PublicAnalysisDatabase: delphesMA5tune_card_ATLAS_dileptonSUSY.tcl

File delphesMA5tune_card_ATLAS_dileptonSUSY.tcl, 18.6 KB (added by bdumont, 3 years ago)

Delphes-MA5tune detector card for the ATLAS SUSY di-lepton analysis, ATLAS-SUSY-2013-11

Line 
1#######################################
2# Order of execution of various modules
3#######################################
4
5set ExecutionPath {
6  ParticlePropagator
7
8  ChargedHadronTrackingEfficiency
9  ElectronTrackingEfficiency
10  MuonTrackingEfficiency
11
12  ChargedHadronMomentumSmearing
13  ElectronEnergySmearing
14  MuonMomentumSmearing
15
16  TrackMerger
17  TrackIsolationCalculation
18  Calorimeter
19  EFlowMerger
20
21  PhotonEfficiency
22  PhotonIsolationCalculation
23  PhotonIsolation
24
25  ElectronEfficiency
26  ElectronIsolationCalculation
27  ElectronIsolation
28
29  MuonEfficiency
30  MuonIsolationCalculation
31  MuonIsolation
32
33  MissingET
34
35  GenJetFinder
36  FastJetFinder
37
38  JetEnergyScale
39
40  BTagging
41  TauTagging
42
43  UniqueObjectFinder
44
45  ScalarHT
46
47  TreeWriter
48}
49
50#MA5 BEGIN
51#################################
52# Isolation Calculation
53#################################
54module IsolationCalculation PhotonIsolationCalculation {
55  set CandidateInputArray PhotonEfficiency/photons
56  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
57
58  set OutputArray DelphesMA5tunePhotons
59  set PTMin 0.5
60}
61
62module IsolationCalculation ElectronIsolationCalculation {
63  set CandidateInputArray ElectronEfficiency/electrons
64  set IsolationInputArray TrackMerger/tracks
65
66  set OutputArray DelphesMA5tuneElectrons
67  set PTMin 0.4
68}
69
70module IsolationCalculation MuonIsolationCalculation {
71  set CandidateInputArray MuonEfficiency/muons
72  set IsolationInputArray TrackMerger/tracks
73
74  set OutputArray DelphesMA5tuneMuons
75  set PTMin 0.4
76}
77module IsolationCalculation TrackIsolationCalculation {
78  set CandidateInputArray TrackMerger/tracks
79  set IsolationInputArray TrackMerger/tracks
80
81  set OutputArray DelphesMA5tuneTracks
82  set PTMin 0.5
83}
84#MA5 END
85
86#################################
87# Propagate particles in cylinder
88#################################
89
90module ParticlePropagator ParticlePropagator {
91  set InputArray Delphes/stableParticles
92
93  set OutputArray stableParticles
94  set ChargedHadronOutputArray chargedHadrons
95  set ElectronOutputArray electrons
96  set MuonOutputArray muons
97
98  # radius of the magnetic field coverage, in m
99  set Radius 1.15
100  # half-length of the magnetic field coverage, in m
101  set HalfLength 3.51
102
103  # magnetic field
104  set Bz 2.0
105}
106
107####################################
108# Charged hadron tracking efficiency
109####################################
110
111module Efficiency ChargedHadronTrackingEfficiency {
112  set InputArray ParticlePropagator/chargedHadrons
113  set OutputArray chargedHadrons
114
115  # add EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
116
117  # tracking efficiency formula for charged hadrons
118  set EfficiencyFormula {                                                    (pt <= 0.1)   * (0.00) + \
119                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.70) + \
120                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0)                  * (0.95) + \
121                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.60) + \
122                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0)                  * (0.85) + \
123                         (abs(eta) > 2.5)                                                  * (0.00)}
124}
125
126##############################
127# Electron tracking efficiency
128##############################
129
130module Efficiency ElectronTrackingEfficiency {
131  set InputArray ParticlePropagator/electrons
132  set OutputArray electrons
133
134  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
135
136  # tracking efficiency formula for electrons
