Adding track cut on clusters in SPD, SDD, SSD
[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 <TF1.h>
25 #include <TH2.h>
26 #include "AliAnalysisCuts.h"
27
28 class AliESDEvent;
29 class AliESDtrack;
30 class AliLog;
31 class TTree;
32
33 class AliESDtrackCuts : public AliAnalysisCuts
34 {
35 public:
36   enum ITSClusterRequirement { kOff = 0, kNone, kAny, kFirst, kOnlyFirst, kSecond, kOnlySecond, kBoth };
37   enum Detector { kSPD = 0, kSDD, kSSD };
38   
39   AliESDtrackCuts(const Char_t* name = "AliESDtrackCuts", const Char_t* title = "");
40   virtual ~AliESDtrackCuts();
41
42   Bool_t IsSelected(TObject* obj)
43        {return AcceptTrack((AliESDtrack*)obj);}
44   Bool_t IsSelected(TList* /*list*/) {return kTRUE;}
45
46   Bool_t AcceptTrack(AliESDtrack* esdTrack);
47   TObjArray* GetAcceptedTracks(AliESDEvent* esd, Bool_t bTPC = kFALSE);
48   Int_t CountAcceptedTracks(AliESDEvent* esd);
49
50   static AliESDtrack* GetTPCOnlyTrack(AliESDEvent* esd, Int_t iTrack);
51
52   virtual Long64_t Merge(TCollection* list);
53   virtual void Copy(TObject &c) const;
54   AliESDtrackCuts(const AliESDtrackCuts& pd);  // Copy Constructor
55   AliESDtrackCuts &operator=(const AliESDtrackCuts &c);
56
57   //######################################################
58   // track quality cut setters  
59   void SetMinNClustersTPC(Int_t min=-1)          {fCutMinNClusterTPC=min;}
60   void SetMinNClustersITS(Int_t min=-1)          {fCutMinNClusterITS=min;}
61   void SetClusterRequirementITS(Detector det, ITSClusterRequirement req = kOff) { fCutClusterRequirementITS[det] = req; }
62   void SetMaxChi2PerClusterTPC(Float_t max=1e10) {fCutMaxChi2PerClusterTPC=max;}
63   void SetMaxChi2PerClusterITS(Float_t max=1e10) {fCutMaxChi2PerClusterITS=max;}
64   void SetRequireTPCRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireTPCRefit=b;}
65   void SetRequireITSRefit(Bool_t b=kFALSE)       {fCutRequireITSRefit=b;}
66   void SetAcceptKingDaughters(Bool_t b=kFALSE)   {fCutAcceptKinkDaughters=b;}
67   void SetMaxCovDiagonalElements(Float_t c1=1e10, Float_t c2=1e10, Float_t c3=1e10, Float_t c4=1e10, Float_t c5=1e10) 
68     {fCutMaxC11=c1; fCutMaxC22=c2; fCutMaxC33=c3; fCutMaxC44=c4; fCutMaxC55=c5;}
69
70   // track to vertex cut setters
71   void SetMaxNsigmaToVertex(Float_t sigma=1e10)       {fCutNsigmaToVertex = sigma;}
72   void SetRequireSigmaToVertex(Bool_t b=kTRUE )       {fCutSigmaToVertexRequired = b;}
73   void SetMaxDCAToVertex(Float_t dist=1e10)           {fCutDCAToVertex = dist;}
74   void SetMaxDCAToVertexXY(Float_t dist=1e10)         {fCutDCAToVertexXY = dist;}
75   void SetMaxDCAToVertexZ(Float_t dist=1e10)          {fCutDCAToVertexZ = dist;}
76   
77   // deprecated, will be removed in next release
78   void SetMinNsigmaToVertex(Float_t sigma=1e10);
79   void SetDCAToVertex(Float_t dist=1e10);
80   void SetDCAToVertexXY(Float_t dist=1e10);
81   void SetDCAToVertexZ(Float_t dist=1e10);
82   Float_t GetMinNsigmaToVertex() const;
83
84   // getters
85
86   Int_t   GetMinNClusterTPC()        const   { return fCutMinNClusterTPC;}
87   Int_t   GetMinNClustersITS()       const   { return fCutMinNClusterITS;}
88   ITSClusterRequirement GetClusterRequirementITS(Detector det) const { return fCutClusterRequirementITS[det]; }
