PWG/muondep/AliAnalysisTaskMuonResolution.h

   1 #ifndef ALIANALYSISTASKMUONRESOLUTION_H
   2 #define ALIANALYSISTASKMUONRESOLUTION_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 /// \ingroup muondep
   9 /// \class AliAnalysisTaskMuonResolution
  10 /// \brief Muon spectrometer resolution
  11 //Author: Philippe Pillot - SUBATECH Nantes
  12
  13 #include <TString.h>
  14 #include <TMatrixD.h>
  15 #include <TF1.h>
  16 #include "AliAnalysisTaskSE.h"
  17
  18 class TH1;
  19 class TH2;
  20 class TGraphErrors;
  21 class TObjArray;
  22 class TList;
  23 class AliMUONTrack;
  24 class AliMUONTrackParam;
  25 class AliMUONGeometryTransformer;
  26 class AliMUONVCluster;
  27
  28 class AliAnalysisTaskMuonResolution : public AliAnalysisTaskSE {
  29 public:
  30
  31   AliAnalysisTaskMuonResolution();
  32   AliAnalysisTaskMuonResolution(const char *name);
  33   virtual ~AliAnalysisTaskMuonResolution();
  34
  35   /// Set location of the default OCDB storage (if not set use "raw://")
  36   void SetDefaultStorage(const char* ocdbPath) { fDefaultStorage = ocdbPath; }
  37
  38   void SetStartingResolution(Int_t chId, Double_t valNB, Double_t valB);
  39   void SetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10]);
  40   void GetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10]) const;
  41
  42   /// set the minimum momentum value of the tracks used to compute the resolution
  43   void SetMinMomentum(Double_t val) { fMinMomentum = val; }
  44
  45   /// set the flag to use only tracks passing the physics selection
  46   void SelectPhysics(Bool_t flag = kTRUE) {fSelectPhysics = flag;}
  47
  48   /// set the flag to use only tracks matched with trigger or not
  49   void MatchTrigger(Bool_t flag = kTRUE) { fMatchTrig = flag; }
  50
  51   /// set the flag to use only tracks passing the acceptance cuts (Rabs, eta)
  52   void ApplyAccCut(Bool_t flag = kTRUE) { fApplyAccCut = flag; }
  53
  54   /// Select events belonging to at least one of the trigger classes selected by the mask to fill histograms:
  55   /// - if the physics selection is used, apply the mask to the trigger word returned by the physics selection
  56   /// - if not, apply the mask to the trigger word built by looking for triggers listed in "fSelectTriggerClass"
  57   void SelectTrigger(Bool_t flag = kTRUE, UInt_t mask = AliVEvent::kMUON) {fSelectTrigger = flag; fTriggerMask = mask;}
  58
  59   /// set the extrapolation mode to get the track parameters and covariances at a given cluster:
  60   /// 0 = extrapolate from the closest cluster; 1 = extrapolate from the previous cluster except between stations 2-3-4
  61   void SetExtrapMode(Int_t val) { fExtrapMode = val; }
  62
  63   /// set the flag to add or not the systematic shifts of the residuals to the resolution
  64   void CorrectForSystematics(Bool_t flag = kTRUE) { fCorrectForSystematics = flag; }
  65
  66   void ReAlign(const char* oldAlignStorage = 0x0, const char* newAlignStorage = "");
  67
  68   /// return the list of summary canvases
  69   TObjArray* GetCanvases() {return fCanvases;}
  70
  71   /// set the flag to show the progression bar
  72   void ShowProgressBar(Bool_t flag = kTRUE) {fShowProgressBar = flag;}
  73
  74   /// set the flag to print the cluster resolution per chamber/DE
  75   void PrintClusterRes(Bool_t perCh = kTRUE, Bool_t perDE = kFALSE) {fPrintClResPerCh = perCh; fPrintClResPerDE = perDE;}
  76
  77   void FitResiduals(Bool_t flag = kTRUE);
  78
  79   /// set the flag to remove mono-cathod clusters (either considering all the pads or only the ones directly below)
  80   void RemoveMonoCathodClusters(Bool_t flag = kTRUE, Bool_t checkAllPads = kTRUE) {fRemoveMonoCathCl = flag; fCheckAllPads = checkAllPads;}
  81
  82   virtual void   UserCreateOutputObjects();
  83   virtual void   UserExec(Option_t *);
  84   virtual void   NotifyRun();
  85   virtual void   Terminate(Option_t *);
  86
  87 private:
  88
  89   /// Not implemented
  90   AliAnalysisTaskMuonResolution(const AliAnalysisTaskMuonResolution& rhs);
  91   /// Not implemented
  92   AliAnalysisTaskMuonResolution& operator = (const AliAnalysisTaskMuonResolution& rhs);
