ITS/AliITStrackMI.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 //-------------------------------------------------------------------------
  17 //                Implementation of the ITS track class
  18 //
  19 //          Origin: Marian Ivanov, CERN, Marian.Ivanov@cern.ch
  20 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
  21 //-------------------------------------------------------------------------
  22
  23 #include <TMatrixD.h>
  24
  25 #include <TMath.h>
  26
  27 #include "AliCluster.h"
  28 #include "AliESDtrack.h"
  29 #include "AliITStrackMI.h"
  30
  31 ClassImp(AliITStrackMI)
  32
  33 const Int_t kWARN=5;
  34
  35 //____________________________________________________________________________
  36 AliITStrackMI::AliITStrackMI():AliITStrackV2(),
  37   fNUsed(0),
  38   fNSkipped(0),
  39   fNDeadZone(0),
  40   fDeadZoneProbability(0),
  41   fReconstructed(kFALSE),
  42   fConstrain(kFALSE)
  43 {
  44     for(Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fClIndex[i]=-1;
  45     for(Int_t i=0; i<6; i++) { fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
  46     for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0; fChi2MIP[i]=0;}
  47     fD[0]=0; fD[1]=0;
  48     fExpQ=40;
  49     fdEdxMismatch=0;
  50     fChi22=0;
  51 }
  52
  53 //____________________________________________________________________________
  54 AliITStrackMI::AliITStrackMI(AliESDtrack& t,Bool_t c) throw (const Char_t *) :
  55 AliITStrackV2(t,c) {
  56   //------------------------------------------------------------------
  57   // Conversion ESD track -> ITS track.
  58   // If c==kTRUE, create the ITS track out of the constrained params.
  59   //------------------------------------------------------------------
  60   fNUsed = 0;
  61   fReconstructed = kFALSE;
  62   fNSkipped =0;
  63   fNDeadZone = 0;
  64   fDeadZoneProbability = 0;
  65   for(Int_t i=0; i<6; i++) {fClIndex[i]=-1; fNy[i]=0; fNz[i]=0; fNormQ[i]=0; fNormChi2[i]=1000;}
  66   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=0; fDz[i]=0; fSigmaY[i]=0; fSigmaZ[i]=0;fChi2MIP[i]=0;}
  67   fD[0]=0; fD[1]=0;
  68   fExpQ=40;
  69   fConstrain = kFALSE;
  70   fdEdxMismatch=0;
  71   fChi22 =0;
  72
  73   //if (!Invariant()) throw "AliITStrackV2: conversion failed !\n";
  74
  75 }
  76
  77 void AliITStrackMI::UpdateESDtrack(ULong_t flags) {
  78   fESDtrack->UpdateTrackParams(this,flags);
  79   if (flags == AliESDtrack::kITSin) fESDtrack->SetITSChi2MIP(fChi2MIP);
  80 }
  81
  82 //____________________________________________________________________________
  83 AliITStrackMI::AliITStrackMI(const AliITStrackMI& t) : AliITStrackV2(t) {
  84   //------------------------------------------------------------------
  85   //Copy constructor
  86   //------------------------------------------------------------------
  87   fNUsed = t.fNUsed;
  88   fReconstructed = t.fReconstructed;
  89   fNSkipped = t.fNSkipped;
  90   fNDeadZone = t.fNDeadZone;
  91   fDeadZoneProbability = t.fDeadZoneProbability;
  92   fLab = t.fLab;
  93   fFakeRatio = t.fFakeRatio;
  94   fdEdxMismatch = t.fdEdxMismatch;
  95   fChi22 = t.fChi22;
  96
  97
  98   fD[0]=t.fD[0]; fD[1]=t.fD[1];
  99   fExpQ= t.fExpQ;
 100   for(Int_t i=0; i<6; i++) {
 101     fClIndex[i]= t.fClIndex[i]; fNy[i]=t.fNy[i]; fNz[i]=t.fNz[i]; fNormQ[i]=t.fNormQ[i]; fNormChi2[i] = t.fNormChi2[i];
 102   }
 103   for(Int_t i=0; i<12; i++) {fDy[i]=t.fDy[i]; fDz[i]=t.fDz[i];
 104     fSigmaY[i]=t.fSigmaY[i]; fSigmaZ[i]=t.fSigmaZ[i];fChi2MIP[i]=t.fChi2MIP[i];}
 105   fConstrain = t.fConstrain;
 106   //memcpy(fDy,t.fDy,6*sizeof(Float_t));
 107   //memcpy(fDz,t.fDz,6*sizeof(Float_t));
 108   //memcpy(fSigmaY,t.fSigmaY,6*sizeof(Float_t));
 109   //memcpy(fSigmaZ,t.fSigmaZ,6*sizeof(Float_t));
 110   //memcpy(fChi2MIP,t.fChi2MIP,12*sizeof(Float_t));
 111 }
 112
 113 //_____________________________________________________________________________
 114 Int_t AliITStrackMI::Compare(const TObject *o) const {
 115   //-----------------------------------------------------------------
 116   // This function compares tracks according to the their curvature
 117   //-----------------------------------------------------------------
 118   AliITStrackMI *t=(AliITStrackMI*)o;
 119   //Double_t co=TMath::Abs(t->Get1Pt());
 120   //Double_t c =TMath::Abs(Get1Pt());
 121   Double_t co=t->GetSigmaY2()*t->GetSigmaZ2()*(0.5+TMath::Sqrt(0.5*t->fD[0]*t->fD[0]+t->fD[1]*t->fD[1]));
 122   Double_t c =GetSigmaY2()*GetSigmaZ2()*(0.5+TMath::Sqrt(0.5*fD[0]*fD[0]+fD[1]*fD[1]));
 123   if (c>co) return 1;
 124   else if (c<co) return -1;
 125   return 0;
 126 }
 127
 128
 129 Double_t AliITStrackMI::GetPredictedChi2MI(Double_t cy, Double_t cz, Double_t cerry, Double_t cerrz) const
 130 {
 131   //-----------------------------------------------------------------
 132   // This function calculates a predicted chi2 increment.
