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 <TString.h>
  25
  26 #include "AliAnalysisCuts.h"
  27
  28 class AliESDEvent;
  29 class AliESDtrack;
  30 class AliLog;
  31 class TTree;
  32 class TH1;
  33 class TH1F;
  34 class TH2F;
  35 class TF1;
  36 class TCollection;
  37 class TFormula;
  38
  39 class AliESDtrackCuts : public AliAnalysisCuts
  40 {
  41 public:
  42   enum ITSClusterRequirement { kOff = 0, kNone, kAny, kFirst, kOnlyFirst, kSecond, kOnlySecond, kBoth };
  43   enum Detector { kSPD = 0, kSDD, kSSD };
  44
  45   AliESDtrackCuts(const Char_t* name = "AliESDtrackCuts", const Char_t* title = "");
  46   virtual ~AliESDtrackCuts();
  47
  48   virtual Bool_t IsSelected(TObject* obj)
  49        {return AcceptTrack((AliESDtrack*)obj);}
  50   virtual Bool_t IsSelected(TList* /*list*/) {return kTRUE;}
  51
  52   Bool_t AcceptTrack(AliESDtrack* esdTrack);
  53   TObjArray* GetAcceptedTracks(AliESDEvent* esd, Bool_t bTPC = kFALSE);
  54   Int_t CountAcceptedTracks(AliESDEvent* const esd);
  55
  56   static Int_t GetReferenceMultiplicity(AliESDEvent* esd, Bool_t tpcOnly);
  57
  58   static AliESDtrack* GetTPCOnlyTrack(AliESDEvent* esd, Int_t iTrack);
  59
  60   // Standard cut definitions
  61   static AliESDtrackCuts* GetStandardTPCOnlyTrackCuts();
  62   static AliESDtrackCuts* GetStandardITSTPCTrackCuts2009(Bool_t selPrimaries=kTRUE);
  63   static AliESDtrackCuts* GetStandardITSTPCTrackCuts2010(Bool_t selPrimaries=kTRUE, Int_t clusterCut=0);
  64   static AliESDtrackCuts* GetStandardITSSATrackCuts2009(Bool_t selPrimaries=kTRUE, Bool_t useForPid=kTRUE);
  65   static AliESDtrackCuts* GetStandardITSSATrackCuts2010(Bool_t selPrimaries=kTRUE, Bool_t useForPid=kTRUE);
  66   static AliESDtrackCuts* GetStandardITSPureSATrackCuts2009(Bool_t selPrimaries=kTRUE, Bool_t useForPid=kTRUE);
  67   static AliESDtrackCuts* GetStandardITSPureSATrackCuts2010(Bool_t selPrimaries=kTRUE, Bool_t useForPid=kTRUE);
  68
  69   virtual Long64_t Merge(TCollection* list);
  70   virtual void Copy(TObject &c) const;
  71   AliESDtrackCuts(const AliESDtrackCuts& pd);  // Copy Constructor
  72   AliESDtrackCuts &operator=(const AliESDtrackCuts &c);
  73
  74   //######################################################
  75   // track quality cut setters
  76   void SetMinNClustersTPC(Int_t min=-1)          {fCutMinNClusterTPC=min;}
  77   void SetMinNClustersITS(Int_t min=-1)          {fCutMinNClusterITS=min;}
  78   void SetMinNCrossedRowsTPC(Float_t min=-1) { fCutMinNCrossedRowsTPC=min;}
  79   void SetMinRatioCrossedRowsOverFindableClustersTPC(Float_t min = -1) { fCutMinRatioCrossedRowsOverFindableClustersTPC=min;}
  80   void SetClusterRequirementITS(Detector det, ITSClusterRequirement req = kOff) { fCutClusterRequirementITS[det] = req; }
  81   void SetMaxChi2PerClusterTPC(Float_t max=1e10) {fCutMaxChi2PerClusterTPC=max;}
  82   void SetMaxChi2PerClusterITS(Float_t max=1e10) {fCutMaxChi2PerClusterITS=max;}
  83   void SetRequireTPCRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireTPCRefit=b;}
  84   void SetRequireTPCStandAlone(Bool_t b=kFALSE)  {fCutRequireTPCStandAlone=b;}
  85   void SetRequireITSRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireITSRefit=b;}
  86   void SetRequireITSPid(Bool_t b=kFALSE)         {fCutRequireITSPid=b;}