  93
  94   void ModifyClusters(AliMUONTrack& track);
  95   void Zoom(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.01);
  96   void ZoomLeft(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.02);
  97   void ZoomRight(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.02);
  98   void GetMean(TH1* h, Double_t& mean, Double_t& meanErr, TGraphErrors* g = 0x0, Int_t i = 0, Double_t x = 0, Bool_t zoom = kTRUE, Bool_t enableFit = kTRUE);
  99   void GetRMS(TH1* h, Double_t& rms, Double_t& rmsErr, TGraphErrors* g = 0x0, Int_t i = 0, Double_t x = 0, Bool_t zoom = kTRUE);
 100   void FillSigmaClusterVsP(const TH2* hIn, const TH2* hOut, TGraphErrors* g, Bool_t zoom = kTRUE);
 101   void FillSigmaClusterVsCent(const TH2* hIn, const TH2* hOut, TGraphErrors* g, Bool_t zoom = kTRUE);
 102   void Cov2CovP(const AliMUONTrackParam &param, TMatrixD &covP);
 103   UInt_t BuildTriggerWord(const TString& FiredTriggerClasses);
 104   void CheckPads(AliMUONVCluster *cl, Bool_t &hasBending, Bool_t &hasNonBending) const;
 105   void CheckPadsBelow(AliMUONVCluster *cl, Bool_t &hasBending, Bool_t &hasNonBending) const;
 106
 107 private:
 108
 109   enum eResiduals {
 110     kResidualPerChClusterIn             = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution per chamber (cluster attached to the track)
 111     kResidualPerChClusterOut            = 2,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution per chamber (cluster not attached to the track)
 112     kTrackResPerCh                      = 4,  ///< track resolution-X/Y per chamber
 113     kMCSPerCh                           = 6,  ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per chamber
 114     kClusterRes2PerCh                   = 8,  ///< cluster X/Y-resolution per chamber
 115     kResidualPerDEClusterIn             = 10, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per DE (cluster attached to the track)
 116     kResidualPerDEClusterOut            = 12, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per DE (cluster not attached to the track)
 117     kTrackResPerDE                      = 14, ///< track resolution-X/Y per DE
 118     kMCSPerDE                           = 16, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per DE
 119     kResidualPerHalfChClusterIn         = 18, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per half chamber (cluster attached to the track)
 120     kResidualPerHalfChClusterOut        = 20, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per half chamber (cluster not attached to the track)
 121     kTrackResPerHalfCh                  = 22, ///< track resolution-X/Y per half chamber
 122     kMCSPerHalfCh                       = 24, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per half chamber
 123     kLocalChi2PerCh                     = 26, ///< local chi2-X/Y/total distribution per chamber
 124     kLocalChi2PerDE                     = 29  ///< local chi2-X/Y/total distribution per DE
 125   };
 126
 127   enum eResidualsVsP {
 128     kResidualInChVsPClusterIn           = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus momentum (cluster attached to the track)
 129     kResidualInChVsPClusterOut          = 20, ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus momentum (cluster not attached to the track)
 130     kResidualVsPClusterIn               = 40, ///< cluster-track residual-X/Y distribution integrated over chambers versus momentum (cluster attached to the track)
 131     kResidualVsPClusterOut              = 42  ///< cluster-track residual-X/Y distribution integrated over chambers versus momentum (cluster not attached to the track)
 132   };
 133
 134   enum eResidualsVsCent {
 135     kResidualInChVsCentClusterIn        = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus centrality (cluster attached to the track)
 136     kResidualInChVsCentClusterOut       = 20, ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus centrality (cluster not attached to the track)
 137     kResidualVsCentClusterIn            = 40, ///< cluster-track residual-X/Y distribution integrated over chambers versus centrality (cluster attached to the track)
