ITS/AliITStrackerV2.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 tracker class
  18 //    It reads AliITSclusterV2 clusters and creates AliITStrackV2 tracks
  19 //                   and fills with them the ESD
  20 //          Origin: Iouri Belikov, CERN, Jouri.Belikov@cern.ch
  21 //     dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
  22 //-------------------------------------------------------------------------
  23
  24 #include <TFile.h>
  25 #include <TTree.h>
  26 #include <TRandom.h>
  27
  28 #include "AliITSgeom.h"
  29 #include "AliITSRecPoint.h"
  30 #include "AliTPCtrack.h"
  31 #include "AliESD.h"
  32 #include "AliITSclusterV2.h"
  33 #include "AliITStrackerV2.h"
  34
  35 ClassImp(AliITStrackerV2)
  36
  37 AliITStrackerV2::AliITSlayer AliITStrackerV2::fgLayers[kMaxLayer]; // ITS layers
  38
  39 AliITStrackerV2::AliITStrackerV2(const AliITSgeom *geom) : AliTracker() {
  40   //--------------------------------------------------------------------
  41   //This is the AliITStrackerV2 constructor
  42   //--------------------------------------------------------------------
  43   AliITSgeom *g=(AliITSgeom*)geom;
  44
  45   Float_t x,y,z;
  46   Int_t i;
  47   for (i=1; i<kMaxLayer+1; i++) {
  48     Int_t nlad=g->GetNladders(i);
  49     Int_t ndet=g->GetNdetectors(i);
  50
  51     g->GetTrans(i,1,1,x,y,z);
  52     Double_t r=TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  53     Double_t poff=TMath::ATan2(y,x);
  54     Double_t zoff=z;
  55
  56     g->GetTrans(i,1,2,x,y,z);
  57     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  58     g->GetTrans(i,2,1,x,y,z);
  59     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  60     g->GetTrans(i,2,2,x,y,z);
  61     r += TMath::Sqrt(x*x + y*y);
  62     r*=0.25;
  63
  64     new (fgLayers+i-1) AliITSlayer(r,poff,zoff,nlad,ndet);
  65
  66     for (Int_t j=1; j<nlad+1; j++) {
  67       for (Int_t k=1; k<ndet+1; k++) { //Fill this layer with detectors
  68         Float_t x,y,zshift; g->GetTrans(i,j,k,x,y,zshift);
  69         Double_t rot[9]; g->GetRotMatrix(i,j,k,rot);
  70
  71         Double_t phi=TMath::ATan2(rot[1],rot[0])+TMath::Pi();
  72         phi+=TMath::Pi()/2;
  73         if (i==1) phi+=TMath::Pi();
  74         Double_t cp=TMath::Cos(phi), sp=TMath::Sin(phi);
  75         Double_t r=x*cp+y*sp;
  76
  77         AliITSdetector &det=fgLayers[i-1].GetDetector((j-1)*ndet + k-1);
  78         new(&det) AliITSdetector(r,phi);
  79       }
  80     }
  81
  82   }
  83
  84   fI=kMaxLayer;
  85
  86   fPass=0;
  87   fConstraint[0]=1; fConstraint[1]=0;
  88
  89   Double_t xyz[]={kXV,kYV,kZV}, ers[]={kSigmaXV,kSigmaYV,kSigmaZV};
  90   SetVertex(xyz,ers);
  91
  92   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=kLayersNotToSkip[i];
  93   fLastLayerToTrackTo=kLastLayerToTrackTo;
  94
  95 }
  96
  97 void AliITStrackerV2::SetLayersNotToSkip(Int_t *l) {
  98   //--------------------------------------------------------------------
  99   //This function set masks of the layers which must be not skipped
 100   //--------------------------------------------------------------------
 101   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fLayersNotToSkip[i]=l[i];
 102 }
 103
 104 Int_t AliITStrackerV2::LoadClusters(TTree *cTree) {
 105   //--------------------------------------------------------------------
 106   //This function loads ITS clusters
 107   //--------------------------------------------------------------------
 108   TBranch *branch=cTree->GetBranch("Clusters");
 109   if (!branch) {
 110     Error("LoadClusters"," can't get the branch !\n");
 111     return 1;
 112   }
 113
 114   TClonesArray dummy("AliITSclusterV2",10000), *clusters=&dummy;
 115   branch->SetAddress(&clusters);
 116
 117   Int_t j=0;
 118   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) {
 119     Int_t ndet=fgLayers[i].GetNdetectors();
 120     Int_t jmax = j + fgLayers[i].GetNladders()*ndet;
 121     for (; j<jmax; j++) {
 122       if (!cTree->GetEvent(j)) continue;
 123       Int_t ncl=clusters->GetEntriesFast();
 124       while (ncl--) {
 125         AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2*)clusters->UncheckedAt(ncl);
 126         fgLayers[i].InsertCluster(new AliITSclusterV2(*c));
 127       }
 128       clusters->Delete();
 129     }
 130     fgLayers[i].ResetRoad(); //road defined by the cluster density
 131   }
 132
 133   return 0;
 134 }
 135
 136 void AliITStrackerV2::UnloadClusters() {
 137   //--------------------------------------------------------------------
 138   //This function unloads ITS clusters
 139   //--------------------------------------------------------------------
 140   for (Int_t i=0; i<kMaxLayer; i++) fgLayers[i].ResetClusters();
 141 }
 142
 143 static Int_t CorrectForDeadZoneMaterial(AliITStrackV2 *t) {
 144   //--------------------------------------------------------------------
 145   // Correction for the material between the TPC and the ITS
 146   // (should it belong to the TPC code ?)