  87   void SetRequireITSStandAlone(Bool_t b=kFALSE)    {fCutRequireITSStandAlone = b;}
  88   void SetRequireITSPureStandAlone(Bool_t b=kFALSE){fCutRequireITSpureSA = b;}
  89
  90
  91   void SetAcceptKinkDaughters(Bool_t b=kTRUE)    {fCutAcceptKinkDaughters=b;}
  92   void SetAcceptSharedTPCClusters(Bool_t b=kTRUE){fCutAcceptSharedTPCClusters=b;}
  93   void SetMaxFractionSharedTPCClusters(Float_t max=1e10) {fCutMaxFractionSharedTPCClusters=max;}
  94   void SetMaxCovDiagonalElements(Float_t c1=1e10, Float_t c2=1e10, Float_t c3=1e10, Float_t c4=1e10, Float_t c5=1e10)
  95     {fCutMaxC11=c1; fCutMaxC22=c2; fCutMaxC33=c3; fCutMaxC44=c4; fCutMaxC55=c5;}
  96   void SetMaxRel1PtUncertainty(Float_t max=1e10)      {fCutMaxRel1PtUncertainty=max;}
  97
  98
  99   // track to vertex cut setters
 100   void SetMaxNsigmaToVertex(Float_t sigma=1e10)       {fCutNsigmaToVertex = sigma; SetRequireSigmaToVertex(kTRUE);}
 101   void SetRequireSigmaToVertex(Bool_t b=kTRUE)        {fCutSigmaToVertexRequired = b;}
 102   void SetMaxDCAToVertexXY(Float_t dist=1e10)         {fCutMaxDCAToVertexXY = dist;}
 103   void SetMaxDCAToVertexZ(Float_t dist=1e10)          {fCutMaxDCAToVertexZ = dist;}
 104   void SetMinDCAToVertexXY(Float_t dist=0.)           {fCutMinDCAToVertexXY = dist;}
 105   void SetMinDCAToVertexZ(Float_t dist=0.)            {fCutMinDCAToVertexZ = dist;}
 106   void SetMaxDCAToVertexXYPtDep(const char *dist="");
 107   void SetMaxDCAToVertexZPtDep(const char *dist="");
 108   void SetMinDCAToVertexXYPtDep(const char *dist="");
 109   void SetMinDCAToVertexZPtDep(const char *dist="");
 110   void SetDCAToVertex2D(Bool_t b=kFALSE)              {fCutDCAToVertex2D = b;}
 111
 112
 113   // getters
 114
 115   Int_t   GetMinNClusterTPC()        const   { return fCutMinNClusterTPC;}
 116   Int_t   GetMinNClustersITS()       const   { return fCutMinNClusterITS;}
 117   ITSClusterRequirement GetClusterRequirementITS(Detector det) const { return fCutClusterRequirementITS[det]; }
 118   Float_t GetMaxChi2PerClusterTPC()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterTPC;}
 119   Float_t GetMaxChi2PerClusterITS()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterITS;}
 120   Bool_t  GetRequireTPCRefit()       const   { return fCutRequireTPCRefit;}
 121   Bool_t  GetRequireTPCStandAlone()  const   { return fCutRequireTPCStandAlone;}
 122   Bool_t  GetRequireITSRefit()       const   { return fCutRequireITSRefit;}
 123   Bool_t  GetRequireITSStandAlone()  const   { return fCutRequireITSStandAlone; }
 124   Bool_t  GetAcceptKinkDaughters()   const   { return fCutAcceptKinkDaughters;}
 125   Bool_t  GetAcceptSharedTPCClusters()        const   {return fCutAcceptSharedTPCClusters;}
 126   Float_t GetMaxFractionSharedTPCClusters()   const   {return fCutMaxFractionSharedTPCClusters;}
 127   void    GetMaxCovDiagonalElements(Float_t& c1, Float_t& c2, Float_t& c3, Float_t& c4, Float_t& c5) const
 128       {c1 = fCutMaxC11; c2 = fCutMaxC22; c3 = fCutMaxC33; c4 = fCutMaxC44; c5 = fCutMaxC55;}
 129   Float_t GetMaxRel1PtUncertainty()  const   { return fCutMaxRel1PtUncertainty;}
 130   Float_t GetMaxNsigmaToVertex()     const   { return fCutNsigmaToVertex;}
 131   Float_t GetMaxDCAToVertexXY()      const   { return fCutMaxDCAToVertexXY;}