89   Float_t GetMaxChi2PerClusterTPC()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterTPC;}
90   Float_t GetMaxChi2PerClusterITS()  const   { return fCutMaxChi2PerClusterITS;}
91   Bool_t  GetRequireTPCRefit()       const   { return fCutRequireTPCRefit;}
92   Bool_t  GetRequireITSRefit()       const   { return fCutRequireITSRefit;}
93   Bool_t  GetAcceptKingDaughters()   const   { return fCutAcceptKinkDaughters;}
94   void    GetMaxCovDiagonalElements(Float_t& c1, Float_t& c2, Float_t& c3, Float_t& c4, Float_t& c5) 
95       {c1 = fCutMaxC11; c2 = fCutMaxC22; c3 = fCutMaxC33; c4 = fCutMaxC44; c5 = fCutMaxC55;}
96   Float_t GetMaxNsigmaToVertex()     const   { return fCutNsigmaToVertex;}
97   Float_t GetMaxDCAToVertex()         const   { return fCutDCAToVertex;}
98   Float_t GetMaxDCAToVertexXY()       const   { return fCutDCAToVertexXY;}
99   Float_t GetMaxDCAToVertexZ()       const   { return fCutDCAToVertexZ;}
100   Bool_t  GetRequireSigmaToVertex( ) const   { return fCutSigmaToVertexRequired;}
101
102   void GetPRange(Float_t& r1, Float_t& r2)   {r1=fPMin;   r2=fPMax;}
103   void GetPtRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  {r1=fPtMin;  r2=fPtMax;}
104   void GetPxRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  {r1=fPxMin;  r2=fPxMax;}
105   void GetPyRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  {r1=fPyMin;  r2=fPyMax;}
106   void GetPzRange(Float_t& r1, Float_t& r2)  {r1=fPzMin;  r2=fPzMax;}
107   void GetEtaRange(Float_t& r1, Float_t& r2) {r1=fEtaMin; r2=fEtaMax;}
108   void GetRapRange(Float_t& r1, Float_t& r2) {r1=fRapMin; r2=fRapMax;}
109
110   // track kinmatic cut setters
111   void SetPRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)       {fPMin=r1;   fPMax=r2;}
112   void SetPtRange(Float_t r1=0, Float_t r2=1e10)      {fPtMin=r1;  fPtMax=r2;}
113   void SetPxRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPxMin=r1;  fPxMax=r2;}
114   void SetPyRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPyMin=r1;  fPyMax=r2;}
115   void SetPzRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10)  {fPzMin=r1;  fPzMax=r2;}
116   void SetEtaRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fEtaMin=r1; fEtaMax=r2;}
117   void SetRapRange(Float_t r1=-1e10, Float_t r2=1e10) {fRapMin=r1; fRapMax=r2;}
118
119   //######################################################
120   void SetHistogramsOn(Bool_t b=kFALSE) {fHistogramsOn = b;}
121   void DefineHistograms(Int_t color=1);
122   virtual Bool_t LoadHistograms(const Char_t* dir = 0);
123   void SaveHistograms(const Char_t* dir = 0);
124   void DrawHistograms();
125
126   static Float_t GetSigmaToVertex(AliESDtrack* esdTrack);
127   
128   static void EnableNeededBranches(TTree* tree);
129
130   // void SaveQualityCuts(Char_t* file)
131   // void LoadQualityCuts(Char_t* file)
132
133         TH1* GetDZNormalized(Int_t i) const { return fhDZNormalized[i]; }
134
135 protected:
136   void Init(); // sets everything to 0
137   Bool_t CheckITSClusterRequirement(ITSClusterRequirement req, Bool_t clusterL1, Bool_t clusterL2);
138   
139   enum { kNCuts = 27 };
140
141   //######################################################
142   // esd track quality cuts
143   static const Char_t* fgkCutNames[kNCuts]; //! names of cuts (for internal use)