 147   //--------------------------------------------------------------------
 148   Double_t riw=80., diw=0.0053, x0iw=30; // TPC inner wall ?
 149   Double_t rcd=61., dcd=0.0053, x0cd=30; // TPC "central drum" ?
 150   Double_t yr=12.8, dr=0.03; // rods ?
 151   Double_t zm=0.2, dm=0.40;  // membrane
 152   //Double_t rr=52., dr=0.19, x0r=24., yyr=7.77; //rails
 153   Double_t rs=50., ds=0.001; // something belonging to the ITS (screen ?)
 154
 155   if (t->GetX() > riw) {
 156      if (!t->PropagateTo(riw,diw,x0iw)) return 1;
 157      if (TMath::Abs(t->GetY())>yr) t->CorrectForMaterial(dr);
 158      if (TMath::Abs(t->GetZ())<zm) t->CorrectForMaterial(dm);
 159      if (!t->PropagateTo(rcd,dcd,x0cd)) return 1;
 160      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 161      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,dr,x0r);
 162      if (!t->PropagateTo(rs,ds)) return 1;
 163   } else if (t->GetX() < rs) {
 164      if (!t->PropagateTo(rs,-ds)) return 1;
 165      //Double_t x,y,z; t->GetGlobalXYZat(rr,x,y,z);
 166      //if (TMath::Abs(y)<yyr) t->PropagateTo(rr,-dr,x0r);
 167      if (!t->PropagateTo(rcd,-dcd,x0cd)) return 1;
 168      if (!t->PropagateTo(riw,-diw,x0iw)) return 1;
 169   } else {
 170   ::Error("CorrectForDeadZoneMaterial","track is already in the dead zone !");
 171     return 1;
 172   }
 173
 174   return 0;
 175 }
 176
 177 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(AliESD *event) {
 178   //--------------------------------------------------------------------
 179   // This functions reconstructs ITS tracks
 180   // The clusters must be already loaded !
 181   //--------------------------------------------------------------------
 182   TObjArray itsTracks(15000);
 183
 184   {/* Read ESD tracks */
 185     Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 186     Info("Clusters2Tracks", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 187     while (nentr--) {
 188       AliESDtrack *esd=event->GetTrack(nentr);
 189
 190       if (esd->GetStatus() != AliESDtrack::kTPCin) continue;
 191
 192       AliITStrackV2 *t=0;
 193       try {
 194         t=new AliITStrackV2(*esd);
 195       } catch (const Char_t *msg) {
 196         Warning("Clusters2Tracks",msg);
 197         delete t;
 198         continue;
 199       }
 200       if (TMath::Abs(t->GetD())>4) continue;
 201
 202       if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 203          Warning("Clusters2Tracks",
 204                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 205          delete t;
 206          continue;
 207       }
 208       itsTracks.AddLast(t);
 209     }
 210   } /* End Read ESD tracks */
 211
 212   itsTracks.Sort();
 213   Int_t nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 214
 215   Int_t ntrk=0;
 216   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 217      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 218      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 219        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 220        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 221        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 222
 223        ResetTrackToFollow(*t);
 224        ResetBestTrack();
 225
 226        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 227           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 228        }
 229
 230        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 231
 232        if (fConstraint[fPass]) {
 233           ResetTrackToFollow(*t);
 234           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
 235           ResetBestTrack();
 236        }
 237
 238        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 239        fBestTrack.CookdEdx();
 240        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 241        fBestTrack.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSin);
 242        UseClusters(&fBestTrack);
 243        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 244        ntrk++;
 245      }
 246   }
 247
 248   itsTracks.Delete();
 249
 250   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",ntrk);
 251
 252   return 0;
 253 }
 254
 255 Int_t AliITStrackerV2::Clusters2Tracks(TTree *tpcTree, TTree *itsTree) {
 256   //--------------------------------------------------------------------
 257   // This functions reconstructs ITS tracks
 258   // The clusters must be already loaded !