 133   //-----------------------------------------------------------------
 134   Double_t r00=cerry*cerry, r01=0., r11=cerrz*cerrz;
 135   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
 136   //
 137   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
 138   if (TMath::Abs(det) < 1.e-30) {
 139     Int_t n=GetNumberOfClusters();
 140     if (n>kWARN)
 141       Warning("GetPredictedChi2","Singular matrix (%d) !\n",n);
 142     return 1e10;
 143   }
 144   Double_t tmp=r00; r00=r11; r11=tmp; r01=-r01;
 145
 146   Double_t dy=cy - fP0, dz=cz - fP1;
 147
 148   return (dy*r00*dy + 2*r01*dy*dz + dz*r11*dz)/det;
 149 }
 150
 151 //____________________________________________________________________________
 152 Int_t AliITStrackMI::CorrectForMaterial(Double_t d, Double_t x0) {
 153   //------------------------------------------------------------------
 154   //This function corrects the track parameters for crossed material
 155   //------------------------------------------------------------------
 156   //  Double_t p2=(1.+ GetTgl()*GetTgl())/(Get1Pt()*Get1Pt());
 157   Double_t p2=(1.+ fP3*fP3)/(Get1Pt()*Get1Pt());
 158   Double_t et   = p2 + GetMass()*GetMass();
 159   Double_t beta2=p2/et;
 160   et = sqrt(et);
 161   d*=TMath::Sqrt((1.+ fP3*fP3)/(1.- fP2*fP2));
 162   //d*=TMath::Sqrt(1.+ fP3*fP3 +fP2*fP2/(1.- fP2*fP2));
 163
 164   //Multiple scattering******************
 165   if (d!=0) {
 166      Double_t theta2=14.1*14.1/(beta2*p2*1e6)*TMath::Abs(d);
 167      //Double_t theta2=1.0259e-6*14*14/28/(beta2*p2)*TMath::Abs(d)*9.36*2.33;
 168      fC22 += theta2*(1.- fP2*fP2)*(1. + fP3*fP3);
 169      fC33 += theta2*(1. + fP3*fP3)*(1. + fP3*fP3);
 170      fC43 += theta2*fP3*fP4*(1. + fP3*fP3);
 171      fC44 += theta2*fP3*fP4*fP3*fP4;
 172   }
 173
 174   //Energy losses************************
 175   if (x0!=0.) {
 176      d*=x0;
 177      //     Double_t dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
 178      //Double_t dE=0;
 179      Double_t dE = 0.265*0.153e-3*(39.2-55.6*beta2+28.7*beta2*beta2+27.41/beta2)*d;
 180      /*
 181      if (beta2/(1-beta2)>3.5*3.5){
 182        dE=0.153e-3/beta2*(log(3.5*5940)+0.5*log(beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
 183      }
 184      else{
 185        dE=0.153e-3/beta2*(log(5940*beta2/(1-beta2)) - beta2)*d;
 186        dE+=0.06e-3/(beta2*beta2)*d;
 187      }
 188      */
 189      fP4*=(1.- et/p2*dE);
 190      Double_t delta44 = (dE*fP4*et/p2);
 191      delta44*=delta44;
 192      fC44+= delta44/400.;
 193   }
 194
 195   if (!Invariant()) return 0;
 196
 197   return 1;
 198 }
 199
 200 //____________________________________________________________________________
 201 Int_t AliITStrackMI::UpdateMI(Double_t cy, Double_t cz, Double_t cerry, Double_t cerrz, Double_t chi2,UInt_t index) {
 202   //------------------------------------------------------------------
 203   //This function updates track parameters
 204   //------------------------------------------------------------------
 205   Double_t p0=fP0,p1=fP1,p2=fP2,p3=fP3,p4=fP4;
 206   Double_t c00=fC00;
