PublicAnalysisDatabase: delphesMA5tune_card_CMS_SUSY.tcl

File delphesMA5tune_card_CMS_SUSY.tcl, 19.0 KB (added by bdumont, 3 years ago)

Delphes-MA5tune detector card for the CMS SUSY analyses

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 0.5
68}
69
70module IsolationCalculation MuonIsolationCalculation {
71  set CandidateInputArray MuonEfficiency/muons
72  set IsolationInputArray TrackMerger/tracks
73
74  set OutputArray DelphesMA5tuneMuons
75  set PTMin 0.5
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#################################
88# Propagate particles in cylinder
89#################################
90
91module ParticlePropagator ParticlePropagator {
92  set InputArray Delphes/stableParticles
93
94  set OutputArray stableParticles
95  set ChargedHadronOutputArray chargedHadrons
96  set ElectronOutputArray electrons
97  set MuonOutputArray muons
98
99  # radius of the magnetic field coverage, in m
100  set Radius 1.29
101  # half-length of the magnetic field coverage, in m
102  set HalfLength 3.00
103
104  # magnetic field
105  set Bz 3.8
106}
107
108####################################
109# Charged hadron tracking efficiency
110####################################
111
112module Efficiency ChargedHadronTrackingEfficiency {
113  set InputArray ParticlePropagator/chargedHadrons
114  set OutputArray chargedHadrons
115
116  # add EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
117
118  # tracking efficiency formula for charged hadrons
119  set EfficiencyFormula {                                                    (pt <= 0.1)   * (0.00) + \
120                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.70) + \
121                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0)                  * (0.95) + \
122                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.60) + \
123                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0)                  * (0.85) + \
124                         (abs(eta) > 2.5)                                                  * (0.00)}
125}
126
127##############################
128# Electron tracking efficiency
129##############################
130
131module Efficiency ElectronTrackingEfficiency {
132  set InputArray ParticlePropagator/electrons
133  set OutputArray electrons
134
135  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
136
137  # tracking efficiency formula for electrons
138  set EfficiencyFormula {                                                    (pt <= 0.1)   * (0.00) + \
139                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.73) + \
140                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e2) * (0.95) + \
141                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0e2)                * (0.99) + \
142                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.50) + \
143                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e2) * (0.83) + \
144                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0e2)                * (0.90) + \
145                         (abs(eta) > 2.5)                                                  * (0.00)}
146}
147
148##########################
149# Muon tracking efficiency
150##########################
151
152module Efficiency MuonTrackingEfficiency {
153  set InputArray ParticlePropagator/muons
154  set OutputArray muons
155
156  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
157
158  # tracking efficiency formula for muons
159  set EfficiencyFormula {                                                    (pt <= 0.1)   * (0.00) + \
160                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.75) + \
161                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0)                  * (0.99) + \
162                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.70) + \