 132   Float_t GetMaxDCAToVertexZ()       const   { return fCutMaxDCAToVertexZ;}
 133   Float_t GetMinDCAToVertexXY()      const   { return fCutMinDCAToVertexXY;}
 134   Float_t GetMinDCAToVertexZ()       const   { return fCutMinDCAToVertexZ;}
 135   const char* GetMaxDCAToVertexXYPtDep() const   { return fCutMaxDCAToVertexXYPtDep;}
 136   const char* GetMaxDCAToVertexZPtDep()  const   { return fCutMaxDCAToVertexZPtDep;}
 137   const char* GetMinDCAToVertexXYPtDep() const   { return fCutMinDCAToVertexXYPtDep;}
 138   const char* GetMinDCAToVertexZPtDep()  const   { return fCutMinDCAToVertexZPtDep;}
 139   Bool_t  GetDCAToVertex2D()         const   { return fCutDCAToVertex2D;}
 140   Bool_t  GetRequireSigmaToVertex( ) const   { return fCutSigmaToVertexRequired;}
 141
 142   void GetPRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  const {r1=fPMin;   r2=fPMax;}
 143   void GetPtRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPtMin;  r2=fPtMax;}
 144   void GetPxRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPxMin;  r2=fPxMax;}
 145   void GetPyRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPyMin;  r2=fPyMax;}
 146   void GetPzRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPzMin;  r2=fPzMax;}
 147   void GetEtaRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fEtaMin; r2=fEtaMax;}
 148   void GetRapRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fRapMin; r2=fRapMax;}
 149
 150   // track kinmatic cut setters
 151   void SetPRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)       {fPMin=r1;   fPMax=r2;}
 152   void SetPtRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)      {fPtMin=r1;  fPtMax=r2;}
 153   void SetPxRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPxMin=r1;  fPxMax=r2;}
 154   void SetPyRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPyMin=r1;  fPyMax=r2;}
 155   void SetPzRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPzMin=r1;  fPzMax=r2;}
 156   void SetEtaRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fEtaMin=r1; fEtaMax=r2;}
 157   void SetRapRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fRapMin=r1; fRapMax=r2;}
 158
 159   //######################################################
 160   void SetHistogramsOn(Bool_t b=kFALSE) {fHistogramsOn = b;}
 161   void DefineHistograms(Int_t color=1);
 162   virtual Bool_t LoadHistograms(const Char_t* dir = 0);
 163   void SaveHistograms(const Char_t* dir = 0);
 164   void DrawHistograms();
 165
 166   static Float_t GetSigmaToVertex(AliESDtrack* const esdTrack);
 167
 168   static void EnableNeededBranches(TTree* tree);
 169
 170   // void SaveQualityCuts(Char_t* file)
 171   // void LoadQualityCuts(Char_t* file)
 172
 173         TH1F* GetDZNormalized(Int_t i) const { return fhDZNormalized[i]; }
 174
 175 protected:
 176   void Init(); // sets everything to 0
 177   Bool_t CheckITSClusterRequirement(ITSClusterRequirement req, Bool_t clusterL1, Bool_t clusterL2);
 178   Bool_t CheckPtDepDCA(TString dist,Bool_t print=kFALSE) const;
 179   void SetPtDepDCACuts(Double_t pt);
 180
 181   enum { kNCuts = 38 };
 182
 183   //######################################################
 184   // esd track quality cuts
 185   static const Char_t* fgkCutNames[kNCuts]; //! names of cuts (for internal use)
