PWGHF/vertexingHF/AliAODPidHF.h

   1 #ifndef ALIAODPIDHF_H
   2 #define ALIAODPIDHF_H
   3
   4 /* Copyright(c) 1998-2006, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   6
   7 /* $Id$ */
   8
   9 //***********************************************************
  10 //// Class AliAODPidHF
  11 //// class for PID with AliAODRecoDecayHF
  12 //// Authors: D. Caffarri caffarri@pd.infn.it, A.Dainese andrea.dainese@pd.infn.it, S. Dash dash@to.infn.it, F. Prino prino@to.infn.it, R. Romita r.romita@gsi.de, Y. Wang yifei@pi0.physi.uni-heidelberg.de,  J. van der Maarel j.vandermaarel@cern.ch
  13 ////***********************************************************
  14
  15 #include <TString.h>
  16 #include <TH1F.h>
  17 #include <TObject.h>
  18 #include "AliAODTrack.h"
  19 #include "AliPIDResponse.h"
  20 #include "AliPIDCombined.h"
  21 #include "AliPID.h"
  22
  23 class AliAODPidHF : public TObject{
  24
  25 public:
  26
  27   enum ECombDetectors {
  28     kTPC,
  29     kTOF,
  30     kTPCTOF,
  31     kTPCITS
  32   };
  33
  34   AliAODPidHF();
  35   AliAODPidHF(const AliAODPidHF& pid);
  36   virtual ~AliAODPidHF();
  37
  38   //Setters
  39   void SetSigma(Double_t *sigma){
  40     for(Int_t i=0; i<fnNSigma; i++) fnSigma[i]=sigma[i];
  41   }
  42   void SetSigma(Int_t idet,Double_t sigma){fnSigma[idet]=sigma;return;}
  43   void SetSigmaForTPC(Double_t *sigma){for(Int_t i=0;i<3;i++) fnSigma[i]=sigma[i];return;}
  44   void SetSigmaForTPCCompat(Double_t sigma){fnSigmaCompat[0]=sigma;return;}
  45   void SetSigmaForTOFCompat(Double_t sigma){fnSigmaCompat[1]=sigma;return;}
  46   void SetSigmaForTOF(Double_t sigma){fnSigma[3]=sigma;return;}
  47   void SetSigmaForITS(Double_t sigma){fnSigma[4]=sigma;return;}
  48   void SetTofSigma(Double_t sigma){fTOFSigma=sigma;return;}
  49
  50   void SetCutOnTOFmismatchProb(Double_t cut=0.01){fCutTOFmismatch=cut;}
  51   void DisableCutOnTOFmismatchProb(){fCutTOFmismatch=999.;}
  52
  53   void SetMinNClustersTPCPID(Int_t minc) {fMinNClustersTPCPID=minc;}
  54
  55   void SetCombinednSigmaCutForPiKP(Float_t sigpi, Float_t sigk, Float_t sigp){
  56     fMaxnSigmaCombined[0]=sigpi;
  57     fMaxnSigmaCombined[1]=sigk;
  58     fMaxnSigmaCombined[2]=sigp;
  59   }
  60   void SetTPCnSigmaRangeForPions(Float_t smin, Float_t smax){
  61     fMinnSigmaTPC[0]=smin;
  62     fMaxnSigmaTPC[0]=smax;
  63   }
  64   void SetTOFnSigmaRangeForPions(Float_t smin, Float_t smax){
  65     fMinnSigmaTOF[0]=smin;
  66     fMaxnSigmaTOF[0]=smax;
  67   }
  68   void SetTPCnSigmaRangeForKaons(Float_t smin, Float_t smax){
  69     fMinnSigmaTPC[1]=smin;
  70     fMaxnSigmaTPC[1]=smax;
  71   }
  72   void SetTOFnSigmaRangeForKaons(Float_t smin, Float_t smax){
  73     fMinnSigmaTOF[1]=smin;
  74     fMaxnSigmaTOF[1]=smax;
  75   }
  76   void SetTPCnSigmaRangeForProtons(Float_t smin, Float_t smax){
  77     fMinnSigmaTPC[2]=smin;
  78     fMaxnSigmaTPC[2]=smax;
  79   }
  80   void SetTOFnSigmaRangeForProtons(Float_t smin, Float_t smax){
  81     fMinnSigmaTOF[2]=smin;
