PWG3/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 /// \ingroup muondep
   7 /// \class AliAnalysisTaskMuonResolution
   8 /// \brief Muon spectrometer resolution
   9 //Author: Philippe Pillot - SUBATECH Nantes
  10
  11 #include <TString.h>
  12 #include <TMatrixD.h>
  13 #include <TF1.h>
  14 #include "AliMUONConstants.h"
  15 #include "AliAnalysisTaskSE.h"
  16
  17 class TH1;
  18 class TH2;
  19 class TGraphErrors;
  20 class TObjArray;
  21 class TList;
  22 class AliMUONTrack;
  23 class AliMUONTrackParam;
  24 class AliMUONGeometryTransformer;
  25
  26 class AliAnalysisTaskMuonResolution : public AliAnalysisTaskSE {
  27 public:
  28
  29   AliAnalysisTaskMuonResolution();
  30   AliAnalysisTaskMuonResolution(const char *name);
  31   virtual ~AliAnalysisTaskMuonResolution();
  32
  33   /// Set location of the default OCDB storage (if not set use "raw://")
  34   void SetDefaultStorage(const char* ocdbPath) { fDefaultStorage = ocdbPath; }
  35
  36   void SetStartingResolution(Int_t chId, Double_t valNB, Double_t valB);
  37   void SetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10]);
  38   void GetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10]);
  39
  40   /// set the minimum momentum value of the tracks used to compute the resolution
  41   void SetMinMomentum(Double_t val) { fMinMomentum = val; }
  42
  43   /// set the flag to use only tracks passing the physics selection
  44   void SelectPhysics(Bool_t flag = kTRUE) {fSelectPhysics = flag;}
  45
  46   /// set the flag to use only tracks matched with trigger or not
  47   void MatchTrigger(Bool_t flag = kTRUE) { fMatchTrig = flag; }
  48
  49   /// set the flag to use only tracks passing the acceptance cuts (Rabs, eta)
  50   void ApplyAccCut(Bool_t flag = kTRUE) { fApplyAccCut = flag; }
  51
  52   /// Select events belonging to at least one of the trigger classes selected by the mask to fill histograms:
  53   /// - if the physics selection is used, apply the mask to the trigger word returned by the physics selection
  54   /// - if not, apply the mask to the trigger word built by looking for triggers listed in "fSelectTriggerClass"
  55   void SelectTrigger(Bool_t flag = kTRUE, UInt_t mask = AliVEvent::kMUON) {fSelectTrigger = flag; fTriggerMask = mask;}
  56
  57   /// set the extrapolation mode to get the track parameters and covariances at a given cluster:
  58   /// 0 = extrapolate from the closest cluster; 1 = extrapolate from the previous cluster except between stations 2-3-4
  59   void SetExtrapMode(Int_t val) { fExtrapMode = val; }
  60
  61   /// set the flag to add or not the systematic shifts of the residuals to the resolution
  62   void CorrectForSystematics(Bool_t flag = kTRUE) { fCorrectForSystematics = flag; }
  63
  64   void ReAlign(const char* oldAlignStorage = 0x0, const char* newAlignStorage = "");
  65
  66   /// return the list of summary canvases
  67   TObjArray* GetCanvases() {return fCanvases;}
  68
  69   /// set the flag to show the progression bar
  70   void ShowProgressBar(Bool_t flag = kTRUE) {fShowProgressBar = flag;}
  71
  72   /// set the flag to print the cluster resolution per chamber/DE
  73   void PrintClusterRes(Bool_t perCh = kTRUE, Bool_t perDE = kFALSE) {fPrintClResPerCh = perCh; fPrintClResPerDE = perDE;}
  74
  75   void FitResiduals(Bool_t flag = kTRUE);
  76
  77   virtual void   UserCreateOutputObjects();
  78   virtual void   UserExec(Option_t *);
  79   virtual void   NotifyRun();
  80   virtual void   Terminate(Option_t *);
  81
  82 private:
  83
  84   /// Not implemented
  85   AliAnalysisTaskMuonResolution(const AliAnalysisTaskMuonResolution& rhs);
  86   /// Not implemented
  87   AliAnalysisTaskMuonResolution& operator = (const AliAnalysisTaskMuonResolution& rhs);
  88
  89   void ModifyClusters(AliMUONTrack& track);
  90   void Zoom(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.01);
  91   void ZoomLeft(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.02);
