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 /* $Id$ */
   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 "AliMUONConstants.h"
  17 #include "AliAnalysisTaskSE.h"
  18
  19 class TH1;
  20 class TH2;
  21 class TGraphErrors;
  22 class TObjArray;
  23 class TList;
  24 class AliMUONTrack;
  25 class AliMUONTrackParam;
  26 class AliMUONGeometryTransformer;
  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   virtual void   UserCreateOutputObjects();
  80   virtual void   UserExec(Option_t *);
  81   virtual void   NotifyRun();
  82   virtual void   Terminate(Option_t *);
  83
  84 private:
  85
  86   /// Not implemented
  87   AliAnalysisTaskMuonResolution(const AliAnalysisTaskMuonResolution& rhs);
  88   /// Not implemented
  89   AliAnalysisTaskMuonResolution& operator = (const AliAnalysisTaskMuonResolution& rhs);
  90
  91   void ModifyClusters(AliMUONTrack& track);
  92   void Zoom(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.01);
  93   void ZoomLeft(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.02);
  94   void ZoomRight(TH1* h, Double_t fractionCut = 0.02);
  95   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);
  96   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);
  97   void FillSigmaClusterVsP(const TH2* hIn, const TH2* hOut, TGraphErrors* g, Bool_t zoom = kTRUE);
  98   void Cov2CovP(const AliMUONTrackParam &param, TMatrixD &covP);
  99   UInt_t BuildTriggerWord(const TString& FiredTriggerClasses);
 100
 101 private:
 102
 103   enum eResiduals {
 104     kResidualPerChClusterIn             = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution per chamber (cluster attached to the track)
 105     kResidualPerChClusterOut            = 2,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution per chamber (cluster not attached to the track)
 106     kTrackResPerCh                      = 4,  ///< track resolution-X/Y per chamber
 107     kMCSPerCh                           = 6,  ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per chamber
 108     kClusterRes2PerCh                   = 8,  ///< cluster X/Y-resolution per chamber
 109     kResidualPerDEClusterIn             = 10, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per DE (cluster attached to the track)
 110     kResidualPerDEClusterOut            = 12, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per DE (cluster not attached to the track)
 111     kTrackResPerDE                      = 14, ///< track resolution-X/Y per DE
 112     kMCSPerDE                           = 16, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per DE
 113     kResidualPerHalfChClusterIn         = 18, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per half chamber (cluster attached to the track)
 114     kResidualPerHalfChClusterOut        = 20, ///< cluster-track residual-X/Y distribution per half chamber (cluster not attached to the track)
 115     kTrackResPerHalfCh                  = 22, ///< track resolution-X/Y per half chamber
 116     kMCSPerHalfCh                       = 24, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per half chamber
 117     kLocalChi2PerCh                     = 26, ///< local chi2-X/Y/total distribution per chamber
 118     kLocalChi2PerDE                     = 29  ///< local chi2-X/Y/total distribution per DE
 119   };
 120
 121   enum eResidualsVsP {
 122     kResidualInChVsPClusterIn           = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus momentum (cluster attached to the track)
 123     kResidualInChVsPClusterOut          = 20  ///< cluster-track residual-X/Y distribution in chamber i versus momentum (cluster not attached to the track)
 124   };
 125
 126   enum eLocalChi2 {
 127     kLocalChi2PerChMean                 = 0,  ///< local chi2-X/Y/total per chamber: mean
 128     kLocalChi2PerDEMean                 = 3   ///< local chi2-X/Y/total per DE: mean
 129   };
 130
 131   enum eChamberRes {
 132     kResidualPerChMeanClusterIn         = 0,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: mean (cluster in)
 133     kResidualPerChMeanClusterOut        = 2,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: mean (cluster out)
 134     kResidualPerChSigmaClusterIn        = 4,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: sigma (cluster in)
 135     kResidualPerChSigmaClusterOut       = 6,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: sigma (cluster out)
 136     kResidualPerChDispersionClusterOut  = 8,  ///< cluster-track residual-X/Y per chamber: dispersion (cluster out)