  82     fMaxnSigmaTOF[2]=smax;
  83   }
  84
  85   void SetPriors(Double_t *priors){fPriors=priors;return;}
  86   void SetPLimit(Double_t *plim){for(Int_t i=0;i<fnPLimit;i++) fPLimit[i]=plim[i];return;}
  87   void SetPLimit(Double_t *plim,Int_t npLim){fnPLimit=npLim;for(Int_t i=0;i<fnPLimit;i++) fPLimit[i]=plim[i];return;}
  88   void SetAsym(Bool_t asym){fAsym=asym;return;}
  89   void SetUseAsymmnSigmaTOF(Double_t nsmin, Double_t nsmax, Double_t nscompmin, Double_t nscompmax){
  90     fUseAsymTOF=kTRUE;
  91     fLownSigmaTOF=nsmin; fUpnSigmaTOF=nsmax;
  92     fLownSigmaCompatTOF=nscompmin; fUpnSigmaCompatTOF=nscompmax;
  93   }
  94   void SetTPC(Bool_t tpc){fTPC=tpc;return;}
  95   void SetTOF(Bool_t tof){fTOF=tof;return;}
  96   void SetITS(Bool_t its){fITS=its;return;}
  97   void SetTRD(Bool_t trd){fTRD=trd;return;}
  98   void SetMatch(Int_t match){fMatch=match;return;}
  99   void SetForceTOFforKaons(Bool_t forceTOF){fForceTOFforKaons=forceTOF;return;}
 100   void SetCompat(Bool_t comp){fCompat=comp;return;}
 101   void SetMC(Bool_t mc){fMC=mc;return;}
 102   void SetMClowenpp2011(Bool_t mc){fMCLowEn2011=mc;return;}
 103   void SetOnePad(Bool_t onepad){fOnePad=onepad;return;}
 104   void SetppLowEn2011(Bool_t opt){fppLowEn2011=opt;return;}
 105   void SetPbPb(Bool_t pbpb){fPbPb=pbpb;return;}
 106   void SetPCompatTOF(Double_t pTOF){fPCompatTOF=pTOF;return;}
 107   void SetTOFdecide(Bool_t tOFdecide){fTOFdecide=tOFdecide;return;}
 108   void SetOldPid(Bool_t oldPid){fOldPid=oldPid;return;}
 109   void SetPtThresholdTPC(Double_t ptThresholdTPC){fPtThresholdTPC=ptThresholdTPC;return;}
 110   void SetMaxTrackMomForCombinedPID(Double_t mom){fMaxTrackMomForCombinedPID=mom;}
 111   void SetPidResponse(AliPIDResponse *pidResp) {fPidResponse=pidResp;return;}
 112   void SetCombDetectors(ECombDetectors pidComb) {
 113     fCombDetectors=pidComb;
 114   }
 115   void SetPionPriorHisto(TH1F* histo){
 116     if(fPriorsH[AliPID::kPion]) delete fPriorsH[AliPID::kPion];
 117     fPriorsH[AliPID::kPion] = new TH1F(*histo);
 118   }
 119   void SetKaonPriorHisto(TH1F* histo){
 120     if(fPriorsH[AliPID::kKaon]) delete fPriorsH[AliPID::kKaon];
 121     fPriorsH[AliPID::kKaon] = new TH1F(*histo);
 122   }
 123   void SetProtonPriorHisto(TH1F* histo){
 124     if(fPriorsH[AliPID::kProton]) delete fPriorsH[AliPID::kProton];
 125     fPriorsH[AliPID::kProton] = new TH1F(*histo);
 126   }
 127
 128
 129   //Getters
 130
 131   Int_t GetnSigmaTPC(AliAODTrack *track, Int_t species, Double_t &sigma) const;
 132   Int_t GetnSigmaTOF(AliAODTrack *track, Int_t species, Double_t &sigma) const;
 133   Int_t GetnSigmaITS(AliAODTrack *track, Int_t species, Double_t &sigma) const;
 134   Double_t GetSigma(Int_t idet) const{return fnSigma[idet];}
 135   Double_t GetTofSigma() const{return fTOFSigma;}
 136   //void GetPriors(Double_t *priors) const{priors=fPriors;return;}
 137   //void GetPLimit(Double_t *plim) const{plim=fPLimit;}
 138   void GetPriors(Double_t *priors) const{for(Int_t i=0;i<fnPriors;i++){priors[i]=fPriors[i];}return;}