 259   //--------------------------------------------------------------------
 260   Int_t nentr=0; TObjArray itsTracks(15000);
 261
 262    Warning("Clusters2Tracks(TTree *, TTree *)",
 263       "Will be removed soon !   Use Clusters2Tracks(AliESD *) instead.");
 264
 265   {/* Read TPC tracks */
 266     AliTPCtrack *itrack=new AliTPCtrack;
 267     TBranch *branch=tpcTree->GetBranch("tracks");
 268     if (!branch) {
 269        Error("Clusters2Tracks","Can't get the branch !");
 270        return 1;
 271     }
 272     tpcTree->SetBranchAddress("tracks",&itrack);
 273     nentr=(Int_t)tpcTree->GetEntries();
 274
 275     Info("Clusters2Tracks","Number of TPC tracks: %d\n",nentr);
 276
 277     for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 278        tpcTree->GetEvent(i);
 279        AliITStrackV2 *t=0;
 280        try {
 281            t=new AliITStrackV2(*itrack);
 282        } catch (const Char_t *msg) {
 283            Warning("Clusters2Tracks",msg);
 284            delete t;
 285            continue;
 286        }
 287        if (TMath::Abs(t->GetD())>4) continue;
 288
 289        if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 290          Warning("Clusters2Tracks",
 291                  "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 292          continue;
 293        }
 294
 295        itsTracks.AddLast(t);
 296     }
 297     delete itrack;
 298   }
 299   itsTracks.Sort();
 300   nentr=itsTracks.GetEntriesFast();
 301
 302
 303   AliITStrackV2 *otrack=&fBestTrack;
 304   TBranch *branch=itsTree->GetBranch("tracks");
 305   if (!branch) itsTree->Branch("tracks","AliITStrackV2",&otrack,32000,3);
 306   else branch->SetAddress(&otrack);
 307
 308   for (fPass=0; fPass<2; fPass++) {
 309      Int_t &constraint=fConstraint[fPass]; if (constraint<0) continue;
 310      for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 311        AliITStrackV2 *t=(AliITStrackV2*)itsTracks.UncheckedAt(i);
 312        if (t==0) continue;           //this track has been already tracked
 313        Int_t tpcLabel=t->GetLabel(); //save the TPC track label
 314
 315        ResetTrackToFollow(*t);
 316        ResetBestTrack();
 317
 318        for (FollowProlongation(); fI<kMaxLayer; fI++) {
 319           while (TakeNextProlongation()) FollowProlongation();
 320        }
 321
 322        if (fBestTrack.GetNumberOfClusters() == 0) continue;
 323
 324        if (fConstraint[fPass]) {
 325           ResetTrackToFollow(*t);
 326           if (!RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, &fBestTrack)) continue;
 327           ResetBestTrack();
 328        }
 329
 330        fBestTrack.SetLabel(tpcLabel);
 331        fBestTrack.CookdEdx();
 332        CookLabel(&fBestTrack,0.); //For comparison only
 333        itsTree->Fill();
 334        UseClusters(&fBestTrack);
 335        delete itsTracks.RemoveAt(i);
 336      }
 337   }
 338
 339   nentr=(Int_t)itsTree->GetEntries();
 340   Info("Clusters2Tracks","Number of prolonged tracks: %d\n",nentr);
 341
 342   itsTracks.Delete();
 343
 344   return 0;
 345 }
 346
 347 Int_t AliITStrackerV2::PropagateBack(AliESD *event) {
 348   //--------------------------------------------------------------------
 349   // This functions propagates reconstructed ITS tracks back
 350   // The clusters must be loaded !
 351   //--------------------------------------------------------------------
 352   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 353   Info("PropagateBack", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 354
 355   Int_t ntrk=0;
 356   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 357      AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 358
 359      if (esd->GetStatus()!=(AliESDtrack::kTPCin|AliESDtrack::kITSin)) continue;
 360
 361      AliITStrackV2 *t=0;
 362      try {
 363         t=new AliITStrackV2(*esd);
 364      } catch (const Char_t *msg) {
 365         Warning("PropagateBack",msg);
 366         delete t;
 367         continue;
 368      }
 369
 370      ResetTrackToFollow(*t);
 371
 372      // propagete to vertex [SR, GSI 17.02.2003]
 373      // Start Time measurement [SR, GSI 17.02.2003], corrected by I.Belikov
 374      if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {
 375        if (fTrackToFollow.PropagateToVertex()) {
 376           fTrackToFollow.StartTimeIntegral();
 377        }
 378        fTrackToFollow.PropagateTo(3.,-0.0028,65.19);
 379      }
 380
 381      fTrackToFollow.ResetCovariance(); fTrackToFollow.ResetClusters();
 382      if (RefitAt(49.,&fTrackToFollow,t)) {
 383         if (CorrectForDeadZoneMaterial(&fTrackToFollow)!=0) {
 384           Warning("PropagateBack",
 385                   "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 386           delete t;
 387           continue;
 388         }
 389         fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
 390         fTrackToFollow.CookdEdx();
 391         CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
 392         fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSout);
 393         UseClusters(&fTrackToFollow);
 394         ntrk++;
 395      }
 396      delete t;
 397   }
 398
 399   Info("PropagateBack","Number of back propagated ITS tracks: %d\n",ntrk);
 400
 401   return 0;
 402 }
 403
 404 Int_t AliITStrackerV2::RefitInward(AliESD *event) {
 405   //--------------------------------------------------------------------
 406   // This functions refits ITS tracks using the
 407   // "inward propagated" TPC tracks
 408   // The clusters must be loaded !
 409   //--------------------------------------------------------------------
 410   Int_t nentr=event->GetNumberOfTracks();
 411   Info("RefitInward", "Number of ESD tracks: %d\n", nentr);
 412
 413   Int_t ntrk=0;
 414   for (Int_t i=0; i<nentr; i++) {
 415     AliESDtrack *esd=event->GetTrack(i);
 416
 417     ULong_t flags = AliESDtrack::kITSin | AliESDtrack::kTPCrefit;
 418
 419     if ( (esd->GetStatus() & flags) != flags ) continue;
 420     if ( esd->GetStatus() & AliESDtrack::kITSrefit) continue;
 421
 422     AliITStrackV2 *t=0;
 423     try {
 424         t=new AliITStrackV2(*esd);
 425     } catch (const Char_t *msg) {
 426         Warning("RefitInward",msg);
 427         delete t;
 428         continue;
 429     }
 430
 431     if (CorrectForDeadZoneMaterial(t)!=0) {
 432        Warning("RefitInward",
 433                "failed to correct for the material in the dead zone !\n");
 434        delete t;
 435        continue;
 436     }
 437
 438     ResetTrackToFollow(*t);
 439     fTrackToFollow.ResetClusters();
 440
 441     //Refitting...