 137     kCombinedResidualPerChSigma         = 10, ///< combined cluster-track residual-X/Y per chamber
 138     kCombinedResidualSigmaVsP           = 12, ///< cluster X/Y-resolution per chamber versus momentum
 139     kTrackResPerChMean                  = 14, ///< track X/Y-resolution per chamber
 140     kMCSPerChMean                       = 16, ///< MCS X/Y-dispersion of extrapolated track per chamber
 141     kClusterResPerCh                    = 18, ///< cluster X/Y-resolution per chamber
 142     kCalcClusterResPerCh                = 20, ///< calculated cluster X/Y-resolution per chamber
 143     kResidualPerDEMeanClusterIn         = 22, ///< cluster-track residual-X/Y per DE: mean (cluster in)
 144     kResidualPerDEMeanClusterOut        = 24, ///< cluster-track residual-X/Y per DE: mean (cluster out)
 145     kCombinedResidualPerDESigma         = 26, ///< combined cluster-track residual-X/Y per DE
 146     kClusterResPerDE                    = 28, ///< cluster X/Y-resolution per DE
 147     kResidualPerHalfChMeanClusterIn     = 30, ///< cluster-track residual-X/Y per half chamber: mean (cluster in)
 148     kResidualPerHalfChMeanClusterOut    = 32, ///< cluster-track residual-X/Y per half chamber: mean (cluster out)
 149     kCombinedResidualPerHalfChSigma     = 34, ///< combined cluster-track residual-X/Y per half chamber
 150     kClusterResPerHalfCh                = 36  ///< cluster X/Y-resolution per half chamber
 151   };
 152
 153   enum eTrackRes {
 154     kUncorrPRes                         = 0,  ///< muon momentum reconstructed resolution at first cluster vs p
 155     kPRes                               = 1,  ///< muon momentum reconstructed resolution at vertex vs p
 156     kUncorrPtRes                        = 2,  ///< muon transverse momentum reconstructed resolution at first cluster vs p
 157     kPtRes                              = 3,  ///< muon transverse momentum reconstructed resolution at vertex vs p
 158     kUncorrSlopeRes                     = 4,  ///< muon slope-X/Y reconstructed resolution at first cluster vs p
 159     kSlopeRes                           = 6   ///< muon slope-X/Y reconstructed resolution at vertex vs p
 160   };
 161
 162   enum eCanvases {
 163     kResPerCh                           = 0,  ///< summary canvas
 164     kResPerChVsP                        = 1,  ///< summary canvas
 165     kResPerDE                           = 2,  ///< summary canvas
 166     kResPerHalfCh                       = 3   ///< summary canvas
 167   };
 168
 169   static const Int_t fgkMinEntries; ///< minimum number of entries needed to compute resolution
 170
 171   TObjArray*  fResiduals;    //!< List of residual histos
 172   TObjArray*  fResidualsVsP; //!< List of residual vs. p histos
 173   TObjArray*  fLocalChi2;    //!< List of plots related to local chi2 per chamber/DE
 174   TObjArray*  fChamberRes;   //!< List of plots related to chamber/DE resolution
 175   TObjArray*  fTrackRes;     //!< List of plots related to track resolution (p, pT, ...)
 176   TObjArray*  fCanvases;     //!< List of canvases summarizing the results
 177
 178   Double_t fClusterResNB[10]; ///< cluster resolution in non-bending direction
 179   Double_t fClusterResB[10];  ///< cluster resolution in bending direction
 180
 181   TString  fDefaultStorage;        ///< location of the default OCDB storage
 182   Int_t    fNEvents;               //!< number of processed events
 183   Bool_t   fShowProgressBar;       ///< show the progression bar
 184   Bool_t   fPrintClResPerCh;       ///< print the cluster resolution per chamber
 185   Bool_t   fPrintClResPerDE;       ///< print the cluster resolution per DE
 186   TF1*     fGaus;                  ///< gaussian function to fit the residuals
 187   Double_t fMinMomentum;           ///< use only tracks with momentum higher than this value
 188   Bool_t   fSelectPhysics;         ///< use only tracks passing the physics selection
 189   Bool_t   fMatchTrig;             ///< use only tracks matched with trigger
 190   Bool_t   fApplyAccCut;           ///< use only tracks passing the acceptance cuts (Rabs, eta)
 191   Bool_t   fSelectTrigger;         ///< use only tracks passing the trigger selection
 192   UInt_t   fTriggerMask;           ///< trigger mask to be used when selecting tracks
 193   Int_t    fExtrapMode;            ///< extrapolation mode to get the track parameters and covariances at a given cluster
 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]) const
 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