 139   void GetPLimit(Double_t *plim) const{for(Int_t i=0;i<fnPLimit;i++){plim[i]=fPLimit[i];}return;}
 140   Bool_t GetAsym() const{return fAsym;}
 141   Bool_t GetTPC() const{return fTPC;}
 142   Bool_t GetTOF() const{return fTOF;}
 143   Bool_t GetITS() const{return fITS;}
 144   Bool_t GetTRD() const{return fTRD;}
 145   Int_t GetMatch() const{return fMatch;}
 146   Bool_t GetForceTOFforKaons() const{return fForceTOFforKaons;}
 147   Bool_t GetCompat() const{return fCompat;}
 148   Bool_t GetMC() const{return fMC;}
 149   Bool_t GetOnePad() const{return fOnePad;}
 150   Bool_t GetppLowEn2011() const {return fppLowEn2011;}
 151   Bool_t GetMCLowEn2011() const {return fMCLowEn2011;}
 152   Bool_t GetPbPb() const{return fPbPb;}
 153   Bool_t GetTOFdecide() const{return fTOFdecide;}
 154   Double_t GetPCompatTOF() const{return fPCompatTOF;}
 155   Double_t GetnSigmaCompatTPC() const{return fnSigmaCompat[0];}
 156   Double_t GetnSigmaCompatTOF() const{return fnSigmaCompat[1];}
 157   Bool_t GetOldPid(){return fOldPid;}
 158   Double_t GetPtThresholdTPC(){return fPtThresholdTPC;}
 159   Double_t GetMaxTrackMomForCombinedPID(){return fMaxTrackMomForCombinedPID;}
 160   AliPIDResponse *GetPidResponse() const {return fPidResponse;}
 161   AliPIDCombined *GetPidCombined() const {return fPidCombined;}
 162   ECombDetectors GetCombDetectors() const {
 163     return fCombDetectors;
 164   }
 165   Bool_t GetUseCombined() {return fUseCombined;}
 166   Bool_t GetDefaultPriors() {return fDefaultPriors;}
 167
 168   Int_t RawSignalPID (AliAODTrack *track, TString detector) const;
 169   Bool_t IsKaonRaw (AliAODTrack *track, TString detector) const;
 170   Bool_t IsPionRaw (AliAODTrack *track, TString detector) const;
 171   Bool_t IsProtonRaw (AliAODTrack *track, TString detector) const;
 172   Bool_t IsElectronRaw (AliAODTrack *track, TString detector) const;
 173   void CombinedProbability(AliAODTrack *track,Bool_t *type) const; //0 = pion, 1 = kaon, 2 = proton
 174   Bool_t CheckStatus(AliAODTrack *track,TString detectors) const;
 175
 176   Bool_t CheckITSPIDStatus(AliAODTrack *track) const;
 177   Bool_t CheckTPCPIDStatus(AliAODTrack *track) const;
 178   Bool_t CheckTOFPIDStatus(AliAODTrack *track) const;
 179   Bool_t CheckTRDPIDStatus(AliAODTrack *track) const;
 180
 181   Bool_t TPCRawAsym(AliAODTrack* track,Int_t specie) const;
 182   Int_t MatchTPCTOF(AliAODTrack *track,Int_t specie);
 183
 184   Int_t MakeRawPid(AliAODTrack *track,Int_t specie); //general method to perform PID using raw signals
 185
 186   Bool_t IsTOFPiKexcluded(AliAODTrack *track,Double_t nsigmaK);
 187
 188   Bool_t IsExcluded(AliAODTrack *track, Int_t labelTrack, Double_t nsigmaCut, TString detector);
 189
 190   void GetTPCBetheBlochParams(Double_t alephParameters[5]) const;
 191   void SetBetheBloch();
 192   // method for AliPIDCombined object
 193   void SetSelectedSpecies(Int_t ispecies = AliPID::kSPECIES){GetPidCombined()->SetSelectedSpecies(ispecies);};
 194   void SetPriorDistribution(AliPID::EParticleType type,TH1F *prior);