163                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0)                  * (0.98) + \
164                         (abs(eta) > 2.5)                                                  * (0.00)}
165}
166
167########################################
168# Momentum resolution for charged tracks
169########################################
170
171module MomentumSmearing ChargedHadronMomentumSmearing {
172  set InputArray ChargedHadronTrackingEfficiency/chargedHadrons
173  set OutputArray chargedHadrons
174
175  # set ResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and pt}
176
177  # resolution formula for charged hadrons
178  set ResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.02) + \
179                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e1) * (0.01) + \
180                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0e1 && pt <= 2.0e2) * (0.03) + \
181                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05) + \
182                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 1.0)   * (0.03) + \
183                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0   && pt <= 1.0e1) * (0.02) + \
184                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0e1 && pt <= 2.0e2) * (0.04) + \
185                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05)}
186}
187
188#################################
189# Energy resolution for electrons
190#################################
191
192module EnergySmearing ElectronEnergySmearing {
193  set InputArray ElectronTrackingEfficiency/electrons
194  set OutputArray electrons
195
196  # set ResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and energy}
197
198  # resolution formula for electrons
199  set ResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 2.5) * (energy > 0.1   && energy <= 2.0e1) * (energy*0.0225) + \
200                                           (abs(eta) <= 2.5) * (energy > 2.0e1)                    * sqrt(energy^2*0.007^2 + energy*0.07^2 + 0.35^2) + \
201                         (abs(eta) > 2.5 && abs(eta) <= 3.0)                                       * sqrt(energy^2*0.007^2 + energy*0.07^2 + 0.35^2) + \
202                         (abs(eta) > 3.0 && abs(eta) <= 5.0)                                       * sqrt(energy^2*0.107^2 + energy*2.08^2)}
203
204}
205
206###############################
207# Momentum resolution for muons
208###############################
209
210module MomentumSmearing MuonMomentumSmearing {
211  set InputArray MuonTrackingEfficiency/muons
212  set OutputArray muons
213
214  # set ResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and pt}
215
216  # resolution formula for muons
217  set ResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 0.5) * (pt > 0.1   && pt <= 5.0)   * (0.02) + \
218                                           (abs(eta) <= 0.5) * (pt > 5.0   && pt <= 1.0e2) * (0.015) + \
219                                           (abs(eta) <= 0.5) * (pt > 1.0e2 && pt <= 2.0e2) * (0.03) + \
220                                           (abs(eta) <= 0.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05 + pt*1.e-4) + \
221                         (abs(eta) > 0.5 && abs(eta) <= 1.5) * (pt > 0.1   && pt <= 5.0)   * (0.03) + \
222                         (abs(eta) > 0.5 && abs(eta) <= 1.5) * (pt > 5.0   && pt <= 1.0e2) * (0.02) + \
223                         (abs(eta) > 0.5 && abs(eta) <= 1.5) * (pt > 1.0e2 && pt <= 2.0e2) * (0.04) + \
224                         (abs(eta) > 0.5 && abs(eta) <= 1.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05 + pt*1.e-4) + \
225                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 0.1   && pt <= 5.0)   * (0.04) + \
226                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 5.0   && pt <= 1.0e2) * (0.035) + \
