a macro with TPC,ITS, ITSSPD vertex, global vertex and v0's
[u/mrichter/AliRoot.git] / 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 SetRequireITSRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireITSRefit=b;}
74   void SetRequireITSStandAlone(Bool_t b)         {fCutRequireITSStandAlone = b;}
75   void SetAcceptKinkDaughters(Bool_t b=kTRUE)   {fCutAcceptKinkDaughters=b;}
76   void SetMaxCovDiagonalElements(Float_t c1=1e10, Float_t c2=1e10, Float_t c3=1e10, Float_t c4=1e10, Float_t c5=1e10) 
77     {fCutMaxC11=c1; fCutMaxC22=c2; fCutMaxC33=c3; fCutMaxC44=c4; fCutMaxC55=c5;}
78   void SetMaxRel1PtUncertainty(Float_t max=1e10)      {fCutMaxRel1PtUncertainty=max;}
79
80   // track to vertex cut setters
81   void SetMaxNsigmaToVertex(Float_t sigma=1e10)       {fCutNsigmaToVertex = sigma; SetRequireSigmaToVertex(kTRUE);}
82   void SetRequireSigmaToVertex(Bool_t b=kTRUE)        {fCutSigmaToVertexRequired = b;}
83   void SetMaxDCAToVertexXY(Float_t dist=1e10)         {fCutMaxDCAToVertexXY = dist;}
84   void SetMaxDCAToVertexZ(Float_t dist=1e10)          {fCutMaxDCAToVertexZ = dist;}
85   void SetMinDCAToVertexXY(Float_t dist=0.)           {fCutMinDCAToVertexXY = dist;}
86   void SetMinDCAToVertexZ(Float_t dist=0.)            {fCutMinDCAToVertexZ = dist;}
87   void SetDCAToVertex2D(Bool_t b=kFALSE)              {fCutDCAToVertex2D = b;}
88
89   // getters
90
91   Int_t   GetMinNClusterTPC()        const   { return fCutMinNClusterTPC;}
92   Int_t   GetMinNClustersITS()       const   { return fCutMinNClusterITS;}
93   ITSClusterRequirement GetClusterRequirementITS(Detector det) const { return fCutClusterRequirementITS[det]; }
94   Float_t GetMaxChi2PerClusterTPC()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterTPC;}
95   Float_t GetMaxChi2PerClusterITS()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterITS;}
96   Bool_t  GetRequireTPCRefit()       const   { return fCutRequireTPCRefit;}
97   Bool_t  GetRequireITSRefit()       const   { return fCutRequireITSRefit;}
98   Bool_t  GetRequireITSStandAlone()  const   { return fCutRequireITSStandAlone; }
99   Bool_t  GetAcceptKinkDaughters()   const   { return fCutAcceptKinkDaughters;}
100   void    GetMaxCovDiagonalElements(Float_t& c1, Float_t& c2, Float_t& c3, Float_t& c4, Float_t& c5) 
101       {c1 = fCutMaxC11; c2 = fCutMaxC22; c3 = fCutMaxC33; c4 = fCutMaxC44; c5 = fCutMaxC55;}
102   Float_t GetMaxRel1PtUncertainty()  const   { return fCutMaxRel1PtUncertainty;}
103   Float_t GetMaxNsigmaToVertex()     const   { return fCutNsigmaToVertex;}
104   Float_t GetMaxDCAToVertexXY()      const   { return fCutMaxDCAToVertexXY;}
105   Float_t GetMaxDCAToVertexZ()       const   { return fCutMaxDCAToVertexZ;}
106   Float_t GetMinDCAToVertexXY()      const   { return fCutMinDCAToVertexXY;}
107   Float_t GetMinDCAToVertexZ()       const   { return fCutMinDCAToVertexZ;}
108   Bool_t  GetDCAToVertex2D()         const   { return fCutDCAToVertex2D;}
109   Bool_t  GetRequireSigmaToVertex( ) const   { return fCutSigmaToVertexRequired;}
110
111   void GetPRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  const {r1=fPMin;   r2=fPMax;}
112   void GetPtRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPtMin;  r2=fPtMax;}
113   void GetPxRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPxMin;  r2=fPxMax;}
114   void GetPyRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPyMin;  r2=fPyMax;}
115   void GetPzRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fPzMin;  r2=fPzMax;}
116   void GetEtaRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fEtaMin; r2=fEtaMax;}
117   void GetRapRange(Float_t& r1, Float_t& r2) const {r1=fRapMin; r2=fRapMax;}
118
119   // track kinmatic cut setters
120   void SetPRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)       {fPMin=r1;   fPMax=r2;}
121   void SetPtRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)      {fPtMin=r1;  fPtMax=r2;}
122   void SetPxRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPxMin=r1;  fPxMax=r2;}
123   void SetPyRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPyMin=r1;  fPyMax=r2;}
124   void SetPzRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPzMin=r1;  fPzMax=r2;}
125   void SetEtaRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fEtaMin=r1; fEtaMax=r2;}
126   void SetRapRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fRapMin=r1; fRapMax=r2;}
127
128   //######################################################
129   void SetHistogramsOn(Bool_t b=kFALSE) {fHistogramsOn = b;}
130   void DefineHistograms(Int_t color=1);
131   virtual Bool_t LoadHistograms(const Char_t* dir = 0);
132   void SaveHistograms(const Char_t* dir = 0);
133   void DrawHistograms();
134
135   static Float_t GetSigmaToVertex(AliESDtrack* esdTrack);
136   