137  set EfficiencyFormula {                                                    (pt <= 0.1)   * (0.00) + \
138                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.73) + \
139                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e2) * (0.95) + \
140                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0e2)                * (0.99) + \
141                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.50) + \
142                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e2) * (0.83) + \
143                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0e2)                * (0.90) + \
144                         (abs(eta) > 2.5)                                                  * (0.00)}
145}
146
147##########################
148# Muon tracking efficiency
149##########################
150
151module Efficiency MuonTrackingEfficiency {
152  set InputArray ParticlePropagator/muons
153  set OutputArray muons
154
155  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
156
157  # tracking efficiency formula for muons
158  set EfficiencyFormula {                                                    (pt <= 0.1)   * (0.00) + \
159                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.75) + \
160                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0)                  * (0.99) + \
161                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.70) + \
162                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0)                  * (0.98) + \
163                         (abs(eta) > 2.5)                                                  * (0.00)}
164}
165
166########################################
167# Momentum resolution for charged tracks
168########################################
169
170module MomentumSmearing ChargedHadronMomentumSmearing {
171  set InputArray ChargedHadronTrackingEfficiency/chargedHadrons
172  set OutputArray chargedHadrons
173
174  # set ResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and pt}
175
176  # resolution formula for charged hadrons
177  set ResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.02) + \
178                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e1) * (0.01) + \
179                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0e1 && pt <= 2.0e2) * (0.03) + \
180                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05) + \
181                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.03) + \
182                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e1) * (0.02) + \
183                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0e1 && pt <= 2.0e2) * (0.04) + \
184                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05)}
185}
186
187#################################
188# Energy resolution for electrons
189#################################
190
191module EnergySmearing ElectronEnergySmearing {
192  set InputArray ElectronTrackingEfficiency/electrons
193  set OutputArray electrons
194
195  # set ResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and energy}
196
197  set ResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 2.5) * (energy > 0.1   && energy <= 2.5e1) * (energy*0.015) + \
198                                           (abs(eta) <= 2.5) * (energy > 2.5e1)                    * sqrt(energy^2*0.005^2 + energy*0.05^2 + 0.25^2) + \
199                         (abs(eta) > 2.5 && abs(eta) <= 3.0)                                       * sqrt(energy^2*0.005^2 + energy*0.05^2 + 0.25^2) + \
200                         (abs(eta) > 3.0 && abs(eta) <= 5.0)                                       * sqrt(energy^2*0.107^2 + energy*2.08^2)}
201
202}
203
204###############################
205# Momentum resolution for muons
206###############################
207
208module MomentumSmearing MuonMomentumSmearing {
209  set InputArray MuonTrackingEfficiency/muons
210  set OutputArray muons
211
212  # set ResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and pt}
213
214  # resolution formula for muons