227                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 1.0e2 && pt <= 2.0e2) * (0.05) + \
228                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 2.0e2)                * (0.05 + pt*1.e-4)}
229}
230
231##############
232# Track merger
233##############
234
235module Merger TrackMerger {
236# add InputArray InputArray
237  add InputArray ChargedHadronMomentumSmearing/chargedHadrons
238  add InputArray ElectronEnergySmearing/electrons
239  add InputArray MuonMomentumSmearing/muons
240  set OutputArray tracks
241}
242
243#############
244# Calorimeter
245#############
246
247module Calorimeter Calorimeter {
248  set ParticleInputArray ParticlePropagator/stableParticles
249  set TrackInputArray TrackMerger/tracks
250
251  set TowerOutputArray towers
252  set PhotonOutputArray photons
253
254  set EFlowTrackOutputArray eflowTracks
255  set EFlowPhotonOutputArray eflowPhotons
256  set EFlowNeutralHadronOutputArray eflowNeutralHadrons
257
258  set pi [expr {acos(-1)}]
259
260  # lists of the edges of each tower in eta and phi
261  # each list starts with the lower edge of the first tower
262  # the list ends with the higher edged of the last tower
263
264  # 5 degrees towers
265  set PhiBins {}
266  for {set i -36} {$i <= 36} {incr i} {
267    add PhiBins [expr {$i * $pi/36.0}]
268  }
269  foreach eta {-1.566 -1.479 -1.392 -1.305 -1.218 -1.131 -1.044 -0.957 -0.87 -0.783 -0.696 -0.609 -0.522 -0.435 -0.348 -0.261 -0.174 -0.087 0 0.087 0.174 0.261 0.348 0.435 0.522 0.609 0.696 0.783 0.87 0.957 1.044 1.131 1.218 1.305 1.392 1.479 1.566 1.653} {
270    add EtaPhiBins $eta $PhiBins
271  }
272
273  # 10 degrees towers
274  set PhiBins {}
275  for {set i -18} {$i <= 18} {incr i} {
276    add PhiBins [expr {$i * $pi/18.0}]
277  }
278  foreach eta {-4.35 -4.175 -4 -3.825 -3.65 -3.475 -3.3 -3.125 -2.95 -2.868 -2.65 -2.5 -2.322 -2.172 -2.043 -1.93 -1.83 -1.74 -1.653 1.74 1.83 1.93 2.043 2.172 2.322 2.5 2.65 2.868 2.95 3.125 3.3 3.475 3.65 3.825 4 4.175 4.35 4.525} {
279    add EtaPhiBins $eta $PhiBins
280  }
281
282  # 20 degrees towers
283  set PhiBins {}
284  for {set i -9} {$i <= 9} {incr i} {
285    add PhiBins [expr {$i * $pi/9.0}]
286  }
287  foreach eta {-5 -4.7 -4.525 4.7 5} {
288    add EtaPhiBins $eta $PhiBins
289  }
290
291  # default energy fractions {abs(PDG code)} {Fecal Fhcal}
292  add EnergyFraction {0} {0.0 1.0}
293  # energy fractions for e, gamma and pi0
294  add EnergyFraction {11} {1.0 0.0}
295  add EnergyFraction {22} {1.0 0.0}
296  add EnergyFraction {111} {1.0 0.0}
297  # energy fractions for muon, neutrinos and neutralinos
298  add EnergyFraction {12} {0.0 0.0}
299  add EnergyFraction {13} {0.0 0.0}
300  add EnergyFraction {14} {0.0 0.0}
301  add EnergyFraction {16} {0.0 0.0}
302  add EnergyFraction {1000022} {0.0 0.0}
303  add EnergyFraction {1000023} {0.0 0.0}
304  add EnergyFraction {1000025} {0.0 0.0}
305  add EnergyFraction {1000035} {0.0 0.0}
306  add EnergyFraction {1000045} {0.0 0.0}
307  # energy fractions for K0short and Lambda
308  add EnergyFraction {310} {0.3 0.7}
309  add EnergyFraction {3122} {0.3 0.7}
310
311  # set ECalResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and energy}
312  set ECalResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 3.0) * sqrt(energy^2*0.007^2 + energy*0.07^2 + 0.35^2)  + \
313                             (abs(eta) > 3.0 && abs(eta) <= 5.0) * sqrt(energy^2*0.107^2 + energy*2.08^2)}
314
315  # set HCalResolutionFormula {resolution formula as a function of eta and energy}
316  set HCalResolutionFormula {                  (abs(eta) <= 3.0) * sqrt(energy^2*0.050^2 + energy*1.50^2) + \
317                             (abs(eta) > 3.0 && abs(eta) <= 5.0) * sqrt(energy^2*0.130^2 + energy*2.70^2)}
318}
319
320####################
321# Energy flow merger
322####################
323
324module Merger EFlowMerger {
325# add InputArray InputArray