137   static void EnableNeededBranches(TTree* tree);
138
139   // void SaveQualityCuts(Char_t* file)
140   // void LoadQualityCuts(Char_t* file)
141
142         TH1F* GetDZNormalized(Int_t i) const { return fhDZNormalized[i]; }
143
144 protected:
145   void Init(); // sets everything to 0
146   Bool_t CheckITSClusterRequirement(ITSClusterRequirement req, Bool_t clusterL1, Bool_t clusterL2);
147   
148   enum { kNCuts = 32 }; 
149
150   //######################################################
151   // esd track quality cuts
152   static const Char_t* fgkCutNames[kNCuts]; //! names of cuts (for internal use)
153
154   Int_t   fCutMinNClusterTPC;         // min number of tpc clusters
155   Int_t   fCutMinNClusterITS;         // min number of its clusters
156   
157   ITSClusterRequirement fCutClusterRequirementITS[3];  // detailed ITS cluster requirements for (SPD, SDD, SSD)
158
159   Float_t fCutMaxChi2PerClusterTPC;   // max tpc fit chi2 per tpc cluster
160   Float_t fCutMaxChi2PerClusterITS;   // max its fit chi2 per its cluster
161
162   Float_t fCutMaxC11;                 // max cov. matrix diag. elements (res. y^2)
163   Float_t fCutMaxC22;                 // max cov. matrix diag. elements (res. z^2)
164   Float_t fCutMaxC33;                 // max cov. matrix diag. elements (res. sin(phi)^2)
165   Float_t fCutMaxC44;                 // max cov. matrix diag. elements (res. tan(theta_dip)^2)
166   Float_t fCutMaxC55;                 // max cov. matrix diag. elements (res. 1/pt^2)
167
168   Float_t fCutMaxRel1PtUncertainty;   // max relative uncertainty of 1/pt
169
170   Bool_t  fCutAcceptKinkDaughters;    // accepting kink daughters?
171   Bool_t  fCutRequireTPCRefit;        // require TPC refit
172   Bool_t  fCutRequireITSRefit;        // require ITS refit
173   Bool_t  fCutRequireITSStandAlone;   // require ITS standalone tracks
174
175   // track to vertex cut
176   Float_t fCutNsigmaToVertex;         // max number of estimated sigma from track-to-vertex
177   Bool_t  fCutSigmaToVertexRequired;  // cut track if sigma from track-to-vertex could not be calculated
178   Float_t fCutMaxDCAToVertexXY;       // track-to-vertex cut in max absolute distance in xy-plane
179   Float_t fCutMaxDCAToVertexZ;        // track-to-vertex cut in max absolute distance in z-plane
180   Float_t fCutMinDCAToVertexXY;       // track-to-vertex cut on min absolute distance in xy-plane
181   Float_t fCutMinDCAToVertexZ;        // track-to-vertex cut on min absolute distance in z-plane
182   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
183
184   // esd kinematics cuts
185   Float_t fPMin,   fPMax;             // definition of the range of the P
186   Float_t fPtMin,  fPtMax;            // definition of the range of the Pt
187   Float_t fPxMin,  fPxMax;            // definition of the range of the Px
188   Float_t fPyMin,  fPyMax;            // definition of the range of the Py
189   Float_t fPzMin,  fPzMax;            // definition of the range of the Pz
190   Float_t fEtaMin, fEtaMax;           // definition of the range of the eta
191   Float_t fRapMin, fRapMax;           // definition of the range of the y
192
193   //######################################################
194   // diagnostics histograms
195   Bool_t fHistogramsOn;               // histograms on/off
196
197   TH1F* fhNClustersITS[2];            //->
198   TH1F* fhNClustersTPC[2];            //->
199
200   TH1F* fhChi2PerClusterITS[2];       //->
201   TH1F* fhChi2PerClusterTPC[2];       //->
202
203   TH1F* fhC11[2];                     //->
204   TH1F* fhC22[2];                     //->
205   TH1F* fhC33[2];                     //->
206   TH1F* fhC44[2];                     //->
207   TH1F* fhC55[2];                     //->
208
209   TH1F* fhRel1PtUncertainty[2];       //-> rel. uncertainty of 1/pt
210
211   TH1F* fhDXY[2];                     //->
212   TH1F* fhDZ[2];                      //->
213   TH1F* fhDXYDZ[2];                   //-> absolute distance sqrt(dxy**2 + dz**2) to vertex; if 2D cut is set, normalized to given values
214   TH2F* fhDXYvsDZ[2];                 //->
215
216   TH1F* fhDXYNormalized[2];           //->
217   TH1F* fhDZNormalized[2];            //->
218   TH2F* fhDXYvsDZNormalized[2];       //->
219   TH1F* fhNSigmaToVertex[2];          //->
220
221   TH1F* fhPt[2];                      //-> pt of esd tracks
222   TH1F* fhEta[2];                     //-> eta of esd tracks
223
224   TF1*  ffDTheoretical;               //-> theoretical distance to vertex normalized (2d gauss)
225
226   TH1F*  fhCutStatistics;             //-> statistics of what cuts the tracks did not survive
227   TH2F*  fhCutCorrelation;            //-> 2d statistics plot
228
229   ClassDef(AliESDtrackCuts, 7)
230 };
231
232
233 #endif