 442     if (RefitAt(3.7, &fTrackToFollow, t)) {
 443        fTrackToFollow.SetLabel(t->GetLabel());
 444        fTrackToFollow.CookdEdx();
 445        CookLabel(&fTrackToFollow,0.); //For comparison only
 446
 447        if (fTrackToFollow.PropagateTo(3.,0.0028,65.19)) {//The beam pipe
 448          Double_t a=fTrackToFollow.GetAlpha();
 449          Double_t cs=TMath::Cos(a),sn=TMath::Sin(a);
 450          Double_t xv= GetX()*cs + GetY()*sn;
 451          Double_t yv=-GetX()*sn + GetY()*cs;
 452
 453          Double_t c=fTrackToFollow.GetC(), snp=fTrackToFollow.GetSnp();
 454          Double_t x=fTrackToFollow.GetX(), y=fTrackToFollow.GetY();
 455          Double_t tgfv=-(c*(x-xv)-snp)/(c*(y-yv) + TMath::Sqrt(1.-snp*snp));
 456          Double_t fv=TMath::ATan(tgfv);
 457
 458          cs=TMath::Cos(fv); sn=TMath::Sin(fv);
 459          x = xv*cs + yv*sn;
 460          yv=-xv*sn + yv*cs; xv=x;
 461
 462          if (fTrackToFollow.Propagate(fv+a,xv)) {
 463             fTrackToFollow.UpdateESDtrack(AliESDtrack::kITSrefit);
 464             UseClusters(&fTrackToFollow);
 465             {
 466             AliITSclusterV2 c; c.SetY(yv); c.SetZ(GetZ());
 467             c.SetSigmaY2(GetSigmaY()*GetSigmaY());
 468             c.SetSigmaZ2(GetSigmaZ()*GetSigmaZ());
 469             Double_t chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(&c);
 470             if (chi2<kMaxChi2)
 471                if (fTrackToFollow.Update(&c,-chi2,0))
 472                    fTrackToFollow.SetConstrainedESDtrack(chi2);
 473             }
 474             ntrk++;
 475          }
 476        }
 477     }
 478     delete t;
 479   }
 480
 481   Info("RefitInward","Number of refitted tracks: %d\n",ntrk);
 482
 483   return 0;
 484 }
 485
 486 AliCluster *AliITStrackerV2::GetCluster(Int_t index) const {
 487   //--------------------------------------------------------------------
 488   //       Return pointer to a given cluster
 489   //--------------------------------------------------------------------
 490   Int_t l=(index & 0xf0000000) >> 28;
 491   Int_t c=(index & 0x0fffffff) >> 00;
 492   return fgLayers[l].GetCluster(c);
 493 }
 494
 495
 496 void AliITStrackerV2::FollowProlongation() {
 497   //--------------------------------------------------------------------
 498   //This function finds a track prolongation
 499   //--------------------------------------------------------------------
 500   while (fI>fLastLayerToTrackTo) {
 501     Int_t i=fI-1;
 502
 503     AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
 504     AliITStrackV2 &track=fTracks[i];
 505
 506     Double_t r=layer.GetR();
 507
 508     if (i==3 || i==1) {
 509        Double_t rs=0.5*(fgLayers[i+1].GetR() + r);
 510        Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 511        if (i==1) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 512        if (!fTrackToFollow.PropagateTo(rs,d,x0)) {
 513          //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 514          return;
 515        }
 516     }
 517
 518     //find intersection
 519     Double_t x,y,z;
 520     if (!fTrackToFollow.GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
 521       //Warning("FollowProlongation","failed to estimate track !\n");
 522       return;
 523     }
 524     Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
 525
 526     Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
 527     if (idet<0) {
 528       //Warning("FollowProlongation","failed to find a detector !\n");
 529       return;
 530     }
 531
 532     //propagate to the intersection
 533     const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 534     phi=det.GetPhi();
 535     if (!fTrackToFollow.Propagate(phi,det.GetR())) {
 536       //Warning("FollowProlongation","propagation failed !\n");
 537       return;
 538     }
 539     fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 540
 541     //Select possible prolongations and store the current track estimation
 542     track.~AliITStrackV2(); new(&track) AliITStrackV2(fTrackToFollow);
 543     Double_t dz=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 544     Double_t dy=7*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 545     Double_t road=layer.GetRoad();