326  add InputArray Calorimeter/eflowTracks
327  add InputArray Calorimeter/eflowPhotons
328  add InputArray Calorimeter/eflowNeutralHadrons
329  set OutputArray eflow
330}
331
332###################
333# Photon efficiency
334###################
335
336module Efficiency PhotonEfficiency {
337  set InputArray Calorimeter/eflowPhotons
338  set OutputArray photons
339
340  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
341
342  # efficiency formula for photons
343  set EfficiencyFormula {                                      (pt <= 10.0) * (0.00) + \
344                                           (abs(eta) <= 1.5) * (pt > 10.0)  * (0.95) + \
345                         (abs(eta) > 1.5 && abs(eta) <= 2.5) * (pt > 10.0)  * (0.85) + \
346                         (abs(eta) > 2.5)                                   * (0.00)}
347}
348
349##################
350# Photon isolation
351##################
352
353module Isolation PhotonIsolation {
354  set CandidateInputArray PhotonEfficiency/photons
355  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
356
357  set OutputArray photons
358
359  set DeltaRMax 0.5
360
361  set PTMin 0.5
362
363  set PTRatioMax 0.1
364}
365
366#####################
367# Electron efficiency
368#####################
369
370module Efficiency ElectronEfficiency {
371  set InputArray ElectronEnergySmearing/electrons
372  set OutputArray electrons
373
374  # set EfficiencyFormula {efficiency formula as a function of eta and pt}
375
376  # efficiency formula for electrons
377  set EfficiencyFormula {1.0}
378}
379
380####################
381# Electron isolation
382####################
383
384module Isolation ElectronIsolation {
385  set CandidateInputArray ElectronEfficiency/electrons
386  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
387
388  set OutputArray electrons
389
390  set DeltaRMax 0.5
391
392  set PTMin 0.5
393
394  set PTRatioMax 0.1
395}
396
397#################
398# Muon efficiency
399#################
400
401module Efficiency MuonEfficiency {
402  set InputArray MuonMomentumSmearing/muons
403  set OutputArray muons
404
405  # set EfficiencyFormula {efficiency as a function of eta and pt}
406
407  # efficiency formula for muons
408  set EfficiencyFormula {1.0}
409}
410
411################
412# Muon isolation
413################
414
415module Isolation MuonIsolation {
416  set CandidateInputArray MuonEfficiency/muons
417  set IsolationInputArray EFlowMerger/eflow
418
419  set OutputArray muons
420
421  set DeltaRMax 0.5
422
423  set PTMin 0.5
424
425  set PTRatioMax 0.1
426}
427
428###################
429# Missing ET merger
430###################
431
432module Merger MissingET {
433# add InputArray InputArray
434  add InputArray EFlowMerger/eflow
435  set MomentumOutputArray momentum
436}
437
438##################
439# Scalar HT merger
440##################
441
442module Merger ScalarHT {
443# add InputArray InputArray
444  add InputArray UniqueObjectFinder/jets
445  add InputArray UniqueObjectFinder/electrons
446  add InputArray UniqueObjectFinder/photons
447  add InputArray UniqueObjectFinder/muons
448  set EnergyOutputArray energy
449}
450
451#####################
452# MC truth jet finder
453#####################
454
455module FastJetFinder GenJetFinder {
456  set InputArray Delphes/stableParticles
457
458  set OutputArray jets
459
460  # algorithm: 1 CDFJetClu, 2 MidPoint, 3 SIScone, 4 kt, 5 Cambridge/Aachen, 6 antikt
461  set JetAlgorithm 6
462  set ParameterR 0.5
463
464  set JetPTMin 20.0
465}
466
467############
468# Jet finder
469############
470
471module FastJetFinder FastJetFinder {
472#  set InputArray Calorimeter/towers
473  set InputArray EFlowMerger/eflow
474
475  set OutputArray jets
476
477  # algorithm: 1 CDFJetClu, 2 MidPoint, 3 SIScone, 4 kt, 5 Cambridge/Aachen, 6 antikt
478  set JetAlgorithm 6
479  set ParameterR 0.5
480
481  set JetPTMin 20.0
482}
483
484##################