215  set ResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.03) + \
216                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0   && pt <= 5.0e1) * (0.03) + \
217                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 5.0e1 && pt <= 1.0e2) * (0.04) + \
218                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0e2)                * (0.07) + \
219                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.04) + \
220                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0   && pt <= 5.0e1) * (0.04) + \
221                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 5.0e1 && pt <= 1.0e2) * (0.05) + \
222                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0e2)                * (0.10)}
223}
224
225##############
226# Track merger
227##############
228
229module Merger TrackMerger {
230# add InputArray InputArray
231  add InputArray ChargedHadronMomentumSmearing/chargedHadrons
232  add InputArray ElectronEnergySmearing/electrons
233  add InputArray MuonMomentumSmearing/muons
234  set OutputArray tracks
235}
236
237#############
238# Calorimeter
239#############
240
241module Calorimeter Calorimeter {
242  set ParticleInputArray ParticlePropagator/stableParticles
243  set TrackInputArray TrackMerger/tracks
244
245  set TowerOutputArray towers
246  set PhotonOutputArray photons
247
248  set EFlowTrackOutputArray eflowTracks
249  set EFlowPhotonOutputArray eflowPhotons
250  set EFlowNeutralHadronOutputArray eflowNeutralHadrons
251
252  set pi [expr {acos(-1)}]
253
254  # lists of the edges of each tower in eta and phi
255  # each list starts with the lower edge of the first tower
256  # the list ends with the higher edged of the last tower
257
258  # 10 degrees towers
259  set PhiBins {}
260  for {set i -18} {$i <= 18} {incr i} {
261    add PhiBins [expr {$i * $pi/18.0}]
262  }
263  foreach eta {-3.2 -2.5 -2.4 -2.3 -2.2 -2.1 -2 -1.9 -1.8 -1.7 -1.6 -1.5 -1.4 -1.3 -1.2 -1.1 -1 -0.9 -0.8 -0.7 -0.6 -0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.3} {
264    add EtaPhiBins $eta $PhiBins
265  }
266
267  # 20 degrees towers
268  set PhiBins {}
269  for {set i -9} {$i <= 9} {incr i} {
270    add PhiBins [expr {$i * $pi/9.0}]
271  }
272  foreach eta {-4.9 -4.7 -4.5 -4.3 -4.1 -3.9 -3.7 -3.5 -3.3 -3 -2.8 -2.6 2.8 3 3.2 3.5 3.7 3.9 4.1 4.3 4.5 4.7 4.9} {
273    add EtaPhiBins $eta $PhiBins
274  }
275
276  # default energy fractions {abs(PDG code)} {Fecal Fhcal}
277  add EnergyFraction {0} {0.0 1.0}
278  # energy fractions for e, gamma and pi0
279  add EnergyFraction {11} {1.0 0.0}
280  add EnergyFraction {22} {1.0 0.0}
281  add EnergyFraction {111} {1.0 0.0}
282  # energy fractions for muon, neutrinos and neutralinos
283  add EnergyFraction {12} {0.0 0.0}
284  add EnergyFraction {13} {0.0 0.0}
285  add EnergyFraction {14} {0.0 0.0}
286  add EnergyFraction {16} {0.0 0.0}
287  add EnergyFraction {1000022} {0.0 0.0}
288  add EnergyFraction {1000023} {0.0 0.0}
289  add EnergyFraction {1000025} {0.0 0.0}
290  add EnergyFraction {1000035} {0.0 0.0}
291  add EnergyFraction {1000045} {0.0 0.0}
292  # energy fractions for K0short and Lambda
293  add EnergyFraction {310} {0.3 0.7}
294  add EnergyFraction {3122} {0.3 0.7}
295
296  # set ECalResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and energy}
297  # http://arxiv.org/pdf/physics/0608012v1 jinst8_08_s08003
298  # http://villaolmo.mib.infn.it/ICATPP9th_2005/Calorimetry/Schram.p.pdf
299  # http://www.physics.utoronto.ca/~krieger/procs/ComoProceedings.pdf
300  set ECalResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 3.2) * sqrt(energy^2*0.0017^2 + energy*0.101^2) + \
301                             (abs(eta) > 3.2 && abs(eta) <= 4.9) * sqrt(energy^2*0.0350^2 + energy*0.285^2)}
302
303  # set HCalResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and energy}
304  # http://arxiv.org/pdf/hep-ex/0004009v1
305  # http://villaolmo.mib.infn.it/ICATPP9th_2005/Calorimetry/Schram.p.pdf
306  set HCalResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 1.7) * sqrt(energy^2*0.0302^2 + energy*0.5205^2 + 1.59^2) + \
