ANALYSIS/AliESDtrackCuts.h

   1 //
   2 //  Class for handling of ESD track cuts.
   3 //
   4 //  The class manages a number of track quality cuts, a
   5 //  track-to-vertex cut and a number of kinematic cuts. Two methods
   6 //  can be used to figure out if an ESD track survives the cuts:
   7 //  AcceptTrack which takes a single AliESDtrack as argument and
   8 //  returns kTRUE/kFALSE or GetAcceptedTracks which takes an AliESDEvent
   9 //  object and returns an TObjArray (of AliESDtracks) with the tracks
  10 //  in the ESD that survived the cuts.
  11 //
  12 //
  13 //  TODO:
  14 //  - add functionality to save and load cuts
  15 //  - add histograms for kinematic cut variables?
  16 //  - upper and lower cuts for all (non-boolean) cuts
  17 //  - update print method
  18 //  - put comments to each variable
  19 //
  20
  21 #ifndef ALIESDTRACKCUTS_H
  22 #define ALIESDTRACKCUTS_H
  23
  24 #include "AliAnalysisCuts.h"
  25
  26 class AliESDEvent;
  27 class AliESDtrack;
  28 class AliLog;
  29 class TTree;
  30 class TH1;
  31 class TH1F;
  32 class TH2F;
  33 class TF1;
  34 class TCollection;
  35
  36 class AliESDtrackCuts : public AliAnalysisCuts
  37 {
  38 public:
  39   enum ITSClusterRequirement { kOff = 0, kNone, kAny, kFirst, kOnlyFirst, kSecond, kOnlySecond, kBoth };
  40   enum Detector { kSPD = 0, kSDD, kSSD };
  41
  42   AliESDtrackCuts(const Char_t* name = "AliESDtrackCuts", const Char_t* title = "");
  43   virtual ~AliESDtrackCuts();
  44
  45   Bool_t IsSelected(TObject* obj)
  46        {return AcceptTrack((AliESDtrack*)obj);}
  47   Bool_t IsSelected(TList* /*list*/) {return kTRUE;}
  48
  49   Bool_t AcceptTrack(AliESDtrack* esdTrack);
  50   TObjArray* GetAcceptedTracks(AliESDEvent* esd, Bool_t bTPC = kFALSE);
  51   Int_t CountAcceptedTracks(AliESDEvent* esd);
  52
  53   static Int_t GetReferenceMultiplicity(AliESDEvent* esd, Bool_t tpcOnly);
  54
  55   static AliESDtrack* GetTPCOnlyTrack(AliESDEvent* esd, Int_t iTrack);
  56
  57   // Standard cut definitions
  58   static AliESDtrackCuts* GetStandardTPCOnlyTrackCuts();
  59
  60   virtual Long64_t Merge(TCollection* list);
  61   virtual void Copy(TObject &c) const;
  62   AliESDtrackCuts(const AliESDtrackCuts& pd);  // Copy Constructor
  63   AliESDtrackCuts &operator=(const AliESDtrackCuts &c);
  64
  65   //######################################################
  66   // track quality cut setters
  67   void SetMinNClustersTPC(Int_t min=-1)          {fCutMinNClusterTPC=min;}
  68   void SetMinNClustersITS(Int_t min=-1)          {fCutMinNClusterITS=min;}
  69   void SetClusterRequirementITS(Detector det, ITSClusterRequirement req = kOff) { fCutClusterRequirementITS[det] = req; }
  70   void SetMaxChi2PerClusterTPC(Float_t max=1e10) {fCutMaxChi2PerClusterTPC=max;}
  71   void SetMaxChi2PerClusterITS(Float_t max=1e10) {fCutMaxChi2PerClusterITS=max;}
  72   void SetRequireTPCRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireTPCRefit=b;}