  92   void ZoomRight(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.02);
  93   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);
  94   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);
  95   void FillSigmaClusterVsP(TH2* hIn, TH2* hOut, TGraphErrors* g, Bool_t zoom = kTRUE);
  96   void Cov2CovP(const AliMUONTrackParam &param, TMatrixD &covP);
  97   UInt_t BuildTriggerWord(TString& FiredTriggerClasses);
  98
  99 private:
 100
 101   enum eResiduals {
 102     kResidualPerCh_ClusterIn            = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution per chamber (cluster attached to the track)
 103     kResidualPerCh_ClusterOut           = 2,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution per chamber (cluster not attached to the track)
 104     kTrackResPerCh                      = 4,  ///< track resolution-X/Y per chamber
 105     kMCSPerCh                           = 6,  ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per chamber
 106     kClusterRes2PerCh                   = 8,  ///< cluster X/Y-resolution per chamber
 107     kResidualPerDE_ClusterIn            = 10, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per DE (cluster attached to the track)
 108     kResidualPerDE_ClusterOut           = 12, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per DE (cluster not attached to the track)
 109     kTrackResPerDE                      = 14, ///< track resolution-X/Y per DE
 110     kMCSPerDE                           = 16, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per DE
 111     kResidualPerHalfCh_ClusterIn        = 18, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per half chamber (cluster attached to the track)
 112     kResidualPerHalfCh_ClusterOut       = 20, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per half chamber (cluster not attached to the track)
 113     kTrackResPerHalfCh                  = 22, ///< track resolution-X/Y per half chamber
 114     kMCSPerHalfCh                       = 24, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per half chamber
 115     kLocalChi2PerCh                     = 26, ///< local chi2-X/Y/total distribution per chamber
 116     kLocalChi2PerDE                     = 29  ///< local chi2-X/Y/total distribution per DE
 117   };
 118
 119   enum eResidualsVsP {
 120     kResidualInChVsP_ClusterIn          = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus momentum (cluster attached to the track)
 121     kResidualInChVsP_ClusterOut         = 20  ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus momentum (cluster not attached to the track)
 122   };
 123
 124   enum eLocalChi2 {
 125     kLocalChi2PerChMean                 = 0,  ///< local chi2-X/Y/total per chamber: mean
 126     kLocalChi2PerDEMean                 = 3   ///< local chi2-X/Y/total per DE: mean
 127   };
 128
 129   enum eChamberRes {
 130     kResidualPerChMean_ClusterIn        = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: mean (cluster in)
 131     kResidualPerChMean_ClusterOut       = 2,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: mean (cluster out)
 132     kResidualPerChSigma_ClusterIn       = 4,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: sigma (cluster in)
 133     kResidualPerChSigma_ClusterOut      = 6,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: sigma (cluster out)
 134     kResidualPerChDispersion_ClusterOut = 8,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: dispersion (cluster out)
 135     kCombinedResidualPerChSigma         = 10, ///< combined cluster-track residual-X/Y per chamber
 136     kCombinedResidualSigmaVsP           = 12, ///< cluster X/Y-resolution per chamber versus momentum
 137     kTrackResPerChMean                  = 14, ///< track X/Y-resolution per chamber
 138     kMCSPerChMean                       = 16, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per chamber