 186
 187   Int_t   fCutMinNClusterTPC;         // min number of tpc clusters
 188   Int_t   fCutMinNClusterITS;         // min number of its clusters
 189   Float_t   fCutMinNCrossedRowsTPC;     // min number of tpc crossed rows
 190   Float_t fCutMinRatioCrossedRowsOverFindableClustersTPC; // min ratio crossed rows / findable clusters
 191
 192   ITSClusterRequirement fCutClusterRequirementITS[3];  // detailed ITS cluster requirements for (SPD, SDD, SSD)
 193
 194   Float_t fCutMaxChi2PerClusterTPC;   // max tpc fit chi2 per tpc cluster
 195   Float_t fCutMaxChi2PerClusterITS;   // max its fit chi2 per its cluster
 196
 197   Float_t fCutMaxC11;                 // max cov. matrix diag. elements (res. y^2)
 198   Float_t fCutMaxC22;                 // max cov. matrix diag. elements (res. z^2)
 199   Float_t fCutMaxC33;                 // max cov. matrix diag. elements (res. sin(phi)^2)
 200   Float_t fCutMaxC44;                 // max cov. matrix diag. elements (res. tan(theta_dip)^2)
 201   Float_t fCutMaxC55;                 // max cov. matrix diag. elements (res. 1/pt^2)
 202
 203   Float_t fCutMaxRel1PtUncertainty;   // max relative uncertainty of 1/pt
 204
 205   Bool_t  fCutAcceptKinkDaughters;    // accepting kink daughters?
 206   Bool_t  fCutAcceptSharedTPCClusters;// accepting shared clusters in TPC?
 207   Float_t fCutMaxFractionSharedTPCClusters; //Maximum fraction of shared clusters in TPC
 208   Bool_t  fCutRequireTPCRefit;        // require TPC refit
 209   Bool_t  fCutRequireTPCStandAlone;   // require TPC standalone tracks
 210   Bool_t  fCutRequireITSRefit;        // require ITS refit
 211   Bool_t  fCutRequireITSPid;          // require ITS pid
 212   Bool_t  fCutRequireITSStandAlone;   // require ITS standalone tracks (remove pure SA)
 213   Bool_t  fCutRequireITSpureSA;       // require ITS pure standalone tracks (found using all ITS clusters)
 214
 215
 216   // track to vertex cut
 217   Float_t fCutNsigmaToVertex;         // max number of estimated sigma from track-to-vertex
 218   Bool_t  fCutSigmaToVertexRequired;  // cut track if sigma from track-to-vertex could not be calculated
 219   Float_t fCutMaxDCAToVertexXY;       // track-to-vertex cut in max absolute distance in xy-plane
 220   Float_t fCutMaxDCAToVertexZ;        // track-to-vertex cut in max absolute distance in z-plane
 221   Float_t fCutMinDCAToVertexXY;       // track-to-vertex cut on min absolute distance in xy-plane
 222   Float_t fCutMinDCAToVertexZ;        // track-to-vertex cut on min absolute distance in z-plane
 223   //
 224   TString fCutMaxDCAToVertexXYPtDep;  // pt-dep track-to-vertex cut in max absolute distance in xy-plane
 225   TString fCutMaxDCAToVertexZPtDep;   // pt-dep track-to-vertex cut in max absolute distance in z-plane
 226   TString fCutMinDCAToVertexXYPtDep;  // pt-dep track-to-vertex cut on min absolute distance in xy-plane
 227   TString fCutMinDCAToVertexZPtDep;   // pt-dep track-to-vertex cut on min absolute distance in z-plane
 228
 229   // only internal use, set via strings above
 230   TFormula *f1CutMaxDCAToVertexXYPtDep;  // pt-dep track-to-vertex cut in max absolute distance in xy-plane
 231   TFormula *f1CutMaxDCAToVertexZPtDep;   // pt-dep track-to-vertex cut in max absolute distance in z-plane
 232   TFormula *f1CutMinDCAToVertexXYPtDep;  // pt-dep track-to-vertex cut on min absolute distance in xy-plane
 233   TFormula *f1CutMinDCAToVertexZPtDep;   // pt-dep track-to-vertex cut on min absolute distance in z-plane
 234
 235   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
 236
 237   // esd kinematics cuts
 238   Float_t fPMin,   fPMax;             // definition of the range of the P
 239   Float_t fPtMin,  fPtMax;            // definition of the range of the Pt
 240   Float_t fPxMin,  fPxMax;            // definition of the range of the Px
 241   Float_t fPyMin,  fPyMax;            // definition of the range of the Py
 242   Float_t fPzMin,  fPzMax;            // definition of the range of the Pz
 243   Float_t fEtaMin, fEtaMax;           // definition of the range of the eta
 244   Float_t fRapMin, fRapMax;           // definition of the range of the y
 245
 246   //######################################################
 247   // diagnostics histograms
 248   Bool_t fHistogramsOn;               // histograms on/off
 249
 250   TH1F* fhNClustersITS[2];            //->
 251   TH1F* fhNClustersTPC[2];            //->
 252   TH1F* fhNCrossedRowsTPC[2];         //->
 253   TH1F* fhRatioCrossedRowsOverFindableClustersTPC[2]; // ->
 254
 255   TH1F* fhChi2PerClusterITS[2];       //->
 256   TH1F* fhChi2PerClusterTPC[2];       //->
 257
 258   TH1F* fhC11[2];                     //->
 259   TH1F* fhC22[2];                     //->
 260   TH1F* fhC33[2];                     //->
 261   TH1F* fhC44[2];                     //->
 262   TH1F* fhC55[2];                     //->
 263
 264   TH1F* fhRel1PtUncertainty[2];       //-> rel. uncertainty of 1/pt
 265
 266   TH1F* fhDXY[2];                     //->
 267   TH1F* fhDZ[2];                      //->
 268   TH1F* fhDXYDZ[2];                   //-> absolute distance sqrt(dxy**2 + dz**2) to vertex; if 2D cut is set, normalized to given values
 269   TH2F* fhDXYvsDZ[2];                 //->
 270
 271   TH1F* fhDXYNormalized[2];           //->
 272   TH1F* fhDZNormalized[2];            //->
 273   TH2F* fhDXYvsDZNormalized[2];       //->
 274   TH1F* fhNSigmaToVertex[2];          //->
 275
 276   TH1F* fhPt[2];                      //-> pt of esd tracks
 277   TH1F* fhEta[2];                     //-> eta of esd tracks
 278
 279   TF1*  ffDTheoretical;               //-> theoretical distance to vertex normalized (2d gauss)
 280
 281   TH1F*  fhCutStatistics;             //-> statistics of what cuts the tracks did not survive
 282   TH2F*  fhCutCorrelation;            //-> 2d statistics plot
 283
 284   ClassDef(AliESDtrackCuts, 13)
 285 };
 286
 287
 288 #endif