 546     if (dz*dy>road*road) {
 547        Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 548        dz=road*scz; dy=road*scy;
 549     }
 550
 551     //Double_t dz=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[i]);
 552     if (dz < 0.5*TMath::Abs(track.GetTgl())) dz=0.5*TMath::Abs(track.GetTgl());
 553     if (dz > kMaxRoad) {
 554       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Z !\n");
 555       return;
 556     }
 557
 558     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ()) > r+dz) return;
 559
 560     //Double_t dy=4*TMath::Sqrt(track.GetSigmaY2() + kSigmaY2[i]);
 561     if (dy < 0.5*TMath::Abs(track.GetSnp())) dy=0.5*TMath::Abs(track.GetSnp());
 562     if (dy > kMaxRoad) {
 563       //Warning("FollowProlongation","too broad road in Y !\n");
 564       return;
 565     }
 566
 567     Double_t zmin=track.GetZ() - dz;
 568     Double_t zmax=track.GetZ() + dz;
 569     Double_t ymin=track.GetY() + r*phi - dy;
 570     Double_t ymax=track.GetY() + r*phi + dy;
 571     layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
 572     fI--;
 573
 574     //take another prolongation
 575     if (!TakeNextProlongation())
 576        if (fLayersNotToSkip[fI]) return;
 577
 578   }
 579
 580   //deal with the best track
 581   Int_t ncl=fTrackToFollow.GetNumberOfClusters();
 582   Int_t nclb=fBestTrack.GetNumberOfClusters();
 583   if (ncl)
 584   if (ncl >= nclb) {
 585      Double_t chi2=fTrackToFollow.GetChi2();
 586      if (chi2/ncl < kChi2PerCluster) {
 587         if (ncl > nclb || chi2 < fBestTrack.GetChi2()) {
 588            ResetBestTrack();
 589         }
 590      }
 591   }
 592
 593 }
 594
 595 Int_t AliITStrackerV2::TakeNextProlongation() {
 596   //--------------------------------------------------------------------
 597   // This function takes another track prolongation
 598   //
 599   //  dEdx analysis by: Boris Batyunya, JINR, Boris.Batiounia@cern.ch
 600   //--------------------------------------------------------------------
 601   AliITSlayer &layer=fgLayers[fI];
 602   ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 603
 604   Double_t dz=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaZ2() + kSigmaZ2[fI]);
 605   Double_t dy=7*TMath::Sqrt(fTrackToFollow.GetSigmaY2() + kSigmaY2[fI]);
 606   Double_t road=layer.GetRoad();
 607   if (dz*dy>road*road) {
 608      Double_t dd=TMath::Sqrt(dz*dy), scz=dz/dd, scy=dy/dd;
 609      dz=road*scz; dy=road*scy;
 610   }
 611
 612   const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
 613   Double_t chi2=12345.;
 614   while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
 615     Int_t idet=c->GetDetectorIndex();
 616
 617     if (fTrackToFollow.GetDetectorIndex()!=idet) {
 618        const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
 619        ResetTrackToFollow(fTracks[fI]);
 620        if (!fTrackToFollow.Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
 621          //Warning("TakeNextProlongation","propagation failed !\n");
 622          continue;
 623        }
 624        fTrackToFollow.SetDetectorIndex(idet);
 625        if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ()-GetZ())>layer.GetR()+dz) continue;
 626     }
 627
 628     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetZ() - c->GetZ()) > dz) continue;
 629     if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetY() - c->GetY()) > dy) continue;
 630
 631     chi2=fTrackToFollow.GetPredictedChi2(c); if (chi2<kMaxChi2) break;
 632   }
 633
 634   if (chi2>=kMaxChi2) return 0;
 635   if (!c) return 0;
 636
 637   if (!fTrackToFollow.Update(c,chi2,(fI<<28)+ci)) {
 638      //Warning("TakeNextProlongation","filtering failed !\n");
 639      return 0;
 640   }
 641
 642   if (fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()>1)
 643   if (TMath::Abs(fTrackToFollow.GetD())>4) return 0;
 644
 645   fTrackToFollow.
 646     SetSampledEdx(c->GetQ(),fTrackToFollow.GetNumberOfClusters()-1); //b.b.
 647
 648   {
 649   Double_t x0;
 650  Double_t d=layer.GetThickness(fTrackToFollow.GetY(),fTrackToFollow.GetZ(),x0);
 651   fTrackToFollow.CorrectForMaterial(d,x0);
