vs E for embedded photons with 50%<fraction<10%
 267   TH2F * fhEmbedPi0ELambda0FullBkg ;            //!  Lambda0 vs E for embedded photons with less than 10% of the cluster energy
 268
 269   // Track Matching
 270   TH2F * fhTrackMatchedDEta[2]           ;      //! Eta distance between track and cluster vs cluster E, after and before photon cuts
 271   TH2F * fhTrackMatchedDPhi[2]           ;      //! Phi distance between track and cluster vs cluster E, after and before photon cuts
 272   TH2F * fhTrackMatchedDEtaDPhi[2]       ;      //! Eta vs Phi distance between track and cluster, E cluster > 0.5 GeV, after and before photon cuts
 273
 274   TH2F * fhTrackMatchedDEtaTRD[2]        ;      //! Eta distance between track and cluster vs cluster E, after and before photon cuts, behind TRD
 275   TH2F * fhTrackMatchedDPhiTRD[2]        ;      //! Phi distance between track and cluster vs cluster E, after and before photon cuts, behind TRD
 276
 277   TH2F * fhTrackMatchedDEtaMCOverlap[2]  ;      //! Eta distance between track and cluster vs cluster E, several particle overlap, after and before photon cuts
 278   TH2F * fhTrackMatchedDPhiMCOverlap[2]  ;      //! Phi distance between track and cluster vs cluster E, several particle overlap, after and before photon cuts
 279   TH2F * fhTrackMatchedDEtaMCNoOverlap[2];      //! Eta distance between track and cluster vs cluster E, not other particle overlap, after and before photon cuts
 280   TH2F * fhTrackMatchedDPhiMCNoOverlap[2];      //! Phi distance between track and cluster vs cluster E, not other particle overlap, after and before photon cuts
 281   TH2F * fhTrackMatchedDEtaMCConversion[2];     //! Eta distance between track and cluster vs cluster E, originated in conversion, after and before photon cuts
 282   TH2F * fhTrackMatchedDPhiMCConversion[2];     //! Phi distance between track and cluster vs cluster E, originated in conversion, after and before photon cuts
 283
 284   TH2F * fhTrackMatchedMCParticle[2];           //! Trace origin of matched particle
 285   TH2F * fhdEdx[2];                             //! matched track dEdx vs cluster E, after and before photon cuts
 286   TH2F * fhEOverP[2];                           //! matched track E cluster over P track vs cluster E, after dEdx cut, after and before photon cuts
 287   TH2F * fhEOverPTRD[2];                        //! matched track E cluster over P track vs cluster E, after dEdx cut, after and before photon cuts, behind TRD
 288
 289   // Pile-up
 290   TH1F * fhPtPileUp[7];                         //! pT distribution of clusters before any selection
 291   TH1F * fhPtChargedPileUp[7];                  //! pT distribution of track matched clusters
 292   TH1F * fhPtPhotonPileUp[7];                   //! pT distribution of selected photons
 293   TH2F * fhLambda0PileUp[7];                    //! E vs M02 distribution of clusters, before any selection
 294   TH2F * fhLambda0ChargedPileUp[7];             //! E vs M02 distribution of clusters, track matched clusters
 295   TH2F * fhClusterTimeDiffPileUp[7];            //! E vs Time difference inside cluster, before any selection
 296   TH2F * fhClusterTimeDiffChargedPileUp[7];     //! E vs Time difference inside cluster for track matched clusters
 297   TH2F * fhClusterTimeDiffPhotonPileUp[7];      //! E vs Time difference inside cluster for selected photons
 298   TH2F * fhClusterEFracLongTimePileUp[7];       //! E vs fraction of cluster energy from cells with large time
 299   TH2F * fhTimeENoCut;                          //! time of cluster vs E, no cut
 300   TH2F * fhTimeESPD;                            //! time of cluster vs E, IsSPDPileUp
 301   TH2F * fhTimeESPDMulti;                       //! time of cluster vs E, IsSPDPileUpMulti
 302   TH2F * fhTimeNPileUpVertSPD;                  //! time of cluster vs n pile-up vertices from SPD
 303   TH2F * fhTimeNPileUpVertTrack;                //! time of cluster vs n pile-up vertices from Tracks
 304   TH2F * fhTimeNPileUpVertContributors;         //! time of cluster vs n pile-up vertex from SPD contributors
 305   TH2F * fhTimePileUpMainVertexZDistance;       //! time of cluster vs difference of z main vertex and pile-up vertex
 306   TH2F * fhTimePileUpMainVertexZDiamond;        //! time of cluster vs difference of z diamond and pile-up vertex
 307   TH2F * fhClusterMultSPDPileUp[4];             //! E max cluster vs event cluster multiplicity, for tmax-tdiff cuts, pile up event
 308   TH2F * fhClusterMultNoPileUp[4];              //! E max cluster vs event cluster multiplicity, for tmax-tdiff cuts, not pile up event
 309
 310   AliAnaPhoton(              const AliAnaPhoton & g) ; // cpy ctor
 311   AliAnaPhoton & operator = (const AliAnaPhoton & g) ; // cpy assignment
 312
 313   ClassDef(AliAnaPhoton,28)
 314
 315 } ;
 316
 317 #endif//ALIANAPHOTON_H
 318
 319
 320