 195   void DrawPrior(AliPID::EParticleType type);
 196   void SetPriorsHistos(TString priorFileName);
 197   void SetUpCombinedPID();
 198   void SetUseCombined(Bool_t useCombined=kTRUE) {fUseCombined=useCombined;}
 199   void SetUseDefaultPriors(Bool_t defaultP)         {fDefaultPriors=defaultP;}
 200   Int_t ApplyPidTPCRaw(AliAODTrack *track,Int_t specie) const;
 201   Int_t ApplyPidTOFRaw(AliAODTrack *track,Int_t specie) const;
 202   Int_t ApplyPidITSRaw(AliAODTrack *track,Int_t specie) const;
 203   Int_t ApplyTOFCompatibilityBand(AliAODTrack *track,Int_t specie) const;
 204
 205   void PrintAll() const;
 206
 207   //Assymetric PID using histograms
 208   void SetIdBand(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector, TH1F *min, TH1F *max);
 209   void SetIdBand(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector, TF1 *min, TF1 *max);
 210   void SetCompBand(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector, TH1F *min, TH1F *max);
 211   void SetCompBand(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector, TF1 *min, TF1 *max);
 212   Bool_t CheckDetectorPIDStatus(AliPIDResponse::EDetector detector, AliAODTrack *track);
 213   Float_t NumberOfSigmas(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector, AliAODTrack *track);
 214   Int_t CheckBands(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector, AliAODTrack *track);
 215   TF1 *GetIdBandMin(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector) { return fIdBandMin[((int) specie)][((int) detector)]; }
 216   TF1 *GetIdBandMax(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector) { return fIdBandMax[((int) specie)][((int) detector)]; }
 217   TF1 *GetCompBandMin(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector) { return fCompBandMin[((int) specie)][((int) detector)]; }
 218   TF1 *GetCompBandMax(AliPID::EParticleType specie, AliPIDResponse::EDetector detector) { return fCompBandMax[((int) specie)][((int) detector)]; }
 219
 220   //Some suggested asymmetric PID
 221   void SetShiftedAsymmetricPID();
 222   void SetIdAsymmetricPID();
 223   void SetIdCompAsymmetricPID();
 224
 225 protected:
 226
 227
 228 private:
 229
 230   AliAODPidHF& operator=(const AliAODPidHF& pid);
 231
 232   Int_t fnNSigma; // number of sigmas
 233   Double_t *fnSigma; // [fnNSigma], sigma for the raw signal PID: 0-2 for TPC, 3 for TOF, 4 for ITS
 234   Double_t fTOFSigma; // TOF precision
 235   Double_t fCutTOFmismatch; // Cut of TOF mismatch probability
 236   UInt_t fMinNClustersTPCPID;       // Minimum TPC PID clusters cut
 237   Int_t fnPriors; //number of priors
 238   Double_t *fPriors; // [fnPriors], set of priors
 239   Int_t fnPLimit; //number of Plimit
 240   Double_t *fPLimit; // [fnPLimit], limit of p intervals for asimmetric PID: fPLimit<p[0], fPLimit[0]<p<fPLimit[1], p>fPLimit[1]
 241   Bool_t fAsym; // asimmetric PID required
 242   Bool_t fTPC; //switch to include or exclude TPC
 243   Bool_t fTOF; // switch to include or exclude TOF
 244   Bool_t fITS; //switch to include or exclude ITS