 652   }
 653
 654   if (fConstraint[fPass]) {
 655     Double_t d=GetEffectiveThickness(0,0); //Think of this !!!!
 656     Double_t xyz[]={GetX(),GetY(),GetZ()};
 657     Double_t ers[]={GetSigmaX(),GetSigmaY(),GetSigmaZ()};
 658     fTrackToFollow.Improve(d,xyz,ers);
 659   }
 660
 661   return 1;
 662 }
 663
 664
 665 AliITStrackerV2::AliITSlayer::AliITSlayer() {
 666   //--------------------------------------------------------------------
 667   //default AliITSlayer constructor
 668   //--------------------------------------------------------------------
 669   fN=0;
 670   fDetectors=0;
 671 }
 672
 673 AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 674 AliITSlayer(Double_t r,Double_t p,Double_t z,Int_t nl,Int_t nd) {
 675   //--------------------------------------------------------------------
 676   //main AliITSlayer constructor
 677   //--------------------------------------------------------------------
 678   fR=r; fPhiOffset=p; fZOffset=z;
 679   fNladders=nl; fNdetectors=nd;
 680   fDetectors=new AliITSdetector[fNladders*fNdetectors];
 681
 682   fN=0;
 683   fI=0;
 684
 685   fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/1.);//assuming that there's only one cluster
 686 }
 687
 688 AliITStrackerV2::AliITSlayer::~AliITSlayer() {
 689   //--------------------------------------------------------------------
 690   // AliITSlayer destructor
 691   //--------------------------------------------------------------------
 692   delete[] fDetectors;
 693   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 694 }
 695
 696 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetClusters() {
 697   //--------------------------------------------------------------------
 698   // This function removes loaded clusters
 699   //--------------------------------------------------------------------
 700   for (Int_t i=0; i<fN; i++) delete fClusters[i];
 701   fN=0;
 702   fI=0;
 703 }
 704
 705 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::ResetRoad() {
 706   //--------------------------------------------------------------------
 707   // This function calculates the road defined by the cluster density
 708   //--------------------------------------------------------------------
 709   Int_t n=0;
 710   for (Int_t i=0; i<fN; i++) {
 711      if (TMath::Abs(fClusters[i]->GetZ())<fR) n++;
 712   }
 713   if (n>1) fRoad=2*fR*TMath::Sqrt(3.14/n);
 714 }
 715
 716 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InsertCluster(AliITSclusterV2 *c) {
 717   //--------------------------------------------------------------------
 718   //This function adds a cluster to this layer
 719   //--------------------------------------------------------------------
 720   if (fN==kMaxClusterPerLayer) {
 721     ::Error("InsertCluster","Too many clusters !\n");
 722     return 1;
 723   }
 724
 725   if (fN==0) {fClusters[fN++]=c; return 0;}
 726   Int_t i=FindClusterIndex(c->GetZ());
 727   memmove(fClusters+i+1 ,fClusters+i,(fN-i)*sizeof(AliITSclusterV2*));
 728   fClusters[i]=c; fN++;
 729
 730   return 0;
 731 }
 732
 733 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::FindClusterIndex(Double_t z) const {
 734   //--------------------------------------------------------------------
 735   // This function returns the index of the nearest cluster
 736   //--------------------------------------------------------------------
 737   if (fN==0) return 0;
 738   if (z <= fClusters[0]->GetZ()) return 0;
 739   if (z > fClusters[fN-1]->GetZ()) return fN;
 740   Int_t b=0, e=fN-1, m=(b+e)/2;
 741   for (; b<e; m=(b+e)/2) {
 742     if (z > fClusters[m]->GetZ()) b=m+1;
 743     else e=m;
 744   }
 745   return m;
 746 }
 747
 748 void AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 749 SelectClusters(Double_t zmin,Double_t zmax,Double_t ymin, Double_t ymax) {
 750   //--------------------------------------------------------------------
 751   // This function sets the "window"
 752   //--------------------------------------------------------------------
 753   fI=FindClusterIndex(zmin); fZmax=zmax;
 754   Double_t circle=2*TMath::Pi()*fR;
 755   if (ymax>circle) { ymax-=circle; ymin-=circle; }
 756   fYmin=ymin; fYmax=ymax;
 757 }
 758
 759 const AliITSclusterV2 *AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetNextCluster(Int_t &ci){
 760   //--------------------------------------------------------------------
 761   // This function returns clusters within the "window"
 762   //--------------------------------------------------------------------
 763   const AliITSclusterV2 *cluster=0;
 764   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 765     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 766     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 767     if (c->IsUsed()) continue;
 768     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 769     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 770
 771     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 772     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 773
 774     if (y<fYmin) continue;
 775     if (y>fYmax) continue;
 776     cluster=c; ci=i;
 777     fI=i+1;
 778     break;
 779   }
 780
 781   return cluster;
 782 }
 783
 784 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::
 785 FindDetectorIndex(Double_t phi, Double_t z) const {
 786   //--------------------------------------------------------------------
 787   //This function finds the detector crossed by the track
 788   //--------------------------------------------------------------------
 789   Double_t dphi=-(phi-fPhiOffset);