 138     kResidualVsCentClusterOut           = 42  ///< cluster-track residual-X/Y distribution integrated over chambers versus centrality (cluster not attached to the track)
 139   };
 140
 141   enum eLocalChi2 {
 142     kLocalChi2PerChMean                 = 0,  ///< local chi2-X/Y/total per chamber: mean
 143     kLocalChi2PerDEMean                 = 3   ///< local chi2-X/Y/total per DE: mean
 144   };
 145
 146   enum eChamberRes {
 147     kResidualPerChMeanClusterIn         = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: mean (cluster in)
 148     kResidualPerChMeanClusterOut        = 2,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: mean (cluster out)
 149     kResidualPerChSigmaClusterIn        = 4,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: sigma (cluster in)
 150     kResidualPerChSigmaClusterOut       = 6,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: sigma (cluster out)
 151     kResidualPerChDispersionClusterOut  = 8,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: dispersion (cluster out)
 152     kCombinedResidualPerChSigma         = 10, ///< combined cluster-track residual-X/Y per chamber
 153     kCombinedResidualSigmaVsP           = 12, ///< cluster X/Y-resolution per chamber versus momentum
 154     kTrackResPerChMean                  = 14, ///< track X/Y-resolution per chamber
 155     kMCSPerChMean                       = 16, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per chamber
 156     kClusterResPerCh                    = 18, ///< cluster X/Y-resolution per chamber
 157     kCalcClusterResPerCh                = 20, ///< calculated cluster X/Y-resolution per chamber
 158     kResidualPerDEMeanClusterIn         = 22, ///< cluster-track residual-X/Y per DE: mean (cluster in)
 159     kResidualPerDEMeanClusterOut        = 24, ///< cluster-track residual-X/Y per DE: mean (cluster out)
 160     kCombinedResidualPerDESigma         = 26, ///< combined cluster-track residual-X/Y per DE
 161     kClusterResPerDE                    = 28, ///< cluster X/Y-resolution per DE
 162     kResidualPerHalfChMeanClusterIn     = 30, ///< cluster-track residual-X/Y per half chamber: mean (cluster in)
 163     kResidualPerHalfChMeanClusterOut    = 32, ///< cluster-track residual-X/Y per half chamber: mean (cluster out)
 164     kCombinedResidualPerHalfChSigma     = 34, ///< combined cluster-track residual-X/Y per half chamber
 165     kClusterResPerHalfCh                = 36, ///< cluster X/Y-resolution per half chamber
 166     kCombinedResidualSigmaVsCent        = 38, ///< cluster X/Y-resolution per chamber versus centrality
 167     kCombinedResidualAllChSigmaVsP      = 40, ///< cluster X/Y-resolution integrated over chambers versus momentum
 168     kCombinedResidualAllChSigmaVsCent   = 42  ///< cluster X/Y-resolution integrated over chambers versus centrality
 169   };
 170
 171   enum eTrackRes {
 172     kUncorrPRes                         = 0,  ///< muon momentum reconstructed resolution at first cluster vs p
 173     kPRes                               = 1,  ///< muon momentum reconstructed resolution at vertex vs p
 174     kUncorrPtRes                        = 2,  ///< muon transverse momentum reconstructed resolution at first cluster vs p
 175     kPtRes                              = 3,  ///< muon transverse momentum reconstructed resolution at vertex vs p
 176     kUncorrSlopeRes                     = 4,  ///< muon slope-X/Y reconstructed resolution at first cluster vs p
 177     kSlopeRes                           = 6   ///< muon slope-X/Y reconstructed resolution at vertex vs p
 178   };
 179
 180   enum eCanvases {
 181     kResPerCh                           = 0,  ///< summary canvas
 182     kResPerChVsP                        = 1,  ///< summary canvas
 183     kResPerDE                           = 2,  ///< summary canvas
 184     kResPerHalfCh                       = 3,  ///< summary canvas
 185     kResPerChVsCent                     = 4   ///< summary canvas
 186   };
 187
 188   static const Int_t fgkMinEntries; ///< minimum number of entries needed to compute resolution