144
145   Int_t   fCutMinNClusterTPC;         // min number of tpc clusters
146   Int_t   fCutMinNClusterITS;         // min number of its clusters
147   
148   ITSClusterRequirement fCutClusterRequirementITS[3];  // detailed ITS cluster requirements for (SPD, SDD, SSD)
149
150   Float_t fCutMaxChi2PerClusterTPC;   // max tpc fit chi2 per tpc cluster
151   Float_t fCutMaxChi2PerClusterITS;   // max its fit chi2 per its cluster
152
153   Float_t fCutMaxC11;                 // max cov. matrix diag. elements (res. y^2)
154   Float_t fCutMaxC22;                 // max cov. matrix diag. elements (res. z^2)
155   Float_t fCutMaxC33;                 // max cov. matrix diag. elements (res. sin(phi)^2)
156   Float_t fCutMaxC44;                 // max cov. matrix diag. elements (res. tan(theta_dip)^2)
157   Float_t fCutMaxC55;                 // max cov. matrix diag. elements (res. 1/pt^2)
158
159   Bool_t  fCutAcceptKinkDaughters;    // accepting kink daughters?
160   Bool_t  fCutRequireTPCRefit;        // require TPC refit
161   Bool_t  fCutRequireITSRefit;        // require ITS refit
162
163   // track to vertex cut
164   Float_t fCutNsigmaToVertex;         // max number of estimated sigma from track-to-vertex
165   Bool_t  fCutSigmaToVertexRequired;  // cut track if sigma from track-to-vertex could not be calculated
166   Float_t fCutDCAToVertex;            // track-to-vertex cut in absolute distance
167   Float_t fCutDCAToVertexXY;          // track-to-vertex cut in absolute distance in xy-plane
168   Float_t fCutDCAToVertexZ;           // track-to-vertex cut in absolute distance in z-plane
169
170   // esd kinematics cuts
171   Float_t fPMin,   fPMax;             // definition of the range of the P
172   Float_t fPtMin,  fPtMax;            // definition of the range of the Pt
173   Float_t fPxMin,  fPxMax;            // definition of the range of the Px
174   Float_t fPyMin,  fPyMax;            // definition of the range of the Py
175   Float_t fPzMin,  fPzMax;            // definition of the range of the Pz
176   Float_t fEtaMin, fEtaMax;           // definition of the range of the eta
177   Float_t fRapMin, fRapMax;           // definition of the range of the y
178
179   //######################################################
180   // diagnostics histograms
181   Bool_t fHistogramsOn;               // histograms on/off
182
183   TH1F* fhNClustersITS[2];            //->
184   TH1F* fhNClustersTPC[2];            //->
185
186   TH1F* fhChi2PerClusterITS[2];       //->
187   TH1F* fhChi2PerClusterTPC[2];       //->
188
189   TH1F* fhC11[2];                     //->
190   TH1F* fhC22[2];                     //->
191   TH1F* fhC33[2];                     //->
192   TH1F* fhC44[2];                     //->
193   TH1F* fhC55[2];                     //->
194
195   TH1F* fhDXY[2];                     //->
196   TH1F* fhDZ[2];                      //->
197   TH1F* fhDXYDZ[2];                   //-> absolute distance sqrt(dxy**2 + dz**2) to vertex
198   TH2F* fhDXYvsDZ[2];                 //->
199
200   TH1F* fhDXYNormalized[2];           //->
201   TH1F* fhDZNormalized[2];            //->
202   TH2F* fhDXYvsDZNormalized[2];       //->
203   TH1F* fhNSigmaToVertex[2];          //->
204
205   TH1F* fhPt[2];                      //-> pt of esd tracks
206   TH1F* fhEta[2];                     //-> eta of esd tracks
207
208   TF1*  ffDTheoretical;               //-> theoretical distance to vertex normalized (2d gauss)
209
210   TH1F*  fhCutStatistics;             //-> statistics of what cuts the tracks did not survive
211   TH2F*  fhCutCorrelation;            //-> 2d statistics plot
212
213   ClassDef(AliESDtrackCuts, 3)
214 };
215
216
217 #endif