 207   Double_t c10=fC10, c11=fC11;
 208   Double_t c20=fC20, c21=fC21, c22=fC22;
 209   Double_t c30=fC30, c31=fC31, c32=fC32, c33=fC33;
 210   Double_t c40=fC40, c41=fC41, c42=fC42, c43=fC43, c44=fC44;
 211
 212
 213   Double_t r00=cerry*cerry, r01=0., r11=cerrz*cerrz;
 214   r00+=fC00; r01+=fC10; r11+=fC11;
 215   Double_t det=r00*r11 - r01*r01;
 216   Double_t tmp=r00; r00=r11/det; r11=tmp/det; r01=-r01/det;
 217
 218
 219   Double_t k00=fC00*r00+fC10*r01, k01=fC00*r01+fC10*r11;
 220   Double_t k10=fC10*r00+fC11*r01, k11=fC10*r01+fC11*r11;
 221   Double_t k20=fC20*r00+fC21*r01, k21=fC20*r01+fC21*r11;
 222   Double_t k30=fC30*r00+fC31*r01, k31=fC30*r01+fC31*r11;
 223   Double_t k40=fC40*r00+fC41*r01, k41=fC40*r01+fC41*r11;
 224
 225   Double_t dy=cy - fP0, dz=cz - fP1;
 226   Int_t layer = (index & 0xf0000000) >> 28;
 227   fDy[layer] = dy;
 228   fDz[layer] = dz;
 229   fSigmaY[layer] = TMath::Sqrt(cerry*cerry+fC00);
 230   fSigmaZ[layer] = TMath::Sqrt(cerrz*cerrz+fC11);
 231
 232   Double_t sf=fP2 + k20*dy + k21*dz;
 233
 234   fP0 += k00*dy + k01*dz;
 235   fP1 += k10*dy + k11*dz;
 236   fP2  = sf;
 237   fP3 += k30*dy + k31*dz;
 238   fP4 += k40*dy + k41*dz;
 239
 240   Double_t c01=fC10, c02=fC20, c03=fC30, c04=fC40;
 241   Double_t c12=fC21, c13=fC31, c14=fC41;
 242
 243   fC00-=k00*fC00+k01*fC10; fC10-=k00*c01+k01*fC11;
 244   fC20-=k00*c02+k01*c12;   fC30-=k00*c03+k01*c13;
 245   fC40-=k00*c04+k01*c14;
 246
 247   fC11-=k10*c01+k11*fC11;
 248   fC21-=k10*c02+k11*c12;   fC31-=k10*c03+k11*c13;
 249   fC41-=k10*c04+k11*c14;
 250
 251   fC22-=k20*c02+k21*c12;   fC32-=k20*c03+k21*c13;
 252   fC42-=k20*c04+k21*c14;
 253
 254   fC33-=k30*c03+k31*c13;
 255   fC43-=k30*c04+k31*c14;
 256
 257   fC44-=k40*c04+k41*c14;
 258
 259   if (!Invariant()) {
 260      fP0=p0; fP1=p1; fP2=p2; fP3=p3; fP4=p4;
 261      fC00=c00;
 262      fC10=c10; fC11=c11;
 263      fC20=c20; fC21=c21; fC22=c22;
 264      fC30=c30; fC31=c31; fC32=c32; fC33=c33;
 265      fC40=c40; fC41=c41; fC42=c42; fC43=c43; fC44=c44;
 266      return 0;
 267   }
 268
 269   if (chi2<0) return 1;
 270   Int_t n=GetNumberOfClusters();
 271   fIndex[n]=index;
 272   SetNumberOfClusters(n+1);
 273   SetChi2(GetChi2()+chi2);
 274
 275   return 1;
 276 }
 277
 278 Int_t AliITStrackMI::GetProlongationFast(Double_t alp, Double_t xk,Double_t &y, Double_t &z)
 279 {
 280   //-----------------------------------------------------------------------------
 281   //get fast prolongation
 282   //-----------------------------------------------------------------------------
 283   Double_t ca=TMath::Cos(alp-fAlpha), sa=TMath::Sin(alp-fAlpha);
 284   Double_t cf=TMath::Sqrt(1.- fP2*fP2);
 285   // **** rotation **********************
 286   y= -fX*sa + fP0*ca;
 287   // **** translation ******************
 288   Double_t dx = xk- fX*ca - fP0*sa;
 289   Double_t f1=fP2*ca - cf*sa, f2=f1 + fP4*dx;
 290   if (TMath::Abs(f2) >= 0.9999) {
 291     return 0;
 292   }
 293   Double_t r1=TMath::Sqrt(1.- f1*f1), r2=TMath::Sqrt(1.- f2*f2);
 294   y += dx*(f1+f2)/(r1+r2);
 295   z  = fP1+dx*(f1+f2)/(f1*r2 + f2*r1)*fP3;
 296   return 1;
 297 }
 298