  73   void SetRequireTPCStandAlone(Bool_t b=kFALSE)  {fCutRequireTPCStandAlone=b;}
  74   void SetRequireITSRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireITSRefit=b;}
  75   void SetRequireITSStandAlone(Bool_t b)         {fCutRequireITSStandAlone = b;}
  76   void SetAcceptKinkDaughters(Bool_t b=kTRUE)    {fCutAcceptKinkDaughters=b;}
  77   void SetAcceptSharedTPCClusters(Bool_t b=kTRUE){fCutAcceptSharedTPCClusters=b;}
  78   void SetMaxFractionSharedTPCClusters(Float_t max=1e10) {fCutMaxFractionSharedTPCClusters=max;}
  79   void SetMaxCovDiagonalElements(Float_t c1=1e10, Float_t c2=1e10, Float_t c3=1e10, Float_t c4=1e10, Float_t c5=1e10)
  80     {fCutMaxC11=c1; fCutMaxC22=c2; fCutMaxC33=c3; fCutMaxC44=c4; fCutMaxC55=c5;}
  81   void SetMaxRel1PtUncertainty(Float_t max=1e10)      {fCutMaxRel1PtUncertainty=max;}
  82
  83   // track to vertex cut setters
  84   void SetMaxNsigmaToVertex(Float_t sigma=1e10)       {fCutNsigmaToVertex = sigma; SetRequireSigmaToVertex(kTRUE);}
  85   void SetRequireSigmaToVertex(Bool_t b=kTRUE)        {fCutSigmaToVertexRequired = b;}
  86   void SetMaxDCAToVertexXY(Float_t dist=1e10)         {fCutMaxDCAToVertexXY = dist;}
  87   void SetMaxDCAToVertexZ(Float_t dist=1e10)          {fCutMaxDCAToVertexZ = dist;}
  88   void SetMinDCAToVertexXY(Float_t dist=0.)           {fCutMinDCAToVertexXY = dist;}
  89   void SetMinDCAToVertexZ(Float_t dist=0.)            {fCutMinDCAToVertexZ = dist;}
  90   void SetDCAToVertex2D(Bool_t b=kFALSE)              {fCutDCAToVertex2D = b;}
  91
  92   // getters
  93
  94   Int_t   GetMinNClusterTPC()        const   { return fCutMinNClusterTPC;}
  95   Int_t   GetMinNClustersITS()       const   { return fCutMinNClusterITS;}
  96   ITSClusterRequirement GetClusterRequirementITS(Detector det) const { return fCutClusterRequirementITS[det]; }
  97   Float_t GetMaxChi2PerClusterTPC()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterTPC;}
  98   Float_t GetMaxChi2PerClusterITS()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterITS;}
  99   Bool_t  GetRequireTPCRefit()       const   { return fCutRequireTPCRefit;}
 100   Bool_t  GetRequireTPCStandAlone()  const   { return fCutRequireTPCStandAlone;}
 101   Bool_t  GetRequireITSRefit()       const   { return fCutRequireITSRefit;}
 102   Bool_t  GetRequireITSStandAlone()  const   { return fCutRequireITSStandAlone; }
 103   Bool_t  GetAcceptKinkDaughters()   const   { return fCutAcceptKinkDaughters;}
 104   Bool_t  GetAcceptSharedTPCClusters()        const   {return fCutAcceptSharedTPCClusters;}
 105   Float_t GetMaxFractionSharedTPCClusters()   const   {return fCutMaxFractionSharedTPCClusters;}
 106   void    GetMaxCovDiagonalElements(Float_t& c1, Float_t& c2, Float_t& c3, Float_t& c4, Float_t& c5)
 107       {c1 = fCutMaxC11; c2 = fCutMaxC22; c3 = fCutMaxC33; c4 = fCutMaxC44; c5 = fCutMaxC55;}
 108   Float_t GetMaxRel1PtUncertainty()  const   { return fCutMaxRel1PtUncertainty;}