 245   Bool_t fTRD; // switch to include or exclude TRD
 246   Int_t fMatch; //switch to combine the info from more detectors: 1 = || , 2 = &, 3 = p region
 247   Bool_t fForceTOFforKaons; // force TOF for kaons in mode fMatch==5
 248   Bool_t fCompat; // compatibility region : useful only if fMatch=1
 249   Double_t fPCompatTOF; //  compatibility p limit for TOF
 250   Bool_t fUseAsymTOF; // flag for using asymmetrig nSigmaCut in TOF for fMatch==1
 251   Double_t fLownSigmaTOF;  // lower nsigma TOF (for fUseAsymTOF)
 252   Double_t fUpnSigmaTOF;  // upper nsigma TOF (for fUseAsymTOF)
 253   Double_t fLownSigmaCompatTOF;  // lower nsigma TOF (for fUseAsymTOF)
 254   Double_t fUpnSigmaCompatTOF;  // upper nsigma TOF (for fUseAsymTOF)
 255   Int_t fnNSigmaCompat; // number of sigmas
 256   Double_t *fnSigmaCompat; //[fnNSigmaCompat]  0: n sigma for TPC compatibility band, 1: for TOF
 257   Double_t fMaxnSigmaCombined[3];  // nSigma cut for pi,K,p (TPC^2+TOF^2)
 258   Double_t fMinnSigmaTPC[3]; //min. of nSigma range for pi,K,p in TPC (match==5)
 259   Double_t fMaxnSigmaTPC[3]; //max. of nSigma range for pi,K,p in TPC (match==5)
 260   Double_t fMinnSigmaTOF[3]; //min. of nSigma range for pi,K,p in TOF (match==5)
 261   Double_t fMaxnSigmaTOF[3]; //max. of nSigma range for pi,K,p in TOF (match==5)
 262   Bool_t fMC; // MC(kTRUE) or real data (kFALSE, default option)
 263   Bool_t fOnePad; //  real data with one pad clusters
 264   Bool_t fMCLowEn2011; //  MC for low energy MC
 265   Bool_t fppLowEn2011; //  Data for low energy pp 2011
 266   Bool_t fPbPb; //  real data PbPb
 267   Bool_t fTOFdecide; //  real data PbPb
 268   Bool_t fOldPid; //  old PID method implemented
 269   Double_t fPtThresholdTPC; //  pT threshold to use TPC PID
 270   Double_t fMaxTrackMomForCombinedPID; // momentum threshold to use PID
 271   AliPIDResponse *fPidResponse; //! pid response
 272   AliPIDCombined* fPidCombined; //! combined PID object
 273
 274   AliTPCPIDResponse* fTPCResponse; //! TPC response
 275
 276   TH1F* fPriorsH[AliPID::kSPECIES]; // priors histos
 277   ECombDetectors fCombDetectors; // detectors to be involved for combined PID
 278   Bool_t fUseCombined; // detectors to be involved for combined PID
 279   Bool_t fDefaultPriors; // use default priors for combined PID
 280
 281   //Storage of identification/compatibility band for different species and detectors:
 282   TF1 *fIdBandMin[AliPID::kSPECIES][4];
 283   TF1 *fIdBandMax[AliPID::kSPECIES][4];
 284   TF1 *fCompBandMin[AliPID::kSPECIES][4];
 285   TF1 *fCompBandMax[AliPID::kSPECIES][4];
 286
 287   ClassDef(AliAODPidHF,24) // AliAODPid for heavy flavor PID
 288
 289 };
 290
 291 struct HistFunc {
 292    HistFunc(TH1F *f): fHist(f) {}
 293    double operator() (double *x, double * ) const {
 294       TAxis *axis = fHist->GetXaxis();
 295       Int_t bin = axis->FindBin(x[0]);
 296       if (x[0] == axis->GetXmax()) {
 297         bin = axis->GetNbins();
 298       }
 299       return fHist->GetBinContent(bin);
 300
 301    }
 302    TH1F *fHist;
 303 };
 304
 305 #endif
 306