307                             (abs(eta) > 1.7 && abs(eta) <= 3.2) * sqrt(energy^2*0.0500^2 + energy*0.706^2) + \
308                             (abs(eta) > 3.2 && abs(eta) <= 4.9) * sqrt(energy^2*0.9420^2 + energy*0.075^2)}
309}
310
311####################
312# Energy flow merger
313####################
314
315module Merger EFlowMerger {
316# add InputArray InputArray
317  add InputArray Calorimeter/eflowTracks
318  add InputArray Calorimeter/eflowPhotons
319  add InputArray Calorimeter/eflowNeutralHadrons
320  set OutputArray eflow
321}
322
323###################
324# Photon efficiency
325###################
326
327module Efficiency PhotonEfficiency {
328  set InputArray Calorimeter/photons
329  set OutputArray photons
330
331  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
332
333  # efficiency formula for photons
334  set EfficiencyFormula {                                      (pt <= 10.0) * (0.00) + \
335                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 10.0)  * (0.95) + \
336                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 10.0)  * (0.85) + \
337                         (abs(eta) > 2.5)                                   * (0.00)}
338}
339
340##################
341# Photon isolation
342##################
343
344module Isolation PhotonIsolation {
345  set CandidateInputArray PhotonEfficiency/photons
346  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
347
348  set OutputArray photons
349
350  set DeltaRMax 0.5
351
352  set PTMin 0.5
353
354  set PTRatioMax 0.1
355}
356
357#####################
358# Electron efficiency
359#####################
360
361module Efficiency ElectronEfficiency {
362  set InputArray ElectronEnergySmearing/electrons
363  set OutputArray electrons
364
365  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
366
367  # efficiency formula for electrons
368  # medium efficiency from a fit to ATLAS medium electron efficiencies
369  set EfficiencyFormula {
370                         (pt < 90.) * ((1.65892e-11)*pt^6 + (-5.71108e-09)*pt^5 + (8.08921e-07)*pt^4 + (-5.88213e-05)*pt^3 + (0.00219812)*pt^2 + (-0.0345875)*pt + 0.968282) + \
371                         (pt >= 90.) * 0.945514}
372}
373
374####################
375# Electron isolation
376####################
377
378module Isolation ElectronIsolation {
379  set CandidateInputArray ElectronEfficiency/electrons
380  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
381
382  set OutputArray electrons
383
384  set DeltaRMax 0.5
385
386  set PTMin 0.5
387
388  set PTRatioMax 0.1
389}
390
391#################
392# Muon efficiency
393#################
394
395module Efficiency MuonEfficiency {
396  set InputArray MuonMomentumSmearing/muons
397  set OutputArray muons
398
399  # set EfficiencyFormula {efficiency as a function of eta and pt}
400
401  # efficiency formula for muons
402  set EfficiencyFormula {1.0}
403}
404
405################
406# Muon isolation
407################
408
409module Isolation MuonIsolation {
410  set CandidateInputArray MuonEfficiency/muons
411  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
412
413  set OutputArray muons
414
415  set DeltaRMax 0.5
416
417  set PTMin 0.5
418
419  set PTRatioMax 0.1
420}
421
422###################
423# Missing ET merger
424###################
425
426module Merger MissingET {
427# add InputArray InputArray
428  add InputArray EFlowMerger/eflow
429  set MomentumOutputArray momentum
430}
431
432##################
433# Scalar HT merger
434##################
435
436module Merger ScalarHT {
437# add InputArray InputArray
438  add InputArray UniqueObjectFinder/jets
439  add InputArray UniqueObjectFinder/electrons
440  add InputArray UniqueObjectFinder/photons
441  add InputArray UniqueObjectFinder/muons
442  set EnergyOutputArray energy
443}
444
445#####################
446# MC truth jet finder
447#####################
448
449module FastJetFinder GenJetFinder {
450  set InputArray Delphes/stableParticles
451
452  set OutputArray jets
453
454  # algorithm: 1 CDFJetClu, 2 MidPoint, 3 SIScone, 4 kt, 5 Cambridge/Aachen, 6 antikt