 109   Float_t GetMaxNsigmaToVertex()     const   { return fCutNsigmaToVertex;}
 110   Float_t GetMaxDCAToVertexXY()      const   { return fCutMaxDCAToVertexXY;}
 111   Float_t GetMaxDCAToVertexZ()       const   { return fCutMaxDCAToVertexZ;}
 112   Float_t GetMinDCAToVertexXY()      const   { return fCutMinDCAToVertexXY;}
 113   Float_t GetMinDCAToVertexZ()       const   { return fCutMinDCAToVertexZ;}
 114   Bool_t  GetDCAToVertex2D()         const   { return fCutDCAToVertex2D;}
 115   Bool_t  GetRequireSigmaToVertex( ) const   { return fCutSigmaToVertexRequired;}
 116
 117   void GetPRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  const {r1=fPMin;   r2=fPMax;}
 118   void GetPtRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPtMin;  r2=fPtMax;}
 119   void GetPxRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPxMin;  r2=fPxMax;}
 120   void GetPyRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPyMin;  r2=fPyMax;}
 121   void GetPzRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPzMin;  r2=fPzMax;}
 122   void GetEtaRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fEtaMin; r2=fEtaMax;}
 123   void GetRapRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fRapMin; r2=fRapMax;}
 124
 125   // track kinmatic cut setters
 126   void SetPRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)       {fPMin=r1;   fPMax=r2;}
 127   void SetPtRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)      {fPtMin=r1;  fPtMax=r2;}
 128   void SetPxRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPxMin=r1;  fPxMax=r2;}
 129   void SetPyRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPyMin=r1;  fPyMax=r2;}
 130   void SetPzRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPzMin=r1;  fPzMax=r2;}
 131   void SetEtaRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fEtaMin=r1; fEtaMax=r2;}
 132   void SetRapRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fRapMin=r1; fRapMax=r2;}
 133
 134   //######################################################
 135   void SetHistogramsOn(Bool_t b=kFALSE) {fHistogramsOn = b;}
 136   void DefineHistograms(Int_t color=1);
 137   virtual Bool_t LoadHistograms(const Char_t* dir = 0);
 138   void SaveHistograms(const Char_t* dir = 0);
 139   void DrawHistograms();
 140
 141   static Float_t GetSigmaToVertex(AliESDtrack* esdTrack);
 142
 143   static void EnableNeededBranches(TTree* tree);
 144
 145   // void SaveQualityCuts(Char_t* file)
 146   // void LoadQualityCuts(Char_t* file)
 147
 148         TH1F* GetDZNormalized(Int_t i) const { return fhDZNormalized[i]; }
 149
 150 protected:
 151   void Init(); // sets everything to 0
 152   Bool_t CheckITSClusterRequirement(ITSClusterRequirement req, Bool_t clusterL1, Bool_t clusterL2);
 153
 154   enum { kNCuts = 35 };
 155
 156   //######################################################
 157   // esd track quality cuts
 158   static const Char_t* fgkCutNames[kNCuts]; //! names of cuts (for internal use)