 790   if      (dphi <  0) dphi += 2*TMath::Pi();
 791   else if (dphi >= 2*TMath::Pi()) dphi -= 2*TMath::Pi();
 792   Int_t np=Int_t(dphi*fNladders*0.5/TMath::Pi()+0.5);
 793   if (np>=fNladders) np-=fNladders;
 794   if (np<0)          np+=fNladders;
 795
 796   Double_t dz=fZOffset-z;
 797   Int_t nz=Int_t(dz*(fNdetectors-1)*0.5/fZOffset+0.5);
 798   if (nz>=fNdetectors) return -1;
 799   if (nz<0)            return -1;
 800
 801   return np*fNdetectors + nz;
 802 }
 803
 804 Double_t
 805 AliITStrackerV2::AliITSlayer::GetThickness(Double_t y,Double_t z,Double_t &x0)
 806 const {
 807   //--------------------------------------------------------------------
 808   //This function returns the layer thickness at this point (units X0)
 809   //--------------------------------------------------------------------
 810   Double_t d=0.0085;
 811   x0=21.82;
 812
 813   if (43<fR&&fR<45) { //SSD2
 814      Double_t dd=0.0034;
 815      d=dd;
 816      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 817      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 818      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 819      for (Int_t i=0; i<12; i++) {
 820        if (TMath::Abs(z-3.9*(i+0.5))<0.15) {
 821           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 822           d+=0.0034;
 823           break;
 824        }
 825        if (TMath::Abs(z+3.9*(i+0.5))<0.15) {
 826           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 827           d+=0.0034;
 828           break;
 829        }
 830        if (TMath::Abs(z-3.4-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 831        if (TMath::Abs(z+0.5+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 832      }
 833   } else
 834   if (37<fR&&fR<41) { //SSD1
 835      Double_t dd=0.0034;
 836      d=dd;
 837      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 838      if (TMath::Abs(y-1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 839      if (TMath::Abs(y+1.90)<0.45) {d+=(0.013-0.0034);}
 840      for (Int_t i=0; i<11; i++) {
 841        if (TMath::Abs(z-3.9*i)<0.15) {
 842           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 843           d+=dd;
 844           break;
 845        }
 846        if (TMath::Abs(z+3.9*i)<0.15) {
 847           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.40) d+=dd;
 848           d+=dd;
 849           break;
 850        }
 851        if (TMath::Abs(z-1.85-3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 852        if (TMath::Abs(z+2.05+3.9*i)<0.50) {d+=(0.016-0.0034); break;}
 853      }
 854   } else
 855   if (13<fR&&fR<26) { //SDD
 856      Double_t dd=0.0033;
 857      d=dd;
 858      if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 859
 860      if (TMath::Abs(y-1.80)<0.55) {
 861         d+=0.016;
 862         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 863           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 864           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 865         }
 866      }
 867      if (TMath::Abs(y+1.80)<0.55) {
 868         d+=0.016;
 869         for (Int_t j=0; j<20; j++) {
 870           if (TMath::Abs(z-0.7-1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 871           if (TMath::Abs(z+0.7+1.47*j)<0.12) {d+=0.08; x0=9.; break;}
 872         }
 873      }
 874
 875      for (Int_t i=0; i<4; i++) {
 876        if (TMath::Abs(z-7.3*i)<0.60) {
 877           d+=dd;
 878           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 879           break;
 880        }
 881        if (TMath::Abs(z+7.3*i)<0.60) {
 882           d+=dd;
 883           if (TMath::Abs(y-0.00)>3.30) d+=dd;
 884           break;
 885        }
 886      }
 887   } else
 888   if (6<fR&&fR<8) {   //SPD2
 889      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 890      d=dd;
 891      if (TMath::Abs(y-3.08)>0.5) d+=dd;
 892      //if (TMath::Abs(y-3.08)>0.45) d+=dd;
 893      if (TMath::Abs(y-3.03)<0.10) {d+=0.014;}
 894   } else
 895   if (3<fR&&fR<5) {   //SPD1
 896      Double_t dd=0.0063; x0=21.5;
 897      d=dd;
 898      if (TMath::Abs(y+0.21)>0.6) d+=dd;
 899      //if (TMath::Abs(y+0.21)>0.45) d+=dd;
 900      if (TMath::Abs(y+0.10)<0.10) {d+=0.014;}
 901   }
 902
 903   return d;
 904 }
 905
 906 Double_t AliITStrackerV2::GetEffectiveThickness(Double_t y,Double_t z) const
 907 {
 908   //--------------------------------------------------------------------
 909   //Returns the thickness between the current layer and the vertex (units X0)
 910   //--------------------------------------------------------------------
 911   Double_t d=0.0028*3*3; //beam pipe
 912   Double_t x0=0;
 913
 914   Double_t xn=fgLayers[fI].GetR();
 915   for (Int_t i=0; i<fI; i++) {
 916     Double_t xi=fgLayers[i].GetR();
 917     d+=fgLayers[i].GetThickness(y,z,x0)*xi*xi;
 918   }
 919
 920   if (fI>1) {
 921     Double_t xi=9.;
 922     d+=0.0097*xi*xi;
 923   }
 924
 925   if (fI>3) {
 926     Double_t xi=0.5*(fgLayers[3].GetR()+fgLayers[4].GetR());
 927     d+=0.0034*xi*xi;
 928   }
 929
 930   return d/(xn*xn);
 931 }
 932
 933 Int_t AliITStrackerV2::AliITSlayer::InRoad() const {
 934   //--------------------------------------------------------------------
 935   // This function returns number of clusters within the "window"
 936   //--------------------------------------------------------------------
 937   Int_t ncl=0;
 938   for (Int_t i=fI; i<fN; i++) {
 939     const AliITSclusterV2 *c=fClusters[i];
 940     if (c->GetZ() > fZmax) break;
 941     if (c->IsUsed()) continue;
 942     const AliITSdetector &det=GetDetector(c->GetDetectorIndex());
 943     Double_t y=fR*det.GetPhi() + c->GetY();