455  set JetAlgorithm 6
456  set ParameterR 0.4
457
458  set JetPTMin 20.0
459}
460
461############
462# Jet finder
463############
464
465module FastJetFinder FastJetFinder {
466  set InputArray Calorimeter/towers
467
468  set OutputArray jets
469
470  # algorithm: 1 CDFJetClu, 2 MidPoint, 3 SIScone, 4 kt, 5 Cambridge/Aachen, 6 antikt
471  set JetAlgorithm 6
472  set ParameterR 0.4
473
474  set JetPTMin 20.0
475}
476
477##################
478# Jet Energy Scale
479##################
480
481module EnergyScale JetEnergyScale {
482  set InputArray FastJetFinder/jets
483  set OutputArray jets
484
485 # scale formula for jets
486  set ScaleFormula {1.00}
487}
488
489###########
490# b-tagging
491###########
492
493module BTagging BTagging {
494  set PartonInputArray Delphes/partons
495  set JetInputArray JetEnergyScale/jets
496
497  set BitNumber 0
498
499  set DeltaR 0.5
500
501  set PartonPTMin 1.0
502
503  set PartonEtaMax 2.5
504
505  # add EfficiencyFormula {abs(PDG code)} {efficiency formula as a function of eta and pt}
506  # PDG code = the highest PDG code of a quark or gluon inside DeltaR cone around jet axis
507  # gluon's PDG code has the lowest priority
508
509  # default efficiency formula (misidentification rate)
510  add EfficiencyFormula {0} {0.04}
511
512  # efficiency formula for c-jets (misidentification rate)
513  add EfficiencyFormula {4} {0.30}
514
515  # efficiency formula for b-jets
516  add EfficiencyFormula {5} {0.80}
517}
518
519module TauTagging TauTagging {
520  set ParticleInputArray Delphes/allParticles
521  set PartonInputArray Delphes/partons
522  set JetInputArray JetEnergyScale/jets
523
524  set DeltaR 0.5
525
526  set TauPTMin 1.0
527
528  set TauEtaMax 2.5
529
530  # add EfficiencyFormula {abs(PDG code)} {efficiency formula as a function of eta and pt}
531
532  # default efficiency formula (misidentification rate)
533  add EfficiencyFormula {0} {0.001}
534  # efficiency formula for tau-jets
535  add EfficiencyFormula {15} {0.4}
536}
537
538#####################################################
539# Find uniquely identified photons/electrons/tau/jets
540#####################################################
541
542module UniqueObjectFinder UniqueObjectFinder {
543# earlier arrays take precedence over later ones
544# add InputArray InputArray OutputArray
545  add InputArray PhotonIsolation/photons photons
546  add InputArray ElectronIsolation/electrons electrons
547  add InputArray MuonIsolation/muons muons
548  add InputArray JetEnergyScale/jets jets
549}
550
551##################
552# ROOT tree writer
553##################
554
555# tracks, towers and eflow objects are not stored by default in the output.
556# if needed (for jet constituent or other studies), uncomment the relevant
557# "add Branch ..." lines.
558
559# MA5 BEGIN (TO TUNE)
560
561module TreeWriter TreeWriter {
562# add Branch InputArray BranchName BranchClass
563  add Branch Delphes/allParticles Particle GenParticle
564
565#  add Branch TrackMerger/tracks Track Track
566#  add Branch Calorimeter/towers Tower Tower
567
568#  add Branch Calorimeter/eflowTracks EFlowTrack Track
569#  add Branch Calorimeter/eflowPhotons EFlowPhoton Tower
570#  add Branch Calorimeter/eflowNeutralHadrons EFlowNeutralHadron Tower
571
572  add Branch GenJetFinder/jets GenJet Jet
573  add Branch UniqueObjectFinder/jets Jet Jet
574#  add Branch UniqueObjectFinder/electrons Electron Electron
575#  add Branch UniqueObjectFinder/photons Photon Photon
576#  add Branch UniqueObjectFinder/muons Muon Muon
577  add Branch MissingET/momentum MissingET MissingET
578  add Branch ScalarHT/energy ScalarHT ScalarHT
579
580  add Branch ElectronIsolationCalculation/DelphesMA5tuneElectrons DelphesMA5tuneElectron Electron
581  add Branch MuonIsolationCalculation/DelphesMA5tuneMuons DelphesMA5tuneMuon Muon
582  add Branch PhotonIsolationCalculation/DelphesMA5tunePhotons DelphesMA5tunePhoton Photon
583  add Branch TrackIsolationCalculation/DelphesMA5tuneTracks DelphesMA5tuneTrack Track
584
585}
586
587# MA5 END (TO TUNE)