 159
 160   Int_t   fCutMinNClusterTPC;         // min number of tpc clusters
 161   Int_t   fCutMinNClusterITS;         // min number of its clusters
 162
 163   ITSClusterRequirement fCutClusterRequirementITS[3];  // detailed ITS cluster requirements for (SPD, SDD, SSD)
 164
 165   Float_t fCutMaxChi2PerClusterTPC;   // max tpc fit chi2 per tpc cluster
 166   Float_t fCutMaxChi2PerClusterITS;   // max its fit chi2 per its cluster
 167
 168   Float_t fCutMaxC11;                 // max cov. matrix diag. elements (res. y^2)
 169   Float_t fCutMaxC22;                 // max cov. matrix diag. elements (res. z^2)
 170   Float_t fCutMaxC33;                 // max cov. matrix diag. elements (res. sin(phi)^2)
 171   Float_t fCutMaxC44;                 // max cov. matrix diag. elements (res. tan(theta_dip)^2)
 172   Float_t fCutMaxC55;                 // max cov. matrix diag. elements (res. 1/pt^2)
 173
 174   Float_t fCutMaxRel1PtUncertainty;   // max relative uncertainty of 1/pt
 175
 176   Bool_t  fCutAcceptKinkDaughters;    // accepting kink daughters?
 177   Bool_t  fCutAcceptSharedTPCClusters;// accepting shared clusters in TPC?
 178   Float_t fCutMaxFractionSharedTPCClusters; //Maximum fraction of shared clusters in TPC
 179   Bool_t  fCutRequireTPCRefit;        // require TPC refit
 180   Bool_t  fCutRequireTPCStandAlone;   // require TPC standalone tracks
 181   Bool_t  fCutRequireITSRefit;        // require ITS refit
 182   Bool_t  fCutRequireITSStandAlone;   // require ITS standalone tracks
 183
 184   // track to vertex cut
 185   Float_t fCutNsigmaToVertex;         // max number of estimated sigma from track-to-vertex
 186   Bool_t  fCutSigmaToVertexRequired;  // cut track if sigma from track-to-vertex could not be calculated
 187   Float_t fCutMaxDCAToVertexXY;       // track-to-vertex cut in max absolute distance in xy-plane
 188   Float_t fCutMaxDCAToVertexZ;        // track-to-vertex cut in max absolute distance in z-plane
 189   Float_t fCutMinDCAToVertexXY;       // track-to-vertex cut on min absolute distance in xy-plane
 190   Float_t fCutMinDCAToVertexZ;        // track-to-vertex cut on min absolute distance in z-plane
 191   Bool_t  fCutDCAToVertex2D;          // if true a 2D DCA cut is made. Tracks are accepted if sqrt((DCAXY / fCutMaxDCAToVertexXY)^2 + (DCAZ / fCutMaxDCAToVertexZ)^2) < 1 AND sqrt((DCAXY / fCutMinDCAToVertexXY)^2 + (DCAZ / fCutMinDCAToVertexZ)^2) > 1
 192
 193   // esd kinematics cuts
 194   Float_t fPMin,   fPMax;             // definition of the range of the P
 195   Float_t fPtMin,  fPtMax;            // definition of the range of the Pt
 196   Float_t fPxMin,  fPxMax;            // definition of the range of the Px
 197   Float_t fPyMin,  fPyMax;            // definition of the range of the Py
 198   Float_t fPzMin,  fPzMax;            // definition of the range of the Pz
 199   Float_t fEtaMin, fEtaMax;           // definition of the range of the eta
 200   Float_t fRapMin, fRapMax;           // definition of the range of the y
 201
 202   //######################################################
 203   // diagnostics histograms
 204   Bool_t fHistogramsOn;               // histograms on/off
 205
 206   TH1F* fhNClustersITS[2];            //->
 207   TH1F* fhNClustersTPC[2];            //->
 208
 209   TH1F* fhChi2PerClusterITS[2];       //->
 210   TH1F* fhChi2PerClusterTPC[2];       //->
 211
 212   TH1F* fhC11[2];                     //->
 213   TH1F* fhC22[2];                     //->
 214   TH1F* fhC33[2];                     //->
 215   TH1F* fhC44[2];                     //->
 216   TH1F* fhC55[2];                     //->
 217
 218   TH1F* fhRel1PtUncertainty[2];       //-> rel. uncertainty of 1/pt
 219
 220   TH1F* fhDXY[2];                     //->
 221   TH1F* fhDZ[2];                      //->
 222   TH1F* fhDXYDZ[2];                   //-> absolute distance sqrt(dxy**2 + dz**2) to vertex; if 2D cut is set, normalized to given values
 223   TH2F* fhDXYvsDZ[2];                 //->
 224
 225   TH1F* fhDXYNormalized[2];           //->
 226   TH1F* fhDZNormalized[2];            //->
 227   TH2F* fhDXYvsDZNormalized[2];       //->
 228   TH1F* fhNSigmaToVertex[2];          //->
 229
 230   TH1F* fhPt[2];                      //-> pt of esd tracks
 231   TH1F* fhEta[2];                     //-> eta of esd tracks
 232
 233   TF1*  ffDTheoretical;               //-> theoretical distance to vertex normalized (2d gauss)
 234
 235   TH1F*  fhCutStatistics;             //-> statistics of what cuts the tracks did not survive
 236   TH2F*  fhCutCorrelation;            //-> 2d statistics plot
 237
 238   ClassDef(AliESDtrackCuts, 9)
 239 };
 240
 241
 242 #endif