 189
 190   TObjArray*  fResiduals;       //!< List of residual histos
 191   TObjArray*  fResidualsVsP;    //!< List of residual vs. p histos
 192   TObjArray*  fResidualsVsCent; //!< List of residual vs. centrality histos
 193   TObjArray*  fLocalChi2;       //!< List of plots related to local chi2 per chamber/DE
 194   TObjArray*  fChamberRes;      //!< List of plots related to chamber/DE resolution
 195   TObjArray*  fTrackRes;        //!< List of plots related to track resolution (p, pT, ...)
 196   TObjArray*  fCanvases;        //!< List of canvases summarizing the results
 197
 198   Double_t fClusterResNB[10]; ///< cluster resolution in non-bending direction
 199   Double_t fClusterResB[10];  ///< cluster resolution in bending direction
 200
 201   TString  fDefaultStorage;        ///< location of the default OCDB storage
 202   Int_t    fNEvents;               //!< number of processed events
 203   Bool_t   fShowProgressBar;       ///< show the progression bar
 204   Bool_t   fPrintClResPerCh;       ///< print the cluster resolution per chamber
 205   Bool_t   fPrintClResPerDE;       ///< print the cluster resolution per DE
 206   TF1*     fGaus;                  ///< gaussian function to fit the residuals
 207   Double_t fMinMomentum;           ///< use only tracks with momentum higher than this value
 208   Bool_t   fSelectPhysics;         ///< use only tracks passing the physics selection
 209   Bool_t   fMatchTrig;             ///< use only tracks matched with trigger
 210   Bool_t   fApplyAccCut;           ///< use only tracks passing the acceptance cuts (Rabs, eta)
 211   Bool_t   fSelectTrigger;         ///< use only tracks passing the trigger selection
 212   UInt_t   fTriggerMask;           ///< trigger mask to be used when selecting tracks
 213   Int_t    fExtrapMode;            ///< extrapolation mode to get the track parameters and covariances at a given cluster
 214   Bool_t   fCorrectForSystematics; ///< add or not the systematic shifts of the residuals to the resolution
 215   Bool_t   fRemoveMonoCathCl;      ///< remove or not the mono-cathod clusters
 216   Bool_t   fCheckAllPads;          ///< use all pads or only the ones directly below the cluster to look for mono-cathods
 217   Bool_t   fOCDBLoaded;            //!< flag telling if the OCDB has been properly loaded or not
 218   Int_t    fNDE;                   //!< total number of DE
 219   Int_t    fDEIndices[1100];       //!< index of DE in histograms refered by ID
 220   Int_t    fDEIds[200];            //!< ID of DE refered by index in histograms
 221   Bool_t   fReAlign;               ///< flag telling wether to re-align the spectrometer or not before computing resolution
 222   TString  fOldAlignStorage;       ///< location of the OCDB storage where to find old MUON/Align/Data (use the default one if empty)
 223   TString  fNewAlignStorage;       ///< location of the OCDB storage where to find new MUON/Align/Data (use the default one if empty)
 224   AliMUONGeometryTransformer* fOldGeoTransformer; //!< geometry transformer used to recontruct the present data
 225   AliMUONGeometryTransformer* fNewGeoTransformer; //!< new geometry transformer containing the new alignment to be applied
 226
 227   TList* fSelectTriggerClass; //!< list of trigger class that can be selected to fill histograms
 228
 229   ClassDef(AliAnalysisTaskMuonResolution, 3); // chamber resolution analysis
 230 };
 231
 232 //________________________________________________________________________
 233 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::SetStartingResolution(Int_t chId, Double_t valNB, Double_t valB)
 234 {
 235   /// set chamber non-bending and bending resolutions
 236   if (chId < 0 || chId >= 10) return;
 237   fClusterResNB[chId] = valNB;
 238   fClusterResB[chId] = valB;
 239 }
 240
 241 //________________________________________________________________________
 242 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::SetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10])
 243 {
 244   /// set chambers non-bending and bending resolutions
 245   for (Int_t i = 0; i < 10; i++) {
 246     fClusterResNB[i] = valNB[i];
 247     fClusterResB[i] = valB[i];
 248   }
 249 }
 250
 251 //________________________________________________________________________
 252 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::GetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10]) const
 253 {
 254   /// set chambers non-bending and bending resolutions
 255   for (Int_t i = 0; i < 10; i++) {
 256     valNB[i] = fClusterResNB[i];
 257     valB[i] = fClusterResB[i];
 258   }
 259 }
 260
 261 //________________________________________________________________________
 262 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::ReAlign(const char* oldAlignStorage, const char* newAlignStorage)
 263 {
 264   /// Set the flag to activate the re-alignment and the specific storage where to find the old/new alignment data.
 265   /// If oldAlignStorage = 0x0 we assume the spectrometer was not aligned before (default geometry)
 266   /// If old(new)AlignStorage = "" we assume the old(new) alignment data are in the default storage
 267   if (oldAlignStorage) fOldAlignStorage = oldAlignStorage;
 268   else fOldAlignStorage = "none";
 269   fNewAlignStorage = newAlignStorage;
 270   fReAlign = kTRUE;
 271 }
 272
 273 //________________________________________________________________________
 274 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::FitResiduals(Bool_t flag)
 275 {
 276   /// set gaussian function to fit the residual distribution to extract the mean and the dispersion.
 277   /// if not set: take the mean and the RMS of the distribution
 278   delete fGaus;
 279   if (flag) fGaus = new TF1("fGaus","gaus");
 280   else fGaus = NULL;
 281 }
 282
 283 #endif
 284