 139     kClusterResPerCh                    = 18, ///< cluster X/Y-resolution per chamber
 140     kCalcClusterResPerCh                = 20, ///< calculated cluster X/Y-resolution per chamber
 141     kResidualPerDEMean_ClusterIn        = 22, ///< cluster-track residual-X/Y per DE: mean (cluster in)
 142     kResidualPerDEMean_ClusterOut       = 24, ///< cluster-track residual-X/Y per DE: mean (cluster out)
 143     kCombinedResidualPerDESigma         = 26, ///< combined cluster-track residual-X/Y per DE
 144     kClusterResPerDE                    = 28, ///< cluster X/Y-resolution per DE
 145     kResidualPerHalfChMean_ClusterIn    = 30, ///< cluster-track residual-X/Y per half chamber: mean (cluster in)
 146     kResidualPerHalfChMean_ClusterOut   = 32, ///< cluster-track residual-X/Y per half chamber: mean (cluster out)
 147     kCombinedResidualPerHalfChSigma     = 34, ///< combined cluster-track residual-X/Y per half chamber
 148     kClusterResPerHalfCh                = 36  ///< cluster X/Y-resolution per half chamber
 149   };
 150
 151   enum eTrackRes {
 152     kUncorrPRes                         = 0,  ///< muon momentum reconstructed resolution at first cluster vs p
 153     kPRes                               = 1,  ///< muon momentum reconstructed resolution at vertex vs p
 154     kUncorrPtRes                        = 2,  ///< muon transverse momentum reconstructed resolution at first cluster vs p
 155     kPtRes                              = 3,  ///< muon transverse momentum reconstructed resolution at vertex vs p
 156     kUncorrSlopeRes                     = 4,  ///< muon slope-X/Y reconstructed resolution at first cluster vs p
 157     kSlopeRes                           = 6   ///< muon slope-X/Y reconstructed resolution at vertex vs p
 158   };
 159
 160   enum eCanvases {
 161     kResPerCh                           = 0,  ///< summary canvas
 162     kResPerChVsP                        = 1,  ///< summary canvas
 163     kResPerDE                           = 2,  ///< summary canvas
 164     kResPerHalfCh                       = 3   ///< summary canvas
 165   };
 166
 167   static const Int_t fgkMinEntries; ///< minimum number of entries needed to compute resolution
 168
 169   TObjArray*  fResiduals;    //!< List of residual histos
 170   TObjArray*  fResidualsVsP; //!< List of residual vs. p histos
 171   TObjArray*  fLocalChi2;    //!< List of plots related to local chi2 per chamber/DE
 172   TObjArray*  fChamberRes;   //!< List of plots related to chamber/DE resolution
 173   TObjArray*  fTrackRes;     //!< List of plots related to track resolution (p, pT, ...)
 174   TObjArray*  fCanvases;     //!< List of canvases summarizing the results
 175
 176   Double_t fClusterResNB[10]; ///< cluster resolution in non-bending direction
 177   Double_t fClusterResB[10];  ///< cluster resolution in bending direction
 178
 179   TString  fDefaultStorage;        ///< location of the default OCDB storage
 180   Int_t    fNEvents;               //!< number of processed events
 181   Bool_t   fShowProgressBar;       ///< show the progression bar
 182   Bool_t   fPrintClResPerCh;       ///< print the cluster resolution per chamber
 183   Bool_t   fPrintClResPerDE;       ///< print the cluster resolution per DE
 184   TF1*     fGaus;                  ///< gaussian function to fit the residuals
 185   Double_t fMinMomentum;           ///< use only tracks with momentum higher than this value
 186   Bool_t   fSelectPhysics;         ///< use only tracks passing the physics selection
 187   Bool_t   fMatchTrig;             ///< use only tracks matched with trigger
 188   Bool_t   fApplyAccCut;           ///< use only tracks passing the acceptance cuts (Rabs, eta)
 189   Bool_t   fSelectTrigger;         ///< use only tracks passing the trigger selection
 190   UInt_t   fTriggerMask;           ///< trigger mask to be used when selecting tracks
 191   /// extrapolation mode to get the track parameters and covariances at a given cluster:
 192   /// 0 = extrapolate from the closest cluster; 1 = extrapolate from the previous cluster except between stations 2-3-4
 193   Int_t    fExtrapMode;
 194   Bool_t   fCorrectForSystematics; ///< add or not the systematic shifts of the residuals to the resolution
 195   Bool_t   fOCDBLoaded;            //!< flag telling if the OCDB has been properly loaded or not
 196   Int_t    fNDE;                   //!< total number of DE
 197   Int_t    fDEIndices[1100];       //!< index of DE in histograms refered by ID
 198   Int_t    fDEIds[200];            //!< ID of DE refered by index in histograms
 199   Bool_t   fReAlign;               ///< flag telling wether to re-align the spectrometer or not before computing resolution
 200   TString  fOldAlignStorage;       ///< location of the OCDB storage where to find old MUON/Align/Data (use the default one if empty)
 201   TString  fNewAlignStorage;       ///< location of the OCDB storage where to find new MUON/Align/Data (use the default one if empty)
 202   AliMUONGeometryTransformer* fOldGeoTransformer; //!< geometry transformer used to recontruct the present data
 203   AliMUONGeometryTransformer* fNewGeoTransformer; //!< new geometry transformer containing the new alignment to be applied
 204
 205   TList* fSelectTriggerClass; //!< list of trigger class that can be selected to fill histograms
 206
 207   ClassDef(AliAnalysisTaskMuonResolution, 2); // chamber resolution analysis
 208 };
 209
 210 //________________________________________________________________________
 211 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::SetStartingResolution(Int_t chId, Double_t valNB, Double_t valB)
 212 {
 213   /// set chamber non-bending and bending resolutions
 214   if (chId < 0 || chId >= AliMUONConstants::NTrackingCh()) return;
 215   fClusterResNB[chId] = valNB;
 216   fClusterResB[chId] = valB;
 217 }
 218
 219 //________________________________________________________________________
 220 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::SetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10])
 221 {
 222   /// set chambers non-bending and bending resolutions
 223   for (Int_t i = 0; i < AliMUONConstants::NTrackingCh(); i++) {
 224     fClusterResNB[i] = valNB[i];
 225     fClusterResB[i] = valB[i];
 226   }
 227 }
 228
 229 //________________________________________________________________________
 230 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::GetStartingResolution(Double_t valNB[10], Double_t valB[10])
 231 {
 232   /// set chambers non-bending and bending resolutions
 233   for (Int_t i = 0; i < AliMUONConstants::NTrackingCh(); i++) {
 234     valNB[i] = fClusterResNB[i];
 235     valB[i] = fClusterResB[i];
 236   }
 237 }
 238
 239 //________________________________________________________________________
 240 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::ReAlign(const char* oldAlignStorage, const char* newAlignStorage)
 241 {
 242   /// Set the flag to activate the re-alignment and the specific storage where to find the old/new alignment data.
 243   /// If oldAlignStorage = 0x0 we assume the spectrometer was not aligned before (default geometry)
 244   /// If old(new)AlignStorage = "" we assume the old(new) alignment data are in the default storage
 245   if (oldAlignStorage) fOldAlignStorage = oldAlignStorage;
 246   else fOldAlignStorage = "none";
 247   fNewAlignStorage = newAlignStorage;
 248   fReAlign = kTRUE;
 249 }
 250
 251 //________________________________________________________________________
 252 inline void AliAnalysisTaskMuonResolution::FitResiduals(Bool_t flag)
 253 {
 254   /// set gaussian function to fit the residual distribution to extract the mean and the dispersion.
 255   /// if not set: take the mean and the RMS of the distribution
 256   if (fGaus) delete fGaus;
 257   if (flag) fGaus = new TF1("fGaus","gaus");
 258   else fGaus = NULL;
 259 }
 260
 261 #endif
 262