485# Jet Energy Scale
486##################
487
488module EnergyScale JetEnergyScale {
489  set InputArray FastJetFinder/jets
490  set OutputArray jets
491
492 # scale formula for jets
493  set ScaleFormula {1.00}
494}
495
496###########
497# b-tagging
498###########
499
500module BTagging BTagging {
501  set PartonInputArray Delphes/partons
502  set JetInputArray JetEnergyScale/jets
503
504  set BitNumber 0
505
506  set DeltaR 0.5
507
508  set PartonPTMin 1.0
509
510  set PartonEtaMax 2.5
511
512  # add EfficiencyFormula {abs(PDG code)} {efficiency formula as a function of eta and pt}
513  # PDG code = the highest PDG code of a quark or gluon inside DeltaR cone around jet axis
514  # gluon's PDG code has the lowest priority
515
516  # working point 60%
517  # obtained from CMS-SUS-13-013, Section 9
518  # default efficiency formula (misidentification rate)
519  add EfficiencyFormula {0} {0.01}
520
521  # efficiency formula for c-jets (misidentification rate)
522  add EfficiencyFormula {4} {0.20}
523
524  # efficiency formula for b-jets
525  add EfficiencyFormula {5} {
526                             (pt < 120.) * ((1.55e-6)*pt^3 + (-4.26e-4)*pt^2 + (0.0391)*pt + (-0.496)) + \
527                             (pt >= 120.) * ((-3.26e-4)*pt + 0.7681)
528                            }
529}
530
531module TauTagging TauTagging {
532  set ParticleInputArray Delphes/allParticles
533  set PartonInputArray Delphes/partons
534  set JetInputArray JetEnergyScale/jets
535
536  set DeltaR 0.5
537
538  set TauPTMin 1.0
539
540  set TauEtaMax 2.5
541
542  # add EfficiencyFormula {abs(PDG code)} {efficiency formula as a function of eta and pt}
543
544  # default efficiency formula (misidentification rate)
545  add EfficiencyFormula {0} {0.001}
546  # efficiency formula for tau-jets
547  add EfficiencyFormula {15} {0.4}
548}
549
550#####################################################
551# Find uniquely identified photons/electrons/tau/jets
552#####################################################
553
554module UniqueObjectFinder UniqueObjectFinder {
555# earlier arrays take precedence over later ones
556# add InputArray InputArray OutputArray
557  add InputArray PhotonIsolation/photons photons
558  add InputArray ElectronIsolation/electrons electrons
559  add InputArray MuonIsolation/muons muons
560  add InputArray JetEnergyScale/jets jets
561}
562
563##################
564# ROOT tree writer
565##################
566
567# tracks, towers and eflow objects are not stored by default in the output.
568# if needed (for jet constituent or other studies), uncomment the relevant
569# "add Branch ..." lines.
570
571# MA5 BEGIN (TO TUNE)
572
573module TreeWriter TreeWriter {
574# add Branch InputArray BranchName BranchClass
575  add Branch Delphes/allParticles Particle GenParticle
576
577#  add Branch TrackMerger/tracks Track Track
578#  add Branch Calorimeter/towers Tower Tower
579
580#  add Branch Calorimeter/eflowTracks EFlowTrack Track
581#  add Branch Calorimeter/eflowPhotons EFlowPhoton Tower
582#  add Branch Calorimeter/eflowNeutralHadrons EFlowNeutralHadron Tower
583
584  add Branch GenJetFinder/jets GenJet Jet
585  add Branch UniqueObjectFinder/jets Jet Jet
586#  add Branch UniqueObjectFinder/electrons Electron Electron
587#  add Branch UniqueObjectFinder/photons Photon Photon
588#  add Branch UniqueObjectFinder/muons Muon Muon
589  add Branch MissingET/momentum MissingET MissingET
590  add Branch ScalarHT/energy ScalarHT ScalarHT
591
592  add Branch ElectronIsolationCalculation/DelphesMA5tuneElectrons DelphesMA5tuneElectron Electron
593  add Branch MuonIsolationCalculation/DelphesMA5tuneMuons DelphesMA5tuneMuon Muon
594  add Branch PhotonIsolationCalculation/DelphesMA5tunePhotons DelphesMA5tunePhoton Photon
595  add Branch TrackIsolationCalculation/DelphesMA5tuneTracks DelphesMA5tuneTrack Track
596
597}
598
599# MA5 END (TO TUNE)