 944
 945     if (y>2.*fR*TMath::Pi()) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 946     if (y>1.*fR*TMath::Pi() && fYmax<y) y -= 2*fR*TMath::Pi();
 947
 948     if (y<fYmin) continue;
 949     if (y>fYmax) continue;
 950     ncl++;
 951   }
 952   return ncl;
 953 }
 954
 955 Bool_t
 956 AliITStrackerV2::RefitAt(Double_t xx,AliITStrackV2 *t,const AliITStrackV2 *c) {
 957   //--------------------------------------------------------------------
 958   // This function refits the track "t" at the position "x" using
 959   // the clusters from "c"
 960   //--------------------------------------------------------------------
 961   Int_t index[kMaxLayer];
 962   Int_t k;
 963   for (k=0; k<kMaxLayer; k++) index[k]=-1;
 964   Int_t nc=c->GetNumberOfClusters();
 965   for (k=0; k<nc; k++) {
 966     Int_t idx=c->GetClusterIndex(k),nl=(idx&0xf0000000)>>28;
 967     index[nl]=idx;
 968   }
 969
 970   Int_t from, to, step;
 971   if (xx > t->GetX()) {
 972       from=0; to=kMaxLayer;
 973       step=+1;
 974   } else {
 975       from=kMaxLayer-1; to=-1;
 976       step=-1;
 977   }
 978
 979   for (Int_t i=from; i != to; i += step) {
 980      AliITSlayer &layer=fgLayers[i];
 981      Double_t r=layer.GetR();
 982
 983      {
 984      Double_t hI=i-0.5*step;
 985      if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01 || TMath::Abs(hI-3.5)<0.01) {
 986         Double_t rs=0.5*(fgLayers[i-step].GetR() + r);
 987         Double_t d=0.0034, x0=38.6;
 988         if (TMath::Abs(hI-1.5)<0.01) {rs=9.; d=0.0097; x0=42;}
 989         if (!t->PropagateTo(rs,-step*d,x0)) {
 990           return kFALSE;
 991         }
 992      }
 993      }
 994
 995      // remember old position [SR, GSI 18.02.2003]
 996      Double_t oldX=0., oldY=0., oldZ=0.;
 997      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
 998         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),oldX,oldY,oldZ);
 999      }
1000      //
1001
1002      Double_t x,y,z;
1003      if (!t->GetGlobalXYZat(r,x,y,z)) {
1004        return kFALSE;
1005      }
1006      Double_t phi=TMath::ATan2(y,x);
1007      Int_t idet=layer.FindDetectorIndex(phi,z);
1008      if (idet<0) {
1009        return kFALSE;
1010      }
1011      const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1012      phi=det.GetPhi();
1013      if (!t->Propagate(phi,det.GetR())) {
1014        return kFALSE;
1015      }
1016      t->SetDetectorIndex(idet);
1017
1018      const AliITSclusterV2 *cl=0;
1019      Double_t maxchi2=kMaxChi2;
1020
1021      Int_t idx=index[i];
1022      if (idx>0) {
1023         const AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(idx);
1024         if (idet != c->GetDetectorIndex()) {
1025            idet=c->GetDetectorIndex();
1026            const AliITSdetector &det=layer.GetDetector(idet);
1027            if (!t->Propagate(det.GetPhi(),det.GetR())) {
1028              return kFALSE;
1029            }
1030            t->SetDetectorIndex(idet);
1031         }
1032         Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1033         if (chi2<maxchi2) {
1034           cl=c;
1035           maxchi2=chi2;
1036         } else {
1037           return kFALSE;
1038         }
1039      }
1040      /*
1041      if (cl==0)
1042      if (t->GetNumberOfClusters()>2) {
1043         Double_t dz=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaZ2()+kSigmaZ2[i]);
1044         Double_t dy=4*TMath::Sqrt(t->GetSigmaY2()+kSigmaY2[i]);
1045         Double_t zmin=t->GetZ() - dz;
1046         Double_t zmax=t->GetZ() + dz;
1047         Double_t ymin=t->GetY() + phi*r - dy;
1048         Double_t ymax=t->GetY() + phi*r + dy;
1049         layer.SelectClusters(zmin,zmax,ymin,ymax);
1050
1051         const AliITSclusterV2 *c=0; Int_t ci=-1;
1052         while ((c=layer.GetNextCluster(ci))!=0) {
1053            if (idet != c->GetDetectorIndex()) continue;
1054            Double_t chi2=t->GetPredictedChi2(c);
1055            if (chi2<maxchi2) { cl=c; maxchi2=chi2; idx=ci; }
1056         }
1057      }
1058      */
1059      if (cl) {
1060        if (!t->Update(cl,maxchi2,idx)) {
1061           return kFALSE;
1062        }
1063        t->SetSampledEdx(cl->GetQ(),t->GetNumberOfClusters()-1);
1064      }
1065
1066      {
1067      Double_t x0;
1068      Double_t d=layer.GetThickness(t->GetY(),t->GetZ(),x0);
1069      t->CorrectForMaterial(-step*d,x0);
1070      }
1071
1072      // track time update [SR, GSI 17.02.2003]
1073      if (t->IsStartedTimeIntegral() && step==1) {
1074         Double_t newX, newY, newZ;
1075         t->GetGlobalXYZat(t->GetX(),newX,newY,newZ);
1076         Double_t dL2 = (oldX-newX)*(oldX-newX) + (oldY-newY)*(oldY-newY) +
1077                        (oldZ-newZ)*(oldZ-newZ);
1078         t->AddTimeStep(TMath::Sqrt(dL2));
1079      }
1080      //
1081
1082   }
1083
1084   if (!t->PropagateTo(xx,0.,0.)) return kFALSE;
1085   return kTRUE;
1086 }
1087
1088 void AliITStrackerV2::UseClusters(const AliKalmanTrack *t, Int_t from) const {
1089   //--------------------------------------------------------------------
1090   // This function marks clusters assigned to the track
1091   //--------------------------------------------------------------------
1092   AliTracker::UseClusters(t,from);
1093
1094   AliITSclusterV2 *c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(0));
1095   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1096   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1097   c=(AliITSclusterV2 *)GetCluster(t->GetClusterIndex(1));
1098   //if (c->GetQ()>2) c->Use();
1099   if (c->GetSigmaZ2()>0.1) c->Use();
1100
1101 }